DL401-91高壓電纜選用導(dǎo)則

1、高壓電纜選用導(dǎo)則(一) DL401-91 第一部分1-7章 本導(dǎo)則參照采用國(guó)際電工委員會(huì)IEC 183-1984高壓電纜選用導(dǎo)則。 1 主題內(nèi)容與適用范圍 本導(dǎo)則適用于交流50Hz、額定電壓1kV以上供輸配電的各種類型電力電纜。本導(dǎo)則就電纜的使用條件、絕緣水平、結(jié)構(gòu)型式、導(dǎo)體截面和終端等附件的選擇提供指導(dǎo)。 2 定義 2.1 電纜和附件的電壓值 2.1.1 Uo-設(shè)計(jì)時(shí)采用的電纜的每一導(dǎo)體與屏蔽或金屬護(hù)套之間的額定工頻電壓。 2.1.2 U-設(shè)計(jì)時(shí)采用的電纜的任何兩個(gè)導(dǎo)體之間的額定工頻電壓。 2.1.3 Um-設(shè)計(jì)時(shí)采用的電纜的任何兩個(gè)導(dǎo)體之間的工頻最高電壓。Um應(yīng)等于或大于在正常運(yùn)行狀態(tài)下電

2、纜所在系統(tǒng)內(nèi)，在任何時(shí)間內(nèi)能持續(xù)在任何一點(diǎn)的工頻最高電壓，但不包括由于事故和突然甩負(fù)荷所造成的暫態(tài)電壓升高。 2.1.4 Up1-設(shè)計(jì)時(shí)采用的電纜的每一導(dǎo)體與屏蔽或金屬護(hù)套之間的雷電沖擊耐受電壓之峰值。 2.1.5 Up2-設(shè)計(jì)時(shí)采用的電纜的每一導(dǎo)體與屏蔽或金屬護(hù)套之間的操作沖擊耐受電壓之峰值。電纜的額定電壓值列于表1。 表1 電纜的額定電壓值kV UUmU0第類第類33.61.8367.23.66101268.71517.58.71220241218354221266372.5374811012664-220252127-330363190-500550290-2.2 電纜絕緣材料的種類 2

3、.2.1 油浸紙絕緣是用絕緣油對(duì)經(jīng)過(guò)干燥的紙進(jìn)行真空浸漬而成。油浸紙絕緣的絕緣性能主要決定于紙和浸漬劑(絕緣油)的性能以及生產(chǎn)制造工藝。 2.2.2橡塑材料絕緣 a.熱塑性材料。以聚氯乙烯或醋酸乙烯酯共聚物為基材用于額定電壓Uo/U1.8/3kV電纜的絕緣材料(簡(jiǎn)稱PVC/A)；以上述材料為基材用于額定電壓U0/U1.8/3kV電纜的絕緣材料(簡(jiǎn)稱PVC/B)；以熱塑性聚乙烯為基材的絕緣材料(簡(jiǎn)稱PE)。 b.彈性材料或熱固性材料。以乙丙橡膠或其它類似化合物(EPM或EPDM)為基材的絕緣材料(簡(jiǎn)稱EPR)；以交聯(lián)聚乙烯為基材的絕緣材料(簡(jiǎn)稱XLPE)。 3 使用條件 在選用電纜時(shí)，應(yīng)考慮以下

4、使用條件。 3.1 運(yùn)行條件 3.1.1 系統(tǒng)額定電壓。 為發(fā)電機(jī)出線選用電纜時(shí)，應(yīng)按照我國(guó)發(fā)電機(jī)電壓等級(jí)13.8、15.75、18、20kV選擇其額定電壓。 3.1.2 系統(tǒng)最高工作電壓。 3.1.3 雷電沖擊電壓。 3.1.4 操作沖擊電壓。 3.1.5 系統(tǒng)頻率。 3.1.6 系統(tǒng)的接地方式。 a.中性點(diǎn)非有效接地(包括中性點(diǎn)不接地和經(jīng)消弧線圈接地)，一次接地故障的最長(zhǎng)允許持續(xù)時(shí)間。 b.中性點(diǎn)有效接地(包括中性點(diǎn)直接接地和經(jīng)小電阻接地)。 3.1.7 電纜終端的環(huán)境條件。 如要求廠商同時(shí)提供電纜終端，需提出終端安裝地點(diǎn)的海拔高度和大氣污穢等級(jí)。 3.1.8 量大載流量。 應(yīng)計(jì)及三種情況

5、：持續(xù)運(yùn)行載流量、周期運(yùn)行(應(yīng)考慮負(fù)荷曲線)載流量、事故緊急運(yùn)行或過(guò)負(fù)荷運(yùn)行時(shí)的載流量。 3.1.9 預(yù)期的相間或相對(duì)地短路時(shí)流過(guò)的對(duì)稱和不對(duì)稱的短路電流。 3.1.10 短路電流最長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間。 3.1.11 電纜線路壓降。 3.2 敷設(shè)條件 3.2.1 一般資料 a.電纜線路的長(zhǎng)度、走向、地形和高差； b.城市規(guī)劃部門確認(rèn)的用地批準(zhǔn)書(shū)和有關(guān)地下建筑物的資料及近期城市建筑用地計(jì)劃； t.電纜的排列方式和金屬護(hù)套接地方式； d.特殊敷設(shè)方式(如水下敷設(shè))及個(gè)別線路的特殊要求； e.敷設(shè)電纜時(shí)的可能最低環(huán)境溫度。 3.2.2 地下敷設(shè) a.為確定金屬護(hù)套結(jié)構(gòu)、鎧裝型式和外護(hù)套型式(如防腐、防鼠、防

6、白蟻、防潮等)所需的敷設(shè)條件； b.埋設(shè)深度； c.沿電纜線路敷設(shè)的土壤種類(即沙土、粘土、人造回填材料)及其熱阻系數(shù)，且需說(shuō)明上述資料是實(shí)測(cè)值還是假設(shè)值； d.在埋設(shè)深度上土壤的最高、最低和平均溫度； e.遇有熱源(如熱力管道)應(yīng)盡量避開(kāi)，若靠近熱源或運(yùn)行中的電纜線路，要附有說(shuō)明； f.電纜溝槽、排管或管線的長(zhǎng)度以及工井之間的距離； g.排管或管子的數(shù)量、內(nèi)徑和構(gòu)成材料； h.排管或管子之間的距離。 3.2.3 空氣中敷設(shè) a.最高和最低空氣平均溫度； b.敷設(shè)方式(即直接敷設(shè)于墻上、支架上等；單根或成組；隧道、排管等)； c.對(duì)敷設(shè)于戶內(nèi)、隧道中或排管中的電纜的通風(fēng)方式； d.陽(yáng)光直接照射

7、在電纜上的情況； e.特殊條件，如火災(zāi)危險(xiǎn)以及防火措施。 4 電纜絕緣水平選擇 4.1 U0類型的選擇 正確地選擇電纜的U0值是確保電纜長(zhǎng)期安全運(yùn)行的關(guān)鍵之一，應(yīng)嚴(yán)格按照下列規(guī)定選擇。 4.1.1 當(dāng)電纜所在系統(tǒng)中的單相接地故障能很快切除，在任何情況下故障持續(xù)時(shí)間不超過(guò)1min時(shí)，可選用第1類的U0(見(jiàn)表1)。 4.1.2 當(dāng)電纜所在系統(tǒng)中的單相故障持續(xù)時(shí)間在1min到2h之間，個(gè)別情況在28h之間時(shí)，必須選用第類的U0(見(jiàn)表1)。 4.1.3 對(duì)于110kV及以上電壓等級(jí)的中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)，單相接地能迅速切除故障時(shí)，U0按第1類選擇(見(jiàn)表1)。 4.2 U的選擇 U值應(yīng)按等于或大于電纜所在

8、系統(tǒng)的額定電壓選擇。 4.3 Um的選擇 Um值應(yīng)按等于或大于電纜所在系統(tǒng)的最高工作電壓選擇。 4.4 Up1的選擇 4.4.1 Up1應(yīng)根據(jù)表2選取，其中220kV及以上電纜線路的Up1有兩個(gè)數(shù)值，可根據(jù)架空線路的沖擊絕緣水平，避雷器的保護(hù)特性，架空線路和電纜線路的波阻抗以及雷擊點(diǎn)遠(yuǎn)近等因素通過(guò)計(jì)算后參照確定。 表2 電纜的雷電沖擊耐受電壓kV 額定電壓U0/U/66/6，6/108.7/10，8.7/1512/2021/3526/35雷電沖擊耐受電壓Up1607595125200250額定電壓U0/U37/6348/6364/110127/220190/330290/500雷電沖擊耐受電壓

9、Up1325450500950105011751300155016754.4.2 Up1的選擇和保護(hù)電纜線路的避雷器配置，應(yīng)考慮電纜線路的沖擊特性長(zhǎng)度。 a.電纜長(zhǎng)度等于其沖擊特性長(zhǎng)度時(shí)，電纜線路可不必增加其它保護(hù)措施，Up1與系統(tǒng)基本絕緣水平相同； b.電纜線路長(zhǎng)度大于其沖擊特性長(zhǎng)度時(shí)，Up1可比系統(tǒng)基本絕緣水平略低些，但選擇時(shí)要極為慎重； c.電纜線路長(zhǎng)度小于其沖擊特性長(zhǎng)度時(shí)，Up1應(yīng)比系統(tǒng)基本絕緣水平高些，或?qū)﹄娎|另加保護(hù)措施，例如在電纜線路末端加裝避雷器。 電纜線路的沖擊特性長(zhǎng)度的計(jì)算方法以及電纜線路上最大雷電沖擊電壓與其長(zhǎng)度關(guān)系曲線，見(jiàn)附錄A。 4.5Up2的選擇 對(duì)于190/330

10、290/500kV超高壓電纜，應(yīng)考慮操作沖擊絕緣水平，Up2應(yīng)與同電壓級(jí)設(shè)備的操作沖擊耐受電壓相適應(yīng)。表3列出電纜操作沖擊耐受電壓，供選擇使用。 表3 電纜操作沖擊耐受電壓值kV U0/U190/330290/500Up2850105095012404.6護(hù)層絕緣水平選擇 對(duì)于高壓?jiǎn)涡倦娎|，采用金屬護(hù)套一端互聯(lián)接地或三相金屬護(hù)套交叉換位互聯(lián)接地。當(dāng)電纜線路所在系統(tǒng)發(fā)生短路故障或遭受雷電沖擊和操作沖擊電壓作用時(shí)，在金屬護(hù)套的不接地端或交叉互聯(lián)處會(huì)出現(xiàn)過(guò)電壓，可能會(huì)使護(hù)層絕緣發(fā)生擊穿。為此需在不接地端裝設(shè)保護(hù)器，此時(shí)作用在護(hù)層上的電壓主要取決于保護(hù)器的殘壓。護(hù)層絕緣水平應(yīng)按表4選擇，必要時(shí)可參照附

11、錄B進(jìn)行驗(yàn)算。 表4 電纜護(hù)層絕緣耐受電壓值kV 電纜額定電壓U0/U1min工頻耐受電壓雷電沖擊耐受電壓(峰值)37/63，48/63，64/1102437.5127/2202447.5190/3302462.5290/5002472.55 電纜類型和導(dǎo)體截面選擇 5.1 絕緣類型選擇 5.1.1 油紙絕緣電纜具有優(yōu)良的電氣性能，使用歷史悠久，一般場(chǎng)合下均可選用。對(duì)低中壓(35kV及以下)，如電纜落差較大時(shí)，可選用不滴流電纜；63kV、110kV可選用自容式充油電纜；220kV及以上優(yōu)先選用自容式充油電纜。 5.1.2 由于聚乙烯絕緣電纜(PVC)介質(zhì)損耗大，在較高電壓下運(yùn)行不經(jīng)濟(jì)，故只推薦

12、用于1kV及以下線路。 5.1.3 對(duì)于6110kV交聯(lián)聚乙烯電纜(XLPE)，因有利于運(yùn)行維護(hù)，通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后，可因地制宜采用；但對(duì)220kV及以上電壓等級(jí)的產(chǎn)品，在選用時(shí)應(yīng)慎重。 5.1.4 乙丙橡膠絕緣電纜(EPR)適用于35kV及以下的線路。雖價(jià)格較高，但耐濕性能好，可用于水底敷設(shè)和彎曲半徑較小的場(chǎng)合。 5.2導(dǎo)體截面選擇 5.2.1 導(dǎo)體材料可根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較選用銅芯或鋁芯。 5.2.2 導(dǎo)體截面應(yīng)根據(jù)輸送容量從有關(guān)電纜結(jié)構(gòu)給出的標(biāo)準(zhǔn)截面中選擇，或向廠商提出特殊訂貨。 5.3 交聯(lián)聚乙烯電纜金屬屏蔽層截面選擇 5.3.1 為了使系統(tǒng)在發(fā)生單相接地或不同地點(diǎn)兩相接地時(shí)，故障電流流過(guò)

13、金屬屏蔽層而不至將其燒損，該屏蔽層最小截面宜滿足表5要求。 表5 交聯(lián)聚乙烯電纜金屬屏蔽層最小截面推薦值 系統(tǒng)額定電壓UkV6103563110220330500金屬屏蔽層截面mm225355075951201505.3.2 對(duì)于110kV及以上單芯交聯(lián)聚乙烯電纜，為減少流經(jīng)金屬屏蔽層的接地故障電流，可加設(shè)接地回流線，該回流線截面應(yīng)通過(guò)熱穩(wěn)定計(jì)算確定。 6 電纜終端的選擇 6.1 終端額定電壓選擇 終端的額定電壓等級(jí)及其絕緣水平，應(yīng)不低于所連接電纜的額定電壓等級(jí)及其絕緣水平。 6.2 戶外終端的外絕緣選擇 戶外終端的外絕緣應(yīng)滿足所設(shè)置環(huán)境條件(如污穢、海拔高度等)的要求，并有一個(gè)合適的泄漏比距

14、。 6.3 終端的結(jié)構(gòu)型式選擇 終端的結(jié)構(gòu)型式，與電纜所連接的電氣設(shè)備的特點(diǎn)必須相適應(yīng)，與充油電纜連接的SF。組合電器(簡(jiǎn)稱GIS)終端應(yīng)具有符合要求的接口裝置。 6.4 對(duì)電纜終端的機(jī)械強(qiáng)度的要求 電纜終端的機(jī)械強(qiáng)度，應(yīng)滿足使用環(huán)境的風(fēng)力和地震等級(jí)的要求，并考慮引線的載荷。 7 高壓?jiǎn)涡倦娎|護(hù)層保護(hù)器選擇 7.1 保護(hù)器選擇的原則 7.1.1 保護(hù)器通過(guò)最大沖擊電流時(shí)的殘壓乘以1.4后，應(yīng)低于電纜護(hù)層絕緣的沖擊耐壓值(見(jiàn)表4)。 7.1.2 保護(hù)器在最大工頻電壓作用下，能承受5s而不損壞。 7.1.3 保護(hù)器應(yīng)能通過(guò)最大沖擊電流累計(jì)20次而不損壞。 7.2 保護(hù)器通流容量的確定 7.2.1

15、在雷電沖擊電壓作用下，電纜金屬護(hù)套一端接地另一端接保護(hù)器時(shí)，該保護(hù)器的通流容量可參照表6確定。 7.2.2 在操作過(guò)電壓作用下，保護(hù)器通流容量可參照表7確定。在操作過(guò)電壓作用下，流經(jīng)保護(hù)器的電流有兩個(gè)階段，即換算到8/20s波形的Im和持續(xù)23ms的方波電流Ic。保護(hù)器應(yīng)具有釋放內(nèi)過(guò)電壓能量的通流能力。 7.2.3 比較雷電沖擊電壓和操作沖擊電壓作用下，保護(hù)器的通流容量Im和Im，取最大者作為設(shè)計(jì)值。 7.3 保護(hù)器閥片片數(shù)的確定 7.3.1 保護(hù)器閥片片數(shù)由護(hù)層所承受的工頻過(guò)電壓確定。保護(hù)器閥片片數(shù)為 表6 保護(hù)器標(biāo)準(zhǔn)沖擊電流波的通流容量ImkA 系統(tǒng)額定電壓UkV8/20s20/40s保護(hù)

16、器在電纜首端保護(hù)器在電纜末端保護(hù)器在電纜首端保護(hù)器在電纜末端1105.10.283.00.122010.00.446.00.333015.01.258.01.050020.03.1012.01.8表7電纜在操作波作用下保護(hù)器的通流容量Im和Ic 電纜回路數(shù)系統(tǒng)額定電壓UkV110220330500ImkAIcAImkAIcAImkAIcAImkAIcA26.91.78.63.39.05.610.72338.92.311.34.512.07.615.531.349.92.712.65.513.48.718.035.5510.52.913.45.714.39.319.637.7610.93.013

17、.95.814.99.720.439.7711.13.214.36.015.310.021.640.8注：只有一回路的電纜，操作過(guò)電壓值很低，故未列入表內(nèi)。 m=Us/U 式中：m-保護(hù)器閥片片數(shù)； Us-護(hù)層工頻過(guò)電壓值，kV； U-一片閥片所能承受的工頻電壓值(由保護(hù)器生產(chǎn)廠家提供)，kV。 7.3.2 應(yīng)優(yōu)先采用氧化鋅閥片的保護(hù)器。 7.4 電纜金屬護(hù)套與保護(hù)器連接的要求 7.4.1 連接導(dǎo)線應(yīng)盡量短，宜采用同軸電纜。 7.4.2 連接導(dǎo)線截面應(yīng)滿足熱穩(wěn)定要求。 7.4.3 連接導(dǎo)線的絕緣水平與電纜護(hù)層絕緣水平相同。 7.4.4 保護(hù)器應(yīng)配有動(dòng)作記錄器。高壓電纜選用導(dǎo)則(二) DL401

18、-91 第二章 附錄A-附錄B 附錄A 電纜線路沖擊特性長(zhǎng)度和沖擊耐受電壓 (參考件) A1 雷電沖擊波在電纜線路中的傳播 設(shè)一電纜線路一端與架空線相連，另一端與變壓器相連，如圖A1所示。當(dāng)雷電沖擊波在電纜線路中傳播時(shí)，沿電纜長(zhǎng)度方向各點(diǎn)電壓值并不相等。由于架空線的波阻抗比電纜大得多，考慮B點(diǎn)的反射波，最高電壓總是發(fā)生在電纜末端月點(diǎn)。如進(jìn)入電纜的波為單指數(shù)衰減波，當(dāng)電纜長(zhǎng)度不大，且雷擊點(diǎn)離電纜較遠(yuǎn)時(shí)，沿電纜脈沖波幅值的衰減可以忽略不計(jì)，且只考慮電纜連接點(diǎn)的反射，B點(diǎn)的電壓U3(t)為 UB(t)=Uimexp-(t-/2) 1223+12231232exp(a-c) +1223212232ex

19、p(2)+1223n-112n-132exp(n-1) =Uim12231-1232exp()n/1-1232exp() exp-(t-/2) (A1) 12=2Zl/(Z1+Zl) 23=2Z2/(Z2+Zl) 12=(Z1-Zl)/(Z1+Zl) 32=(Z2-Zl)/(Z2-Zl) =2l/ 圖A1 雷電沖擊波在電纜線路中的傳播和折反射現(xiàn)象 上五式中：UB(t)-圖A1中B點(diǎn)的電壓，kV； Uim-雷電沖擊波u=Uime-(t-x/)的幅值，kV； t-時(shí)間，s； 12，23-電纜線路兩端的折射系數(shù)； 12，32-電纜線路兩端的反射系數(shù)； Z1-架空線路波阻抗，； Z2-變壓器波阻抗，；

20、 Z1-電纜線路波阻抗，； -沖擊波沿電纜線路長(zhǎng)度往返一次所需時(shí)間，s； l-電纜線路長(zhǎng)度，m； -沖擊波沿電纜線芯的傳播速度，m/s； -沖擊波陡度，kV/s； n-折反射次數(shù)； X-沖擊波沿電纜芯線傳播某一距離，m。 應(yīng)在(n+1/2)t(n-1/2)，范圍內(nèi)。因?yàn)殡娎|線路進(jìn)入波為一衰減波，所以只需分析t(n-1/2)時(shí)B點(diǎn)的電壓，就可確定電纜線路上可能發(fā)生的最大沖擊電壓為 UBm=Uim1223(1232)n-exp(-n)/1232-exp(-) (A2) 將式(A2)對(duì)n微分，并令dUBm/dn=0，得 n=ln(-/ln1232)/ln(1232)+(A3) 時(shí)，B點(diǎn)沖擊電壓有最大

21、值。 從上述分析不難看出，當(dāng)沖擊波從架空線進(jìn)入電纜時(shí)，其峰值將大大降低。當(dāng)進(jìn)入波到達(dá)變壓器時(shí)，由于全反射而使波幅值增加一倍，但此時(shí)變壓器受到的沖擊波幅值只有架空線上沖擊波的幾分之一，所以在架空線與變壓器間插入電纜后降低了變壓器所承受的過(guò)電壓。但是，如果考慮多次反射，情況就比這復(fù)雜。實(shí)際上，當(dāng)反射波的波頭走向架空線時(shí)，它將疊加到尚在向變壓器前進(jìn)的波尾部分，然后在電纜與架空線連接處沖擊波又反射回向變壓器，隨后又在變壓器處反射回架空線。這樣重復(fù)往返，每次均疊加在其本身波尾上。如沖擊波波頭走過(guò)電纜全長(zhǎng)所需的時(shí)間小于本身波尾時(shí)間，在波尾通過(guò)電纜以前將有多次反射疊加，因此電纜和變壓器承受的過(guò)電壓有可能達(dá)到

22、很高的數(shù)值。反之，如果電纜長(zhǎng)度大于波尾長(zhǎng)度(波尾時(shí)間乘波速)，那末電纜和變壓器的承受過(guò)電壓將不會(huì)超過(guò)電纜入射波的兩倍或架空線上入射波的幾分之一。 A2 電纜線路的沖擊特性長(zhǎng)度和沖擊耐受電壓 由式(A2)可知，當(dāng)UBm/Uim，則 1223(1232)n-exp(-n)/1232-exp(-) (A4) 且n=ln(-/ln1232)/ln(1232)+時(shí)，電纜中受到的沖擊電壓不會(huì)超過(guò)架空線上入射波幅值。因?yàn)?2l/，聯(lián)解式(A3)和式(A4)，則可得一電纜長(zhǎng)度l0。換言之，當(dāng)電纜長(zhǎng)度l等于l0時(shí)，電纜中受到最大的沖擊電壓等于架空線上入射波幅值Uim，這個(gè)長(zhǎng)度l0稱為電纜線路的沖擊特性長(zhǎng)度。 電

23、纜中可能受到最大沖擊電壓UBm和Uim比值與電纜長(zhǎng)度的關(guān)系，根據(jù)式(A2)和式(A3)計(jì)算所得結(jié)果如表A1和圖A2所示。 圖A2 電纜實(shí)際長(zhǎng)度與其特性長(zhǎng)度之比l/l0。和UBm/Uim關(guān)系 表A1和圖A2所列的數(shù)值是根據(jù)110kV電纜波阻抗Z1=30，架空線波阻抗Z1500D和變壓器波阻抗Z2=計(jì)算出來(lái)的，此時(shí)l0380m。 同理可計(jì)算出220kV電纜波阻抗Zl=30架空線波阻抗Z1350和變壓器波阻抗Z2時(shí)，電纜沖擊特性長(zhǎng)度l0430m；500kV電纜波阻抗Zl30，架空線波阻抗Z1280和變壓器波阻抗Z2=時(shí)，電纜沖擊特性長(zhǎng)度l0=554m。 表A1電纜上UBm/Uim比與電纜長(zhǎng)度的關(guān)系

24、電纜長(zhǎng)度lm10020030040050075010001500UBm/Uim1.451.251.100.990.890.770.660.56達(dá)到UBm時(shí)間s22.535425157.5727990由圖A2可見(jiàn)： a.當(dāng)電纜實(shí)際長(zhǎng)度小于沖擊特性長(zhǎng)度時(shí)，電纜的沖擊絕緣水平必須取比系統(tǒng)較高值，或?qū)﹄娎|另加保護(hù)措施，如在電纜末端再加裝一組避雷器保護(hù)。 b.當(dāng)電纜實(shí)際長(zhǎng)度等于沖擊特性長(zhǎng)度時(shí)，電纜的沖擊絕緣水平可與系統(tǒng)取相同值。 c.當(dāng)電纜實(shí)際長(zhǎng)度大于沖擊特性長(zhǎng)度時(shí)，電纜的沖擊絕緣水平可取比系統(tǒng)較低值。 附錄B 高壓?jiǎn)涡倦娎|護(hù)層絕緣的保護(hù)方案 (參考件) B1電纜金屬護(hù)套一端互聯(lián)接地，另一端接保護(hù)器(方

25、案一) 如圖B1所示，護(hù)層所受電壓計(jì)算公式見(jiàn)表B1。 表B1電纜金屬護(hù)套一端互聯(lián)接地時(shí)護(hù)層所受電壓 流經(jīng)保護(hù)器的沖擊電流保護(hù)器所受工頻電壓護(hù)層所受電壓短路方式計(jì)算公式工頻沖擊三相短路2Uim/(Z1+Zl)UAUAKUAA、C 兩相短路A=-1/2(XS+Z00-2Z01)+J3/2(XS-Z00)A相接地電纜頭地網(wǎng)中短路A=-(XS-Z00)地網(wǎng)外短路A=-(XS+2R1) 注：由于單相接地電流以大地為回路，所以金屬護(hù)套兩端將感應(yīng)很高難度電壓?Xs。 ：加在護(hù)層和保護(hù)器上的電壓除金屬護(hù)套兩端的感應(yīng)電壓Xs外，還要疊加地網(wǎng)電位2R1。當(dāng)流經(jīng)地網(wǎng)短路電流大時(shí)，后者可達(dá)極高數(shù)值。 ：由于三相和兩相

26、短路時(shí)電流不以大地為回路，其感應(yīng)電壓很低，故護(hù)層和保護(hù)器所受工頻電壓取決于單相接地故障。 B2電纜金屬護(hù)套交叉互聯(lián)，保護(hù)器Y0接線(方案二) 如圖B2所示，護(hù)層所受電壓計(jì)算公式見(jiàn)表B2。 圖B1電纜金屬護(hù)套一端互聯(lián)接地 圖B2電纜金屬護(hù)套交叉互聯(lián)，保護(hù)器Y0接線 表B2電纜金屬護(hù)套交叉互聯(lián)，保護(hù)器Y0接線護(hù)層所受電壓 流經(jīng)保護(hù)器的沖擊電流保護(hù)器所受工頻電壓護(hù)層所受電壓短路方式計(jì)算公式工頻沖擊2Uim/(Z1+Zl)UC或UCUC或UCKUC或UC三相短路A、C 兩相短路c=-(XS-Z00)A相接地電纜頭地網(wǎng)中短路c=-Z00+1/(Za+R2+R1)(Xa+R2)(R1+Za/3)-R1(R

27、2+2/3Za)I2c=Z00+R2-(Xa+R2)(R2+Za)/(Za+R2+R1)-R1(R2+2/3Za)/(Za+R2+R1)2地網(wǎng)外短路c=-Z00+1/(Za+R2+R1)Xa(R1+Za/3)-R1(R2+2/3Za)2c=-Z00-(Xa+2R1)/(Za+R2+R1)(R2+2/3Za)注：由于金屬護(hù)套兩端壓降和地網(wǎng)的壓降部分抵消，因此A相接地時(shí)，C相護(hù)層和保護(hù)器所受的工頻電壓要比A相高。 單相接地時(shí)護(hù)層和保護(hù)器所受工頻電壓和接地電阻R1、R2以及流經(jīng)接地電阻的電流有關(guān)。當(dāng)流經(jīng)接地電阻的電流大時(shí)，工頻電壓可達(dá)很高數(shù)值。這種情況一般出現(xiàn)在單電源網(wǎng)外接地和多電源網(wǎng)內(nèi)接地，此時(shí)護(hù)

28、層和保護(hù)器所受工頻電壓取決于單相接地故障，且首端(Uc)和末端(Uc)的電壓是不相等的。 網(wǎng)內(nèi)單電源時(shí)，由于大部分電流將以金屬護(hù)套為回路，所以護(hù)層和保護(hù)器所受電壓將大大降低，此時(shí)護(hù)層和保護(hù)器所受工頻電壓將取決于兩相接地故障。 和保護(hù)器丫接線比較，由于保護(hù)器所受工頻電壓高，所以其殘壓及護(hù)層所受沖擊電壓隨之升高。 B3 電纜金屬護(hù)套交叉互聯(lián)，保護(hù)器Y接線或接線(方案三) 如圖B3所示，護(hù)層所受電壓計(jì)算公式見(jiàn)表B3。 圖B3 電纜金屬護(hù)套交叉互聯(lián)，保護(hù)器Y接線 表B3 電纜金屬護(hù)套交叉互聯(lián)，保護(hù)器Y接線護(hù)層所受電壓 流經(jīng)保護(hù)器的沖擊電流保護(hù)器所受工頻電壓護(hù)層所受電壓短路方式計(jì)算公式工頻沖擊2Uim/

29、(Z1+Zl)UAC/2(當(dāng)保護(hù)器接線時(shí)為UAC)Uc或UCKUAC/2三相短路Uc同方案二A、C 兩相短路Uc同方案二AC=-2(XS+Z00)A相接地電纜頭地網(wǎng)中短路c及c同方案二地網(wǎng)外短路AC=-(XS+Z00)注：由于保護(hù)器采用了Y接線，單相接地時(shí)，保護(hù)器所受工頻電壓和接地電阻以及流經(jīng)接地電阻的電流無(wú)關(guān)，其值僅為兩相短路電流的一半。保護(hù)器所受工頻電壓將由兩相短路決定。 由于保護(hù)器所受工頻電壓比方案二低得多，所以其殘壓及護(hù)層所受沖擊電壓比方案二要小得多。 護(hù)層所受工頻電壓仍受接地電阻以及流經(jīng)接地電阻的電流影響，可達(dá)很高數(shù)值。 當(dāng)三相絕緣接頭距離較大時(shí)，為了減少引線上沖擊壓降的有害作用，可

30、將保護(hù)器直接跨接在絕緣接頭上，即采用接法，此時(shí)保護(hù)器所受電壓為UAc，但護(hù)層所受沖擊電壓仍為K(UAC/2)不變。 B4 電纜金屬護(hù)套一端互聯(lián)接地加均壓線(方案四) 如圖B4所示，護(hù)層所受電壓計(jì)算公式見(jiàn)表B4。 圖B4 電纜金屬護(hù)套一端互聯(lián)接地加均壓線 表B4 電纜金屬護(hù)套一端互聯(lián)接地加均壓線護(hù)層所受電壓 流經(jīng)保護(hù)器的沖擊電流保護(hù)器所受工頻電壓護(hù)層所受電壓計(jì)算公式工頻沖擊短路方式當(dāng)R6Zd當(dāng)R=02Uim/(Z1+Zl)UAD UAD KUAD 三相短路A、C 兩相短路AD=-(XS-Z00)A相接地電纜頭地網(wǎng)中短路AD=-(XS-Zad)-(Zad+R2)+2R1/(Zd+R1+R2)(Zd

31、-Zad)AD=-(XS+2R1)地網(wǎng)外短路AD=-(XS-Zad)-(Zad+2R1)/(Zd+R1+R2)(Zd-Zad)注：均壓線的存在使單相接地時(shí)護(hù)層和保護(hù)器所受工頻電壓與地網(wǎng)電位無(wú)關(guān)。 由于均壓線的存在，單相接地短路電流在AD兩點(diǎn)的感應(yīng)電壓只與均壓線和金屬護(hù)套間的面積有關(guān)式中I(Xs-Zad)項(xiàng)，和短路電流回路的遠(yuǎn)近無(wú)關(guān)。 由于單相接地時(shí)部分短路電流以均壓線為回路，在均壓線上造成壓降，增大了護(hù)層和保護(hù)器所受工頻電壓(式中第二項(xiàng))。流經(jīng)均壓線的電流愈大，護(hù)層和保護(hù)器所受的電壓愈高。 當(dāng)網(wǎng)外短路R2時(shí)，由于沒(méi)有短路電流流經(jīng)均壓線，護(hù)層和保護(hù)器所受工頻電壓可降到最低值I(Xs-Zad)。它將低于三相和兩相短路時(shí)的數(shù)值，但當(dāng)均壓線對(duì)地泄漏電阻小時(shí)，效果將降低。 B5 電纜金屬護(hù)套一端互聯(lián)接地加回流線(方案五) B5.1 接地電流以回流線為回路 如圖B5所示，護(hù)套一端互聯(lián)接地的電纜線路，為了降低護(hù)層電壓，通常在其旁邊平行敷設(shè)一根回流線(兩端接地)。當(dāng)系統(tǒng)單相接地發(fā)生在回流線接地的地網(wǎng)中時(shí)，接地電流的絕大部分通過(guò)回流線，若忽略入地部分的接地電流，此時(shí)電纜護(hù)