電纜單相接地故障情況下的電纜金屬護(hù)層感應(yīng)電壓計(jì)算舉例
1)由于兩相和三相短路時(shí)短路電流不以大地為回路,回流的路徑較近,短路電流在金屬護(hù)套上的感應(yīng)電壓就比較小,而且護(hù)套不接地端的對(duì)地電壓也不受地網(wǎng)接地電阻的影響,因此這兩種情況較單相接地短路好得多。也就是說(shuō),護(hù)套及電纜護(hù)層保護(hù)器所受最高電壓一般出現(xiàn)在電網(wǎng)單相接地故障時(shí),特別是當(dāng)短路電流大或地網(wǎng)接地電阻大時(shí),采用單踹接地的方式。在單相接地故障情況下,過(guò)電壓值能達(dá)到25kV。如此高 的過(guò)電壓是電纜護(hù)層絕緣及電纜護(hù)層保護(hù)器所無(wú)法承受的。所以必須設(shè)法降低金屬護(hù)套兩端的感應(yīng)電壓。
2)現(xiàn)在,以一回110kV電纜線(xiàn)路發(fā)生單相接地為例計(jì)算其護(hù)層感應(yīng)電壓:
一回電纜線(xiàn)路型號(hào)為YJIM-64/110-1x500平方毫米、回路長(zhǎng)度為690m,電纜線(xiàn)路在電纜外架空輸電線(xiàn)路處發(fā)生單相接地,且電纜金屬護(hù)套為單端接地方式時(shí),故障相護(hù)套電壓計(jì)算公式為:
由上述公式及計(jì)算可知,在接地電阻僅為0.2且單相接地電流為7000A時(shí),單端接地的長(zhǎng)690m的電纜金屬護(hù)層上縱向感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)即達(dá)到接近3kV,地電位升高部分即達(dá)到1638V。所以對(duì)于110 kV電纜線(xiàn)路,必需限制其接地電阻達(dá)到一個(gè)很小的值。感應(yīng)電壓的值與接地電流值成正比,當(dāng)接地電流值很大時(shí),相應(yīng)的其金屬護(hù)層電壓也會(huì)升至一個(gè)很高的值。
3)若接地系統(tǒng)安裝錯(cuò)誤或平時(shí)運(yùn)行維護(hù)中檢測(cè)不到位也會(huì)埋下很高的隱患。
如一回電纜線(xiàn)路分為四段敷設(shè),其接地系統(tǒng)由一個(gè)單端接地及一個(gè)交叉互聯(lián)單元組成(即一組直通中間接頭、兩組絕緣接頭)。若安裝不到位或檢修后接地箱連接片未恢復(fù)到位,導(dǎo)致兩組絕緣接頭處并未形成交叉互聯(lián)而實(shí)際處于電纜金屬護(hù)層小段間未聯(lián)通的斷開(kāi)狀態(tài),同時(shí)應(yīng)直接接地的直通接頭也未與地連通。則電纜線(xiàn)路出現(xiàn)單相接地故障時(shí),實(shí)際上造成兩段金屬護(hù)套感應(yīng)電壓疊加在一起,會(huì)在局部產(chǎn)生很高護(hù)層電壓對(duì)電纜外護(hù)套造成危害甚至由于流過(guò)的工頻電流太大引起電纜護(hù)層保護(hù)器炸壞。