Заземяване на обвивката на подземния кабел на EHV / HV (част 2/2)

Продължение от предишната част: Заземяване на обвивката на EHV / HV кабел (част 1/2)

Аксесоари за свързване на HT кабел

1. Функция на полето за връзки?

Поле за връзка

Link Box е електрически и механично един от интегралните аксесоари на HV под земята заземен кабел свързваща система, свързана с HV XLPE мощносткабелни системи. Използват се съединителни кутии с кабелни съединения и краища, за да се осигури лесен достъп до прекъсвания на щита за тестови цели и за ограничаване на натрупването на напрежение върху обвивката.

мълния, ток на повреда и операции по превключванепричинява пренапрежение на обвивката на кабела. Кутията за свързване оптимизира управлението на загубите в кабелния щит на кабелите, заземени от двете страни. В HT кабела свързващата система е така конструирана, че кабелните обвивки са залепени и заземени или със SVL по такъв начин, че да елиминират или намаляват циркулиращите токове на обвивката.

Използват се кутии за връзка кабелни съединения и краища за осигуряване на лесен достъп до щитапрекъсвания за целите на изпитването и за ограничаване на натрупването на напрежение върху обвивката. Съединителната кутия е част от свързващата система, която е от съществено значение за подобряване на текущия капацитет и защита на човека.

2. Ограничители на напрежението на обвивката (SVL) (пренапрежения)

SVL е защитно устройство за ограничаване на индуциране на напрежения, появяващи се върху свързаната кабелна система поради късо съединение.

Необходимо е да свържете SVL между металнияекрана и земята в кутията на връзката. Разделянето на екрана на захранващия кабел (изолирано съединение) ще бъде защитено срещу възможни повреди в резултат на индуцирани напрежения, причинени от късо съединение / прекъсване.

Тип облицовка на обвивката за HT кабел

</ Li> </ Ол>

1. Система с една точка

1а. Една странична единична система

Единична система

• Една система е свързана с една точка, ако устройството е такова, че кабелните обвивки не осигуряват пътека за потока от циркулиращи токове или външни токове на повреда.
• Това е най-простата форма на специално свързване. Обвивките на трите кабелни секции са свързани и заземени една точка само по дължината им, Във всички други точки ще има напрежениемежду обвивката и земята и между екраните на съседните фази на кабелната верига, която ще бъде максимална в най-отдалечената точка от заземяващата връзка.
• Това индуцирано напрежение е пропорционално на кабеладължина и ток. Едноточково свързване може да се използва само за ограничени дължини на маршрута, но като цяло приетият потенциал на напрежението на екрана ограничава дължината
• Следователно обвивките трябва да бъдат адекватноизолирани от земята. Тъй като няма затворена верига на обвивката, с изключение на ограничителя на напрежението на обвивката, токът обикновено не преминава надлъжно по протежение на обвивките и не се получава загуба на ток в циркулационния поток.
• Отворена верига в екрана на кабела, без циркулиращ ток.
• Нулева волта в заземения край, изправено напрежение в незакопания край.
• Незадължителен проводник с непрекъснат кабел с изолация от PVC, необходим за осигуряване на път за ток на повреда, ако връщането от земята е нежелателно, като например в въглищна мина.
• SVL, монтиран на незакопания край, за защита на изолацията на кабела по време на повреда.
• Индуцирано напрежение, пропорционално на дължината на кабела и тока, пренасян в кабела.
• Нулевият волта по отношение на напрежението на земната мрежа в заземения край, постоянното напрежение в незацепления край.
• Циркулиращият ток в проводника на земната непрекъснатост не е значителен, тъй като магнитните полета от фазите са частично балансирани.
• Величината на постоянното напрежение зависи от величината на токовите потоци в ядрото, много по-високи, ако има земна повреда.
• Високото напрежение се появява на разкрития край, което може да причини дъга и да повреди външната PVC обвивка.
• Напрежението на екрана по време на повреда зависи и от състоянието на заземяването.

Постоянното напрежение на незакопания край по време на земно неизправност:

• По време на заземяване на захранващата систематок на нулева последователност, пренасян от кабелните проводници, може да се върне по какъвто и да е външен път. Замърсяването на земята в непосредствена близост до кабела може да причини голяма разлика в нарастването на потенциала на земята между двата края на кабелната система, създавайки опасности за персонала и оборудването.
• Поради тази причина, инсталациите за кабели с една точка се нуждаят от паралелен заземителен проводник, заземени в двата края на кабелния маршрут имонтирани много близо до проводниците на кабелите, за да носят тока на повредата по време на земни повреди и да ограничат повишаването на напрежението на обвивката по време на земните разломи до приемливо ниво.
• Проводникът за паралелна земна непрекъснатост еобикновено изолирани, за да се избегне корозия и транспонирани, ако кабелите не са транспонирани, за да се избегнат циркулиращи токове и загуби при нормални работни условия.
• Напрежението на незакопания край по време на заземяване се състои от две компоненти на напрежението. Индуцирано напрежение, дължащо се на ток на повреда в ядрото.

Предимства

• Няма циркулиращ ток.
• Няма отопление в екрана на кабела.
• Икономичен.

Недостатъци

• Постоянното напрежение в незаземения край.
• Изисква SVL, ако напрежението при прекъсване е прекомерно.
• Изисква допълнителен проводник за непрекъснатост на земята за ток на повреда, ако връщането на ток е нежелателно. По-високи магнитни полета около кабела в сравнение с твърдосвързаната система.
• Постоянното напрежение на екрана на кабела е пропорционално на дължината на кабела и величината на тока в ядрото.
• Обикновено са подходящи за кабелни секции, по-малки от 500 m, или една дължина на барабана.

1b. Разделена система с единични точки

Разделена система с една точка

• Той е известен също като система за свързване с двойна дължина.
• Непрекъснатостта на екрана на кабела се прекъсва в средата и SVL трябва да се монтират от всяка страна на изолационното съединение.
• Други изисквания са идентични с една-точка-свързваща система като SVL, проводник за непрекъснатост на земята, транспониране на проводник за непрекъснатост на земята.
• Ефективно две секции на свързване с една точка.
• Няма циркулиращ ток и нулев волт на заземените краища, стоящо напрежение в секциониращата връзка.

Предимства

• Няма циркулиращ ток в екрана.
• Няма ефект на отопление в екрана на кабела.
• Подходящ за по-дълъг кабелен участък в сравнение със системата за свързване с една точка и солидно свързана едножилна система.
• Икономичен.

Недостатъци

• На екрана съществува напрежение и секционирането на изолационното съединение.
• Изисква SVL за защита на незаземения край.
• Изисква отделен проводник за непрекъснатост на земята за ток с нулева последователност.
• Не е подходящ за кабелни секции над 1000 m.
• Подходящ за кабелни секции с дължина от 300 до 1000 м, удвоява дължината на системата за свързване с една точка.

2. И двете завършват системите с твърда връзка (едножилен кабел)

И двете завършват системите с твърда връзка (едножилен кабел)

• Най-прост и общ метод.
• Кабелен екран е свързан към земните решетки в двата края (чрез кутия за връзки).
• За да се елиминират индуцираните напрежения в кабелния екран е да се свърже (земята) обвивката на двата края на кабелната верига.
• Това елиминира необходимостта от паралелпроводник за непрекъснатост, използван в системи за единично свързване. Той също така елиминира необходимостта от предоставяне на SVL, като този, който се използва на свободния край на едноточкови свързващи кабелни вериги
• Значителен циркулиращ ток в екрана Пропорционално на тока на ядрото и кабела на кабела.
• Ако е допустимо, може да се постави кабел в компактно трилистно образувание.
• Подходящ за дължина на маршрута от повече от 500 метра.
• Много малко напрежение на стойността от порядъка на няколко волта.

Предимства

• Изисква се минимален материал.
• Най-икономично, ако отоплението не е основен проблем.
• Осигурява път за ток на повреда, свеждайки до минимум обратния ток на земята и EGVR на кабелна дестинация.
• Не изисква ограничител на напрежението на екрана (SVL).
• По-малко електромагнитно излъчване.

Недостатъци

• Осигурява път за циркулиращ ток.
• Отоплителните ефекти в екрана на кабела, по-големите загуби. Затова може да се наложи кабелът да бъде де-оценен или да се изисква по-голям кабел.
• Прехвърля напрежения между обектите, когато има EGVR на едно място.
• Може да полага кабели в трилистна формация, за да се намалят загубите на екрана.
• Обикновено се прилага за къси кабелни секции с дължина от десетки метра. Циркулиращият ток е пропорционален на дължината на кабела и величината на тока на натоварване.

3. Кръстосана кабелна система

Кръстосана кабелна система с транспонирана

• Една система се свързва кръстосано, ако са подреденитака, че веригата осигурява електрически непрекъсната обвивка от заземен край до заземен край, но с обвивките, така разделени и кръстосани, за да намаляват циркулационните токове на обвивката.
• В този тип напрежение ще бъде индуцирано между екрана и земята, но няма значителен ток ще тече.
• Максималното индуцирано напрежение ще се появи накутии за свързване за кръстосано свързване. Този метод позволява кабелен токопреносен капацитет толкова висок, колкото при едноточково свързване, но по-дълги маршрути от последните. Тя изисква разделяне на екрана и допълнителни полета за връзка.
• За кръстосано свързване дължината на кабела е разделена на три приблизително еднакви участъка. Всяко от трите променливи магнитни полета индуцира напрежение с фазово изместване от 120 ° в щитовете на кабелите.
• Кръстосаното свързване се извършва в кутиите на връзката. В идеалния случай, векторното добавяне на индуцираните напрежения води до U (Rise) = 0. На практика дължината на кабела и условията на полагане ще варират, което ще доведе до малко остатъчно напрежение и незначителен ток. Тъй като няма токов поток, на екрана практически няма загуби.
• Общата стойност на трите напрежения е нула, така че краищата на трите секции могат да бъдат заземени.
• Обобщаване на индуцираното напрежение в секциониран екран от всяка фаза, водещо до неутрализиране на индуцираните напрежения в три последователни малки секции.
• Обикновено дължината на един барабан (500 m приблизително) на малка секция.
• Секциониращото положение и позицията на свързване на кабелите трябва да съвпадат.
• Твърдо заземен на главни стави.
• Транспонирайте ядрото на кабела, за да балансирате големината на индуцираните напрежения, които трябва да се сумират.
• Връзката трябва да се използва при всяко разделяне на фугите и балансиран импеданс във всички фази.
• Профил на амплитудата на индуцираното напрежение по екрана на главен участък в кабелната система за напречно свързване.
• Практически нула циркулиращ ток и напрежение към отдалечената земя в плътно заземените краища.
• За да се получи оптимален резултат, дваСъществуват "кръстове". Едната е Транспониране на кабелното ядро ​​за пресичане на кабели на всяка секция, а второто е кръстосано свързване на кабелните екрани ефективно без транспониране на екрана.
  
• Кръстосано свързване на кабелния екран: Отменя се индуцираното напрежение на екрана на всеки голям участък.
  
• Транспониране на кабели: Уверете се, че напреженията, които трябва да се сумират, имат сходна величина. По-голямо напрежение на екрана на външния кабел.
• Постоянните напрежения съществуват на екрана, а по-голямата част от кабелите и фугите на съединенията трябва да бъдат инсталирани като изолирана система.

Изискване за транспониране на кабела

Кръстосана кабелна система без транспониране

</ P>
• Ако ядрото не е транспонирано, не е добре неутрализирано, което води до някои циркулиращи токове.
• Кабелът трябва да бъде транспониран и екранът трябва да бъде напречно свързан във всяка позиция на сексуализиращата става за оптимална неутрализация

Предимства

• Не се изисква никакъв проводник за непрекъснатост на земята.
• Практически нулев циркулиращ ток в екрана.
• Постоянното напрежение на екрана се контролира.
• Технически по-добри от другите методи.
• Подходящ за кабелни мрежи на дълги разстояния.

Недостатъци

• Технически сложно.
• По-скъпо.

Сравняване на метода на залепване

Метод на заземяване	Постоянното напрежение на кабелния край	Необходим е ограничител на напрежението на обвивката	Приложение
Лепене на единия край	да	да	До 500 метра
Лепене с двойно завършване	Не	Не	До 1 км и подстанции кратки връзки, почти не се прилагат за ВН кабели, а за кабели СН и НН
Кръстосано залепване	Само при точки на кръстосано свързване	да	Свързване на дълги разстояния, където са необходими фуги

Загуби на обвивката според вида на свързване

• Загубите на обвивката са зависими от тока загуби и се генерират от индуцираните токове, когато токът на натоварване тече в кабелни проводници.
• Токовете на обвивката в едножилните кабели сапредизвикани от ефекта „трансформатор”; чрез магнитното поле на променлив ток, протичащ в кабелен проводник, който индуцира напрежения в кабелната обвивка или други паралелни проводници.
• Електрозадвижващите сили, предизвикани от обвивката (EMF), генерират два вида загуби: циркулиращи загуби на ток (Y1) и загуби на вихрови токове (Y2), така че общите загуби в кабелната метална обвивка са: Y = Y1 + Y2
• Вихровите токове циркулират радиално инадлъжно на кабелните обвивки се генерират при сходни принципи на ефекта на кожата и близост, т.е. те се предизвикват от токовете на проводниците, циркулиращите обвивки и токовете, циркулиращи в тесни проводници, намиращи се в близост.
• Те се генерират в обвивката на кабела, независимо от свързващата система на едножилните кабели или на трижилните кабели
• Вихровите токове обикновено са по-малкиамплитуда, когато се сравняват с кръгови (циркулиращи) токове на плътно свързани кабелни обвивки и могат да бъдат пренебрегнати, с изключение на случаите на големи сегментни проводници и се изчисляват съгласно формулите, дадени в IEC60287.
• Циркулиращите токове се генерират в обвивката на кабела, ако обвивките образуват затворен контур, когато са свързани заедно в отдалечените краища или междинни точки по кабелния маршрут.
• Тези загуби се наричат ​​циркулиращ токЗагубите и те се определят от величината на тока в кабелния проводник, честотата, средния диаметър, съпротивлението на кабелната обвивка и разстоянието между едножилните кабели.

</ P>

Препратки

1. Mitton Consulting.
2. EMElectricals