1.単芯ケーブル金属シースの電源周波数誘導電圧の計算
単芯ケーブルの芯線に電流が流れると、交流電界の作用により、金属シールド層が一定の起電力を誘導する必要があります。 三相ケーブルの負荷が平衡している場合、三相電流ベクトルとゼロメタルシールドの誘導電位がゼロに重畳されるため、両端を接地することができます。 単芯ケーブルの各相の間には一定の距離があり、誘導電位をキャンセルすることはできません。 金属シールド層の誘導電圧の大きさは、ケーブルの長さとコアの負荷電流に比例し、ケーブル配置の中心距離と金属シールド層の平均直径にも関係します。
1.ケーブルが正三角形に配置されている場合、金属シールドの単位長さあたりの誘導電圧は、次の式に従って計算できます。
式1I---負荷電流、S ---ケーブル中心距離、D---ケーブル金属シールド層の平均直径
YJSY-8。7/15kV -1×300mm、単芯ケーブル2本を例にとると、ケーブルシールド層の平均直径は40mm、PVCシースの厚さは3.6mmです。 ケーブルが「ピン」の形に配置され、負荷電流が200Aの場合、ケーブルはケーブルとして計算されます。 シースの誘導電圧は1キロメートルあたり10.7ボルトです。 2.三相ケーブルを水平に配置した場合、ケーブル間の距離は等しくなり、金属シールドの単位長さあたりの誘導電圧は次のように計算できます。
式2、3、および4三相ケーブルを水平に配置し、他の条件が1と同じ場合、側相の誘導電圧は1キロメートルあたり16.9ボルト、中間相の誘導電圧は1キロあたり10.7ボルトです。キロメートル; ケーブル間隔が200mmの場合、側相の誘導電圧は1キロメートルあたり36.1ボルト、中間相の誘導電圧は1キロメートルあたり31ボルトであると計算されます。 副相誘導電圧は中相誘導電圧よりも高くなっています。
上記の計算から、次のことがわかります。
（1）ケーブル長、使用電流が大きい場合、誘導電圧が大きくなる場合があります。
（2）ケーブルを三角形に配置すると、誘導電圧が最小になります。 ケーブル間の距離が長くなり、相対位置が変化すると、それに応じて誘導電圧が変化します。 さらに、同じ経路に複数回路ケーブルを敷設すると、誘導電圧にも影響します。
2.シールド層の循環電流の測定と分析
両端を直接接地すると、電磁誘導電圧によりシールド層に循環電流が発生します。 循環電流の大きさは、主にシールド層の自己インダクタンスインピーダンスと相互インダクタンスインピーダンスに関係します。 つまり、シールド層の抵抗、ケーブルの直径、間隔などに関係します。
現在、大連で使用されている300mm2単芯ケーブルの単線は200キロメートル以上あります。 ケーブル敷設方法は、主に直接埋設であり、コンクリートの溝で保護されています。 すべての金属シールド層は両端で接地されています。 下で測定された線は、JiefangRoadに沿って敷設されたケーブルの幹線です。 三相ケーブルは、3-3。5メートルごとにケーブルタイで「ピン」形状にバインドされ、2つのバインドポイント間のコアの一部が広げられ、水平に配置されます。 各コンクリートタンクに2本のケーブルを並べて敷設します。 JiefangRoadのケーブルシールド層の循環電流を測定しました。 測定された循環電流値を下の表に示します。
フォーム1T
可能1.表1ライン名VictoryLineHonggang Line Taoyuan Line Lingqian Line
負荷電流（A）160 50 100 140
ケーブル長（m）125 125 298 1059循環電流値（A / B / C）
(A) 23/26/28 10/9/10 10/11/11 16/17/16
測定値から、循環電流が負荷電流の10-20パーセントに達していることがわかります。 シールド層の循環電流が存在すると、シールド層が熱くなり、電力が失われ、ケーブルの伝送容量が低下します。 したがって、この循環電流を低減または排除するための対策を講じる必要があります。
また、測定値は、ケーブル長と負荷電流の増加に伴って循環電流値が完全に増加するわけではないことを反映しています。 これは、誘導電圧に対するケーブルの3芯配置の影響を無視できないことを示しています。
3.金属シールド接地方法の選択
1.両端を直接接地する方法を使用します
10kV単芯ケーブルの金属シースの両端を接地すると、シースのインピーダンスが35kVを超えるケーブルほど小さくないため、循環電流が大きくなりすぎません。 関連情報によると、35kVを超える高電圧ケーブルの両端が接地されると、シースの循環電流がコア電流の50％-90％に達する可能性があり、これによりシースが熱くなり、深刻になります。ケーブルの電流容量を減らしてください。 10kV単芯ケーブルの金属シースの両端を接地する方法には、より多くの建設経験があります。 10kVのケーブルループが多数あり、直接接地することで補助装置の構成と保守が減り、オペレーターにとっても安全になります。 したがって、両端で接地を使用すると、特定の利点があります。 両端を直接接地する方法を引き続き使用し、ライン損失が動作に許容できるレベルに達するように、シースの誘導電圧を可能な限り低減する必要があります。 より効果的な方法は、三相コアを正三角形の配置に近づけることです。 ケーブルを敷設した後、1メートルごとに非強磁性ケーブルタイでケーブルを接続します。
2.一方の端の接地方法一方の端の接地とは、ケーブルラインの一方の端の金属シールドが直接接地され、もう一方の端の金属シールドが接地に開いており、相互接続されていないことを意味します。 一般に、架空線が落雷したときの過電圧を低減するために、架空線の接続端の一方の端で接地する必要があります。 一端が接地された後、シースの循環電流を排除し、ライン損失を減らすことができます。 ただし、通常の動作では、開放端に誘導電圧が発生します。 落雷および操作中に、金属シールドの開放端で高インパルス過電圧が発生する場合があります。 システムで短絡事故が発生し、短絡電流がコアワイヤを流れると、金属シールドの接地されていない端にも高電力周波数の誘導電圧が発生する可能性があります。 ケーブルの外部シースがこの過電圧に耐えられず、損傷すると、金属シースの多点接地が発生します。 したがって、この方法は、ライン距離が短く、金属シースの接地されていない場所での通常の誘導電圧が小さい場合に使用する必要があります。
3.一方の端は接地され、もう一方の端はシースプロテクターによって接地されます。 金属シールドの一端が接地されたときに、金属シールドの開放端の過電圧が外部シースに侵入するのを防ぐために、開放端にシースプロテクターを取り付けることは、シースの過電圧を制限するための効果的な手段です。 プロテクターは、通常の動作条件下でより高い抵抗を示します。 シースにインパルス過電圧がある場合、プロテクターは小さな抵抗を示します。 このとき、金属シースに作用する電圧はプロテクターの残留電圧です。
IV。 結論と推奨事項
1.負荷密度が高く、10KVの3芯240mm2XLPE絶縁ケーブルが電源容量の要件を満たせない大都市や経済的に発展した都市では、300、400、500mm2以上の単芯ケーブルを使用して増加させる必要があります電源容量。 単芯ケーブルの金属シールド層は、まばらに巻かれた銅線構造を採用し、その断面積は、設置システムのさまざまなポイントでの二相短絡電流値に基づいて決定する必要があります。 大連は35mm2の銅導体です。 単相ケーブルを使用すると、ライン内のジョイントの数を大幅に減らすことができ、三相ジョイントを単相ジョイントに変更して、ジョイントのシーリングをより簡単で信頼性の高いものにすることができます。
2.金属シールドの誘導電圧の低減または循環電流の低減を考慮して、単芯ケーブルは、外部シースが互いに近接した等辺三角形に配置し、導体断面積が240 mm 2 - 300 mm2は、1M間隔で非磁性テープで固定する必要があります。 400 mm2以上のセクションでは、締め付け間隔を適切に拡大できますが、ケーブルタイの厚さまたは幅を強化する必要があります。 正三角形の配置に近いため、ケーブルトレンチまたはトンネルサポートにケーブルを配置するのに適しています。
3.循環電流損失をなくし、ケーブルの電流容量を減らさないことを考慮して、ケーブルの金属シールド層の一端を接地する方法を提唱する必要があります。
4.金属シールド層の一端は接地されており、接地されていない端の計算および測定された誘導電圧は50Vを超えてはなりません。 50Vを超える場合は、シースプロテクターを取り付ける必要があります。
5.直接埋設の場合、特に地下水位が高い場合は、PE外部シースまたは他のエラストマー（ネオプレン、クロロスルホン化ポリエチレン、または同様のポリマーベース）シース混合物を使用する必要があります（コード（SE））。
