一种增加高压电力电缆供给电压种类的方法技术

一种增加高压电力电缆供给电压种类的方法。其包括在圆柱单芯高压电力电缆的绝缘层内半径为c的位置增设一个金属套管；金属套管的法向投影圆的圆心与导体的圆心重合；将圆柱单芯高压电力电缆内置的金属套管通过接线端子与开关柜内低压装置连接，作为低压交流电源向低压装置供电等步骤。本发明专利技术效果：开关柜内低压装置所需低压交流电源直接从高压电缆内置金属套管引接，可精简掉原有变电站内低压系统，节省站用变压器、低压交流屏等设备费用；大大降低了控制电缆数量及其材料费和施工费用，有效降低了输变电工程建设投资成本；杜绝了因为变电站内的低压电源发生故障，导致开关柜内低压装置失电的事故风险。

A method of increasing the supply voltage type of high voltage power cable

A method of increasing the supply voltage type of high voltage power cable. In the cylindrical single core high voltage power cable insulation layer within a radius of C position is additionally provided with a metal casing; and to the center of the circle round the center conductor projection overlap method of metal casing; the metal casing of cylindrical single core high voltage power cable connected by built-in terminals and low voltage switch cabinet device, as a low voltage AC the power supply to the low power supply device and other steps. The present invention: the switch cabinet for low-voltage devices for low voltage AC power directly from the high voltage cable built-in metal casing connection, can cut off the original substation in low voltage system, saving station transformer, low voltage AC screen and other equipment cost; greatly reduces the number of cables and control of material costs and construction costs, reduce the investment cost of construction power transmission project; to eliminate the low voltage power supply substation because of failure, leading to accident risk in the switch cabinet, low voltage loss of power device.

【技术实现步骤摘要】
一种增加高压电力电缆供给电压种类的方法
本专利技术属于电力供电
，特别是涉及一种增加高压电力电缆供给电压种类的方法。
技术介绍
目前常用的圆柱单芯高压电力电缆主要包括导体、包覆在导体外部的绝缘层以及包覆在绝缘层外部的接地金属屏蔽层。但这种传统的圆柱单芯高压电力电缆只能提供一种工作电压，该电压决定了绝缘层的厚度，在数值上与绝缘层厚度的对数成正比。对于布置在高压电力电缆两端的开关柜而言，其内部各类低压装置所需电源无法通过电缆直接供电，还需引接变电站内的低压电源。这会带来两个问题：一、造成变电站内二次接线复杂，且接线的材料及施工都将造成投资成本升高；二、如果变电站内的低压电源发生故障，会导致所有开关柜内装置失电，容易引发开关误动或者拒动，这都会扩大事故范围，造成不必要的损失。而国网几乎每年都会因此蒙受巨大损失。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术的目的在于提供一种增加高压电力电缆供给电压种类的方法。为了达到上述目的，本专利技术提供的增加高压电力电缆供给电压种类的方法包括按顺序进行的下列步骤：步骤1)在由导体、包覆在导体外部的绝缘层以及包覆在绝缘层外部的接地金属屏蔽层组成的圆柱单芯高压电力电缆的绝缘层内半径为c的位置增设一个金属套管；金属套管的法向投影圆的圆心与导体的圆心重合，调节金属套管的半径c能够改变金属套管与接地金属屏蔽层间的电压值，使单根圆柱单芯高压电力电缆能够同时提供多种电压；步骤2)将圆柱单芯高压电力电缆内置的金属套管通过接线端子与开关柜内低压装置连接，作为低压交流电源向低压装置供电；在满足高压输电需求的同时，通过该内置的金属套管给两端的开关柜内部的低压装置供电。在步骤1)中，所述的金属套管的半径c的计算公式为：式中：U2：内置套管与接地金属屏蔽层间的电压值，计算公式如下：Umax：导体与接地金属屏蔽层间的最大工作电压，计算公式如下：a：导体的半径b：接地金属屏蔽层的半径。本专利技术提供的增加高压电力电缆供给电压种类的方法具有如下有益效果：一、开关柜内低压装置所需低压交流电源直接从高压电缆内置的金属套管引接，可以精简掉原有的变电站内低压系统，节省了站用变压器、低压交流屏等设备费用；大大降低了控制电缆数量及其材料费和施工费用，有效降低了输变电工程建设投资成本；二、杜绝了因为变电站内的低压电源发生故障，导致开关柜内低压装置失电的事故风险。每条电缆独立供电，不会发生因为某条线路故障导致变电站全部停电的事故；三、简化了变电站内二次接线，降低了接线错误率，加快了工程建设进度。附图说明图1为本专利技术提供的增加高压电力电缆供给电压种类的方法所适用的圆柱单芯高压电力电缆法向投影图。图中：1、接地金属屏蔽层，2、绝缘层，3、导体，4、内置套管。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术提供的增加高压电力电缆供给电压种类的方法进行详细说明。本专利技术提供的增加高压电力电缆供给电压种类的方法包括按顺序进行的下列步骤：步骤1)在如图1所示的由导体、包覆在导体外部的绝缘层以及包覆在绝缘层外部的接地金属屏蔽层组成的圆柱单芯高压电力电缆的绝缘层2内半径为c的位置增设一个金属套管4；金属套管4的法向投影圆的圆心与导体3的圆心重合，调节金属套管4的半径c能够在绝缘材料用量不变的前提下，改变绝缘层2内的电压极值分布情况，使圆柱单芯高压电力电缆能够同时提供多种电压；步骤2)将圆柱单芯高压电力电缆内置的金属套管4通过接线端子与开关柜内低压装置连接，作为低压交流电源向低压装置供电；在满足高压输电需求的同时，通过该内置的金属套管4给两端的开关柜内部的低压装置供电。在步骤1)中，所述的金属套管4的半径c的计算方法如下：首先设定下列参数：a：导体3的半径；b：接地金属屏蔽层1的半径；EM：绝缘层2的击穿电场强度；τ：导体3的单位长度电荷；ε：绝缘层2的介电常数，σb：接地金属屏蔽层1的内表面电荷面密度；c：金属套管4的半径；U：导体3与接地金属屏蔽层1间的电压；U2：金属套管4与接地金属屏蔽层1间的电压；1.1)计算未内置金属套管时，圆柱单芯高压电力电缆内导体3的最大工作电压：导体3在半径为r处的电场强度为：其中，为单位方向矢量，其方向为由导体3的圆心指向无穷远处。在导体3的边缘处获得的电场强度极值为：导体3与接地金属屏蔽层1间的电压：为充分利用绝缘材料，使Emax＝EM，则导体3与接地金属屏蔽层1间的最大工作电压为：1.2)计算内置金属套管4后，金属套管4与接地金属屏蔽层1间的电压极值：金属套管4与接地金属屏蔽层1间的电压计算公式为：r＝c时，金属套管4与接地金属屏蔽层1间的电压值为：由式⑥可知，U2仅与金属套管4的半径c有关，调节金属套管4的半径c，可以改变金属套管4与接地金属屏蔽层1间的电压值U2的数值。经推导，确定出金属套管4的半径c的计算公式为：式中：U2：内置套管4与接地金属屏蔽层1间的电压值，计算公式如下：Umax：导体3与接地金属屏蔽层1间的最大工作电压，计算公式如下：a：导体3的半径b：接地金属屏蔽层1的半径。下面以铜芯交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆YJV-35kV-1×50为例进行说明，其主要参数为：a＝4mm，b＝39mm，则由式③得：假设其开关柜内部低压装置所需电压为220V，则由式⑥得：综上，在圆柱单芯高压电力电缆的绝缘层2内添加一层半径为38.04mm的金属套管4，该金属套管4可提供220V电压，经过母排转接后，供开关柜内部的低压装置使用。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种增加高压电力电缆供给电压种类的方法，其特征在于：所述的增加高压电力电缆供给电压种类的方法包括按顺序进行的下列步骤：步骤1)在由导体、包覆在导体外部的绝缘层以及包覆在绝缘层外部的接地金属屏蔽层组成的圆柱单芯高压电力电缆的绝缘层(2)内半径为c的位置增设一个金属套管(4)；金属套管(4)的法向投影圆的圆心与导体(3)的圆心重合，调节金属套管(4)的半径c能够改变金属套管(4)与接地金属屏蔽层(1)间的电压值，使单根圆柱单芯高压电力电缆能够同时提供多种电压；步骤2)将圆柱单芯高压电力电缆内置的金属套管(4)通过接线端子与开关柜内低压装置连接，作为低压交流电源向低压装置供电；在满足高压输电需求的同时，通过该内置的金属套管(4)给两端的开关柜内部的低压装置供电。

【技术特征摘要】
1.一种增加高压电力电缆供给电压种类的方法，其特征在于：所述的增加高压电力电缆供给电压种类的方法包括按顺序进行的下列步骤：步骤1)在由导体、包覆在导体外部的绝缘层以及包覆在绝缘层外部的接地金属屏蔽层组成的圆柱单芯高压电力电缆的绝缘层(2)内半径为c的位置增设一个金属套管(4)；金属套管(4)的法向投影圆的圆心与导体(3)的圆心重合，调节金属套管(4)的半径c能够改变金属套管(4)与接地金属屏蔽层(1)间的电压值，使单根圆柱单芯高压电力电缆能够同时提供多种电压；步骤2)将圆柱单芯高压电力电缆内置的金属套管(4)通过接线端子与开关柜内低压装置连接，作为低压交流电源向低压装置供电；在满足高压输电需求的同时，通...

【专利技术属性】
技术研发人员：兰春虎，范巍，李盛伟，王楠，高军彦，王梦，杨赫，王兆峰，范伟，王江，
申请(专利权)人：国网天津市电力公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：天津,12