一种高压电缆金属护套环流抑制系统技术方案

本实用新型专利技术为一种高压电缆金属护套环流抑制系统，包括，三相高压电缆线路分成若干个大段，然后再将分得的各个大段分为完全相等的三个小段，在各个小段之间安装绝缘接头，再利用交叉互联箱来将各个大段中的三个小段高压电缆的金属护套进行交叉换位，在交叉互联箱中安装金属护套接地保护器，同时将首末端金属护套层进行并联后再接地；其中，在每一金属护套末端处套上一圆环，在圆环上面缠绕线圈，并在线圈外面覆盖绝缘材料；在套设圆环和缠绕线圈后再串联一电阻电感对；随后三个小段高压电缆的金属护套进行并联后，再串接一接地电阻抑制器后，再最终接地。本实用新型专利技术中采用了综合环流抑制系统，能够获得最优的综合抑制效果。

A circulating current suppression system for metal sheath of high voltage cable

【技术实现步骤摘要】
一种高压电缆金属护套环流抑制系统
本技术涉及供配电网中的高压电缆，特别是涉及了一种高压电缆金属护套环流抑制系统。
技术介绍
因为高压电缆具有供电可靠性高、受外界环境因素影响小、占地少、对城市市容环境影响小等优点，在城市输配电电网中得到了广泛应用。电力电缆的基本结构包括线芯、绝缘层、保护层。保护层的主要作用是保护电缆主绝缘层在敷设和运行过程中，免遭机械损伤和各种环境因素如水、日光、生物、火灾等的破坏，以保持电缆稳定的电气性能，因此保护层的状态直接关系到电缆的安全运行和使用寿命。保护层有三大类：金属护层、橡塑护层、组合护层。金属护层因为具有完全的防水性，可以防止水及其他有害物质进入到电缆绝缘内部而被广泛应用。但是由于电缆负荷电流及其他电流会在金属护层感应出较大的感应电压，当线路长度较长时，感应电压非常大，存在安全隐患，因此必须将金属护套接地，同时金属护套上便会形成接地电流，也称为护套接地环流。因此目前的高压电缆通常采用金属护套交叉互联接地方式进行接地以抑制感应电压，交叉互联接地即将三段电缆线路三相单芯电缆金属护套经同轴电缆、交叉互联箱进行交叉换位连接(等值电路图参见图1)。由于三相电缆护套上的感应电压相位相差120°且大小近似相等，通过三相电缆护套的串联即可使三段的感应电压相互中和，从而总的感应电压控制在合理范围之内，进而达到减小环流的目的。根据GB50217《电力工程电缆设计规范》规定：交流单芯电力电缆的金属层上任一点非直接接地处的正常感应电势最大值应满足下列规定：未采取能有效防止人员任意接触金属层的安全措施时，不得大于50V；除上述情况外，不得大于300V。根据实际中电缆护套的带电统计，电缆护套的感应电压一般都在20V以下，均低于规定的50V标准。但是，负荷电流不均、电缆分段不均、电缆排列方式不同、电缆相间距不同等因素均会造成金属护套感应电压不平衡，从而产生接地环流。当金属护套接地环流过大时，会引起大量损耗，导致电缆温度升高，降低电缆的传输效率，缩短电缆的使用寿命。因此必须对接地环流的产生和预控进行研究，以获得减小接地环流的装置。
技术实现思路
本技术的目的即在于，提供一种高压电缆金属护套环流抑制系统，其特征在于：所述高压电缆金属护套环流抑制系统包括，三相高压电缆线路分成若干个大段，然后再将分得的各个大段分为完全相等的三个小段，在各个小段之间安装绝缘接头，再利用交叉互联箱来将各个大段中的三个小段高压电缆的金属护套进行交叉换位，在交叉互联箱中安装金属护套接地保护器，同时将首末端金属护套层进行并联后再接地；其中，在每一金属护套末端处套上一圆环，在圆环上面缠绕线圈，并在线圈外面覆盖绝缘材料；在套设圆环和缠绕线圈后再串联一电阻电感对；随后三个小段高压电缆的金属护套进行并联后，再串接一接地电阻抑制器后，再最终接地。作为优选的，所述电阻电感对由一个电阻抑制器和一个电感抑制器串联而成，其中导体的截面积为60-80mm2，并且阻抗值均为0.3-0.7Ω。作为优选的，所述电阻电感对由绝缘外壳材料内灌注环氧浇注体来密封串联的电阻抑制器和电感抑制器，并通过从绝缘外壳材料延伸出的导线将串联的电阻抑制器和电感抑制器与金属护套电连接。作为优选的，所述接地电阻抑制器的阻抗值为0.3-0.7Ω。作为优选的，所述接地电阻抑制器采用绝缘外壳材料内灌注环氧浇注体来进行密封，并通过从绝缘外壳材料延伸出的导线与电阻电感对电连接。作为优选的，所述绝缘外壳材料为硅橡胶套。首先，相对于现有技术中有采用单独的串联电感抑制器或者串联电感和电阻抑制器的抑制系统而言，单独串联电感抑制器容易受护套电流的影响而效果不稳定，而串联电感和电阻的效果并不理想，而本技术中采用了串联补偿电感抑制器、串联电阻电感对抑制器和串联接地电阻抑制器的综合环流抑制系统，能够获得最优的综合抑制效果。其次，计算中发现当串联的电阻值和电抗值接近护套的等效阻抗值时，抑制效果最好，因此对于串联补偿电感抑制器、串联电阻电感对抑制器和串联接地电阻抑制器都进行了数值优化，以获得最好的抑制效果。综上，本技术的高压电缆金属护套环流抑制系统能够获得优异的环流抑制效果。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：图1为未设置任何环流抑制器的单芯高压电力电缆三段式交叉互联接地等值电路示意图；图2为本技术中高压电缆金属护套环流抑制系统部分的接地模型示意图；图3为电阻电感对抑制器的整体结构示意图。图中，1为串联补偿电感抑制器；2为串联电阻电感对抑制器；3为串联接地电阻抑制器；4为高压电缆金属护套；5为串联的电阻电感对；6为绝缘外壳材料；7为环氧浇注体；8为导线。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。本技术中的高压电缆金属护套环流抑制系统包括，三相高压电缆线路分成若干个大段，然后再将分得的各个大段分为完全相等的三个小段，在各个小段之间安装绝缘接头，在利用交叉互联箱来将各个大段中的三个小段高压电缆的金属护套进行交叉换位，在交叉互联箱中安装金属护套接地保护器，同时将首末端金属护套层进行并联后再接地。具体的，在每一金属护套4的末端处套上一圆环，在圆环上面缠绕线圈，并在线圈外面覆盖绝缘材料，以形成串联的补偿电感抑制器1；其中，所述圆环主要用于支撑缠绕线圈，同时也起到导磁作用，因此其材料选用铁磁材料即可，而线圈优选为铜导线缠绕线圈，所述线圈外面需要整体浸漆，同时为了防止被老鼠啃咬、环境腐蚀等破坏，圆环外面需要加一个硅橡胶的绝缘保护套。实际制备上述串联补偿电感抑制器时，首先在缠绕好线圈的圆环外侧涂包线漆，然后涂浸渍漆，最后涂覆盖绝缘漆，从而避免抑制器导体受潮，并提高匝间绝缘；整体浸漆后，在外面再加硅橡胶绝缘保护套。在套设圆环和缠绕线圈形成串联补偿电感抑制器1，再串联一电阻电感对抑制器2；其中，所述电阻电感对抑制器2包括串联的电阻电感对5，所述电阻电感对5由绝缘外壳材料6内灌注环氧浇注体7来密封串联的电阻抑制器和电感抑制器，并通过从绝缘外壳材料6延伸出的导线8将串联的电阻抑制器和电感抑制器与金属护套电连接。绝缘外壳材料6优选为硅橡胶套。随后三个小段高压电缆的金属护套进行并联后，再串接一接地电阻抑制器3后，再最终接地。所述串联的接地电阻也采用绝缘外壳材料内灌注环氧浇注体来进行密封，并通过从绝缘外壳材料延伸出的导线与电阻电感对电连接，因与电阻电感对本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高压电缆金属护套环流抑制系统，其特征在于：/n所述高压电缆金属护套环流抑制系统包括，三相高压电缆线路分成若干个大段，然后再将分得的各个大段分为完全相等的三个小段，在各个小段之间安装绝缘接头，再利用交叉互联箱来将各个大段中的三个小段高压电缆的金属护套进行交叉换位，在交叉互联箱中安装金属护套接地保护器，同时将首末端金属护套层进行并联后再接地；/n其中，在每一金属护套末端处套上一圆环，在圆环上面缠绕线圈，并在线圈外面覆盖绝缘材料；在套设圆环和缠绕线圈后再串联一电阻电感对；随后三个小段高压电缆的金属护套进行并联后，再串接一接地电阻抑制器后，再最终接地。/n

【技术特征摘要】
1.一种高压电缆金属护套环流抑制系统，其特征在于：
所述高压电缆金属护套环流抑制系统包括，三相高压电缆线路分成若干个大段，然后再将分得的各个大段分为完全相等的三个小段，在各个小段之间安装绝缘接头，再利用交叉互联箱来将各个大段中的三个小段高压电缆的金属护套进行交叉换位，在交叉互联箱中安装金属护套接地保护器，同时将首末端金属护套层进行并联后再接地；
其中，在每一金属护套末端处套上一圆环，在圆环上面缠绕线圈，并在线圈外面覆盖绝缘材料；在套设圆环和缠绕线圈后再串联一电阻电感对；随后三个小段高压电缆的金属护套进行并联后，再串接一接地电阻抑制器后，再最终接地。


2.根据权利要求1所述的高压电缆金属护套环流抑制系统，其特征在于：
所述电阻电感对由一个电阻抑制器和一个电感抑制器串联而成，其中导体的截面积为60-80mm2，并且阻抗值...

【专利技术属性】
技术研发人员：王荣亮，刘勇，
申请(专利权)人：国网天津市电力公司电缆分公司，
类型：新型
国别省市：天津;12