该大型空压机10KV高压电源从35KV变电站引到起动柜 (此段电缆长440米;称1段) , 变频起动后转入运行柜运行 (运行柜至电机端电缆长80米;称2段) 。遥测电机10KV单芯电缆屏蔽层对地绝缘时, 发现A、B相各有一根电缆分别在1、2段阻值为0MΩ, 出现接地隐患, 其他均正常。电机电缆为YJV22-8.7/15k V/1x600的单芯电缆。故障电缆全长520米, A相故障点离变电站配电房180米处, B相故障点位置不明。该电缆全程电缆沟铺设6根1*600mm2并联使用, 为方便下文计算, 假设电缆间距相同。
空压机运行时间不长, 满载最大额定电流1319A, 未超过安全载流量范围实际检查发现A相电缆外层确实损伤造成屏蔽层接地, 已经加缠绝缘胶布, 量测阻值恢复正常;B相电缆与支架角钢之间用一块绝缘胶垫隔开后, 量测阻值也恢复正常。
电缆屏蔽层接地方式一般采用:电缆金属屏蔽层两端直接接地;电缆金属屏蔽层一端接地, 另一端通过保护器接地;电缆线路一端金属屏蔽直接接地, 另一端金属屏蔽对地开路不互联;电缆金属屏蔽层中点接地等方式。该空压机电缆屏蔽层1段为一端接地, 一端通过保护器接地;2段为两端直接接地。
通过文献[1]提供的电缆排列方式和对应感应电压计算公式如表1所示:式中:U为感应电压, V/km;ω为电源角频率;I负荷电流,
A;S为电缆中心距离, mm, 取值为工程应用范围;r为电缆金属屏蔽平均半径, mm。空压机使用的电缆为YJV22-8.7/15k V/1x600, 电缆外径46mm;铜屏蔽外径43 mm;PVC护套厚度2.2mm, 单根电缆负荷电流均分为额定电流659.5A;电缆敷设距离很近, 设定电缆轴心距平均为55mm;根据表1公式得出电缆在4种铺设方式下的1段和2段电缆屏蔽层感应电压如表2所示:
根据文献[2]电缆线路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。显然电缆铺设符合技术要求, 但从减小感应电压方面宜选用第四种电缆排列方式, 特别是在电缆长度、工作电流越大的场合。
日常生产中, 屏蔽层接地故障往往发生在电缆接地故障萌芽期, 不易发现, 更多技术人员把精力经常放在电缆安装初期如何选择电缆屏蔽层接地方式上。对此提出以下措施:
(1) 由于电缆在施放过程中护套绝缘很容易受损, 投运前必须进行直流耐压试验, 合格方可使用;同时可以在电缆金属支架上加绝缘垫减少电缆接地面积。
(2) 按照要求每月巡视电缆, 通过红外线测温仪等设备加强电缆运行温度监测, 电缆较长有中间接头的多段电缆还要检查中间接地箱完好性, 并做好记录。
(3) 设备停运期间, 及时遥测电缆金属屏蔽层对地阻值, 并按要求每年定期对电缆主绝缘层进行耐压试验, 及时发现和排除电缆接地隐患, 保障设备安全运行。
摘要：10KV单芯电缆在安装和使用中要根据实际情况选择合理的金属屏蔽层接地方式, 同时采取有效方法监测屏蔽层绝缘和减小感应电压, 避免出现接地隐患, 将电缆事故排除在萌芽期。
关键词：单芯电缆,感应电压,接地隐患
[1] 10 k V单相电力电缆屏蔽层的感应电压和环流[J].高电压技术, 2002.
[2] 中国电力工程顾问集团西南电力设计院会.电力工程电缆设计规范.北京:人民出版社, 2008.
[3] 胡其秀.电力电缆线路手册 (设计、施工安装、运行维护) .北京:中国水利水电出版社, 2005.
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