交联聚乙烯电缆护层接地电流计算及监测.pdf

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1、第２９卷第２期供用电２０１２年４月７１交联聚乙烯电缆护层接地电流计算及监测欧阳力，李小春，谭君，刘郑哲（衡阳电业局，湖南衡阳４２１００１）摘要：分析了交联聚乙烯电缆护层的接地电流，介绍了电缆护层感应电动势和电缆护层接地电流的计算方法。阐述了电缆护层接地电流监测的意义，和对其测试结果的判断方法。在一起电缆缺陷案例中，通过检测护层接地电流不仅发现了其安装缺陷，而且证明电缆护层接地电流的理论计算结果与实测值相符。关键词：交联聚乙烯电缆；护层接地电流；带电检测；感应电动势中图分类号：ＴＭ５７５文献标识码：Ｂ文章编号：１００６－６３５７（２０

2、１２）０２－００７１－４ＣａｌｃｕｌａｔｉｏｎａｎｄＤｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆＣｕｒｒｅｎｔｉｎｔｈｅＧｒｏｕｎｄＷｉｒｅｏｆＣｒｏｓｓｌｉｎｋｅｄＰｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ（ＸＬＰＥ）ＣａｂｌｅｓＯｕｙａｎｇＬｉ，ＬｉＸｉａｏｃｈｕｎ，ＴａｎＪｕｎ，ＬｉｕＺｈｅｎｇｚｈｅ（ＨｅｎｇｙａｎｇＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＣｏｍｐａｎｙ，Ｈｅｎｇｙａｎｇ４２１００１，ＨｕｎａｎＣｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｃｕｒｒｅｎｔｉｎｔｈｅｇｒｏｕｎｄｗｉｒｅｏｆＸＬＰＥＣａｂｌｅｓｉｓａｎａｌｙｚｅｄ，ｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｏｆ

3、ｉｎｄｕｃｅｄｅｌｅｃ－ｔｒｏｍｏｔｉｖｅｆｏｒｃｅｉｎｓｈｅａｔｈｓｏｆｃａｂｌｅｓａｎｄｃｕｒｒｅｎｔｉｎｔｈｅｇｒｏｕｎｄｗｉｒｅａｒｅｇｉｖｅｎ．Ｔｈｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅａｎｄｄｉａｇｎｏｓｔｉｃｍｅｔｈｏｄｏｆｍｅａｓｕｒｉｎｇｃｕｒｒｅｎｔｉｎｔｈｅｇｒｏｕｎｄｗｉｒｅａｒｅｄｅｓｃｒｉｂｅｄ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｉｎａｃａｂｌｅｆａｕｌｔｄｉａｇｎｏｓｉｓ，ｗｉｔｈｔｈｅｈｅｌｐｏｆｍｅａｓｕｒｉｎｇｃｕｒｒｅｎｔｉｎｔｈｅｇｒｏｕｎｄｗｉｒｅ，ｎｏｔｏｎｌｙｔｈｅｆａｕｌｔｉｓｆｏｕｎｄ，ｂｕｔｔｈｅｃａｌｃｕｌａ

4、ｔｅｄｒｅｓｕｌｔｓａｇｒｅｅｑｕｉｔｅｗｅｌｌｗｉｔｈｔｈｅｄａｔａｍｅａｓｕｒｅｄｏｎｓｉｔｅａｓｗｅｌｌ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｒｏｓｓｌｉｎｋｅｄｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ（ＸＬＰＥ）ｃａｂｌｅｓ；ｓｈｅａｔｈｓｃｕｒｒｅｎｔｉｎｔｈｅｇｒｏｕｎｄｗｉｒｅ；ｌｉｖｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎ；ｉｎ－ｄｕｃｅｄｅｌｅｃｔｒｏｍｏｔｉｖｅｆｏｒｃｅ交联聚乙烯（ＸＬＰＥ）电缆由于其优异性能在表１ＸＬＰＥ电缆结构中的金属部分及作用电力系统中得到日益广泛应用，对其运行状况的名称材料作用有效监测也日显重要。在电缆的各项试验中，长导体（芯线）铜／铝载

5、流金属屏蔽层铜带／铜丝通过电容电流、感应电流，屏蔽电场期以来比较重视电缆主绝缘的试验，主要是停电金属护套铅／铝／钢阻止水分潮气等有害物质侵入绝缘层［１］试验，而状态检修试验规程首次将电缆护层接金属铠装层钢带／钢丝增加电缆抗拉、抗压的机械强度［２］地电流测试作为电缆的巡检项目之一。由于电交变电流的周围必然会产生交变的磁场，形成与缆护层接地电流会引起发热，降低电缆载流能力，［３］电缆回路相交链的磁通，其必然与电缆的金属护加速电缆绝缘老化，缩短电缆寿命。因此，本文套相交链，因此，在金属护套上将会产生感应电主要对ＸＬＰＥ电缆护层接地电流的相

6、关问题进动势。行了讨论。２）对于三芯电缆，因三根芯线在同一个金属１ＸＬＰＥ电缆护层的接地电流护层内，当三相电流基本平衡时，三相合成电流接近于零，合成磁通也接近于零。此时，金属护层上１．１ＸＬＰＥ电缆结构中的金属部分ＸＬＰＥ电缆结构中的金属部分包括芯线、金感应电动势很小，可以忽略不计。只有在非对称属屏蔽层、金属护套、金属铠装层等［３］（并不是在短路时，破坏了三相电流的对称性，合成磁通不再所有电缆中都有这几种金属层），各层材料及作用等于零，金属护层上才有不平衡感应电动势产［３－５］见表１。生。１．２ＸＬＰＥ电缆护层感应电动势的产生１．３

7、ＸＬＰＥ电缆护层接地电流的产生１）对于单芯电缆，当芯线流过交变电流时，ＸＬＰＥ电缆护层接地线上的电流主要由感应７２欧阳力，等：交联聚乙烯电缆护层接地电流计算及监测电流、电容电流、泄漏电流这３部分组成［４－５］。感－７。×１０应电流由金属层的感应电动势作用在金属层的自由以上分析可见，单芯电缆金属层感应电动阻抗、接地点间的导通电阻、接地线的电阻等阻抗势与电缆的长度、电缆导体正常工作电流、频率成上形成，感应电流的大小与感应电动势成正比，与正比，还与电缆金属护层的半径、相邻电缆中心距回路中的总阻抗成反比，当电缆护层仅单点接地离、电缆的布置排

8、列方式等因素有关。时，感应电流为零。电容电流由工作电压作用在以某３５ｋＶＸＬＰＥ电缆为例，电缆型号为导体与金属护层间电容上产生，与电缆长度、电缆２的交联ＹＪＶ－３５－１×３００，即标称截面为３００ｍｍ截面尺寸、工作电压等因素有关。泄漏