Соединение экранов кабеля среднего напряжения контролирует три связанных результата: наведенное экранное напряжение, ток, циркулирующий в металлическом экране, и путь, доступный для тока замыкания на землю. Соединение с обоих концов удерживает напряжение экрана вблизи потенциала земли, но может привести к увеличению потерь контурного тока.. Одноточечное соединение разрывает установившийся контур, но позволяет напряжению расти в направлении открытого конца.. Перекрестная связь делит маршрут на скоординированные участки, поэтому наведенные напряжения в значительной степени компенсируются..
Ни один метод не является универсально лучшим. Выбор зависит от длины цепи., ток нагрузки, фазообразование, расстояние, сопротивление экрана, режим защиты от замыканий на землю, устройство заземления, допустимое напряжение прикосновения, рейтинг кабеля, совместные локации, и стратегия обслуживания.
Сначала отделите металлический экран от полупроводникового экрана.
Экструдированный кабель среднего напряжения обычно имеет проводник и изоляционный экран из полупроводниковых соединений.. Эти слои формируют электрическое поле на границах изоляции.. Они не являются компонентами, соединенными посредством блоков ссылок..
Связующая система воздействует на металлический слой.. В этом слое могут использоваться медные провода., медная лента, концентрический нейтральный, или сплошная металлическая оболочка. В проектных документах часто используются экран, щит, и оболочка по-другому. Поэтому схема соединений должна идентифицировать фактический металлический компонент., его поперечное сечение, сопротивление, обязанность по вине, и дополнительные интерфейсы.
Существующее руководство XWA по Типы экранов кабелей среднего напряжения объясняет конструктивные различия. Соединение начинается после того, как известны металлическая конструкция и режим защиты от замыканий на землю..
Почему появляется напряжение на заземленном экране кабеля
Переменный ток в проводнике создает изменяющееся магнитное поле.. Это поле связывает металлический экран и индуцирует продольное напряжение.. Его величина и фаза зависят от тока в проводнике., частота, расстояние между кабелями, трилистник или плоское образование, положение экрана, длина маршрута, параллельные цепи, и близлежащие металлические дорожки.
Заземляющее соединение в одном месте фиксирует эту точку вблизи местного потенциала земли.. Не снимает индукцию по всему маршруту. Если экран также соединяется с землей в другом месте, два соединения замыкают проводящую петлю. Индуцированное напряжение может затем вызывать циркулирующий ток через экран., склеивание выводов, заземление, и соединенные металлические детали.
Эти потери имеют значение, поскольку они выделяют тепло.. МЭК 60287-1-1 включает потери в оболочке и броне при расчетах номинального тока в установившемся режиме.. МЭК 60287-1-2 делает компромисс явным для одноядерных схем: при двустороннем соединении может возникнуть значительный циркулирующий ток, в то время как одноточечные или перекрестные соединения позволяют избежать этого компонента замкнутого контура при правильном проектировании..
Соединение с обоих концов способствует контролю напряжения, но создает петлю
Двухстороннее соединение, в некоторых документах также называется сплошным или многоточечным соединением., соединяет металлические экраны с землей на обоих концах трассы. Промежуточные точки заземления также могут присутствовать в многоточечной схеме.. Заземленные соединения ограничивают установившееся напряжение между экраном и землей вдоль кабеля..
Те же соединения образуют замкнутый контур. Индуцированное напряжение вызывает ток вокруг этого контура во время нормальной работы под нагрузкой.. Возникающие в результате потери в экране увеличивают общий нагрев кабельной системы и могут снизить допустимый ток в проводнике.. Эффект не является фиксированным процентом. Оно меняется в зависимости от расстояния между кабелями., формирование, сопротивление экрана, баланс нагрузки, расположение схемы, и сопротивление пути заземления.
| Характеристика двустороннего соединения | Инженерное следствие | Обязательная проверка |
|---|---|---|
| Заземление на обоих концах. | Напряжение экрана остается контролируемым относительно местной земли. | Разность потенциалов Земли, связующе-свинцовая обязанность, и на основе напряжения прикосновения. |
| Замкнутый металлический контур. | Ток нагрузки может производить ток, циркулирующий в экране, и нагревать его.. | МЭК 60287 расчет потерь и результирующая пропускная способность. |
| Непрерывный путь тока повреждения. | Система экранирования участвует в возврате замыкания на землю в соответствии с проектом сети.. | Площадь экрана, сопротивление соединения, ток замыкания на землю, и время очистки. |
| Простая концепция подключения. | Может потребоваться меньше специальных соединений и транспозиций.. | Непрерывность в фактическом исполнении и избежание непреднамеренных параллельных путей.. |
Соединение с обоих концов может оставаться практичным для более коротких цепей среднего напряжения или маршрутов, где расчетные потери остаются приемлемыми.. Длина сама по себе не определяет метод. Компактная трилистниковая цепь и широко разнесенная плоская цепь одинаковой длины могут создавать разные наведенные напряжения и потери..
Одноточечное соединение устраняет установившийся путь циркуляции.
Одноточечное соединение намеренно заземляет металлический экран в одной точке.. Другой конец остается изолированным от земли при нормальной работе.. Без второй намеренной связи, экран не имеет замкнутого пути для нормального циркулирующего тока.
Компромисс — постоянное напряжение. Напряжение экран-земля увеличивается по мере удаления от точки соединения и достигает максимального нормального значения вблизи изолированного конца.. Конструкция должна проверять это напряжение на изоляцию оболочки., соединительные и оконечные интерфейсы, доступные металлоконструкции, критерии напряжения прикосновения, и выбранный ограничитель напряжения оболочки, если он необходим..
Ограничитель напряжения оболочки не является обычным заземлением.. Он ограничивает переходное перенапряжение, проводя ток выше защитного уровня.. Его постоянное напряжение, энергетический долг, временное поведение при перенапряжении, длина вывода, координация изоляции, и режим отказа относятся к исследованию проекта.
Путь повреждения по-прежнему требует тщательного проектирования.
Разрыв нормального контура экрана не устраняет необходимость в обратном пути замыкания на землю.. Параллельный проводник непрерывности заземления может соединять заземляющие сети на обоих концах.. Его расположение и транспозиция влияют на индуцированное напряжение и ток.. При проектировании также необходимо учитывать распределение тока короткого замыкания между экранами., проводник непрерывности, заземлители, конструкционный металл, и другие параллельные пути.
При одноточечном соединении можно использовать соединение в конечной или средней точке.. Соединение средней точки разделяет маршрут, поэтому индуцированное напряжение возрастает к обоим концам., что может снизить максимальное постоянное напряжение при той же общей длине. Это также меняет суставы, поле для ссылок, и меры по обеспечению непрерывности земли.
Поперечное соединение устраняет напряжение на трех скоординированных участках.
Перекрестная связь делит трехфазный маршрут на три второстепенных участка.. В секционных соединениях, металлические экраны перекрестно соединяются, поэтому каждый экран занимает разное положение наведенного напряжения в каждой секции. Один набор из трех второстепенных разделов образует основной раздел..
Когда длина секции, формирование кабеля, порядок фаз, и нагрузка достаточно сбалансированы, три вектора индуцированного экранного напряжения в значительной степени компенсируются на основной секции. Это ограничивает конечное напряжение, избегая при этом большей части циркулирующего тока, связанного с твердым соединением..
Отмена не происходит автоматически. Неравная длина секций, разное расстояние, изменение формации, асимметрия параллельного контура, ошибки фазового транспонирования, или неправильное подключение соединительной коробки оставляет остаточное напряжение. Поэтому для перекрестной связи необходима модель маршрута и график соединений., не только примечание в спецификации кабеля.
| Вход перекрестного соединения | Почему это важно | Необходимы доказательства |
|---|---|---|
| Длина малых секций. | Неравные вклады индуцированного напряжения уменьшают подавление. | Утвержденный маршрут и график совместных позиций. |
| Последовательность фаз и оболочек. | Неправильное перекрестное соединение нарушает намеченную сумму векторов.. | Диаграмма поля ссылок, этикетки, и запись непрерывности. |
| Формирование и размещение кабелей. | Трилистник, плоский, и переходы меняют взаимную индуктивную связь. | Сечения трассы и обследование установки. |
| расположение СВЛ. | Защита от переходных процессов зависит от координации изоляции и геометрии выводов.. | Изучать, данные компонента, и установил проверку соединения. |
| Непрерывность Земли. | Возврат тока повреждения должен оставаться доступным на секционных экранах.. | Схема заземления и расчет аварийной нагрузки. |
Перекрестная связь часто служит дольше, одноядерные схемы повышенной емкости, но это не оправдано автоматически для каждого фидера среднего напряжения.. Его тепловая выгода должна превосходить дополнительные соединения., поля ссылок, проектные работы, контроль установки, тестирование, и бремя обслуживания.
Выбор изменяет номинальный ток кабеля.
При исследовании номинального тока следует использовать выбранную конфигурацию соединения, а не добавлять ее после того, как размер проводника фиксирован.. Потери экрана становятся частью теплового баланса. Соединение с обоих концов может снизить токовую нагрузку за счет потерь циркулирующего тока.. Одноточечные и перекрестные системы могут уменьшить эти потери., но вихревые токи и другие металлические потери могут остаться.
Модель рейтинга также нуждается в условиях маршрута.. Термическое сопротивление почвы, расположение воздуховодов, температура окружающей среды, глубина захоронения, расстояние между кабелями, коэффициент нагрузки, соседние цепи, и предположения о высыхании могут доминировать над конечным результатом. Изменение соединения не может компенсировать неправильную модель теплового маршрута..
The Силовой кабель среднего напряжения конструкция и напряжение в зависимости от напряжения 15кВ кабель страница предоставляет контекст продукта. Для рейтинга проекта все еще нужен реальный экран, маршрут, формирование, и связывание данных.
Конструкция склеивания должна покрывать нормальную, вина, и переходные состояния
Нормальная работа определяет постоянное напряжение и потери циркуляции.. Экран определения замыканий на землю, связующий свинец, непрерывность земли, и обязанность подключения. События переключения и гроза могут вызвать переходное напряжение на секционных оболочках и компонентах соединительной коробки..
Местное повышение потенциала земли также имеет значение. Два конца кабеля могут подключаться к заземляющим сетям, которые не остаются под тем же потенциалом во время повреждения.. Конструкция соединения, учитывающая только наведенное напряжение, может не учитывать нагрузку, передаваемую от одной системы заземления подстанции к другой..
В обзоре CIGRE B1.50 система склеивания рассматривается как система жизненного цикла, включающая экраны или оболочки., броня, изоляционные куртки, склеивание выводов, поля ссылок, SVLs, тестирование, и обслуживание. Его технический обзор также отмечает, что в цепях более низкого напряжения используются те же принципы., даже когда коммунальные предприятия применяют более стандартизированные механизмы.
График подключения должен существовать до изготовления.
Кабельный завод может определить материал экрана., поперечное сечение, сопротивление, строительные размеры, оболочка, и данные интерфейса аксессуаров. Проектировщик системы должен подключить эти объекты к сети., маршрут, заземление, и исследование защиты.
Полный график обычно записывает:
- Электрическая система: Напряжение, частота, максимальный ток нагрузки, фазовый баланс, ток замыкания на землю, время очистки, метод заземления, и переходная основа.
- Данные кабеля: размер проводника, материал экрана или оболочки, металлическая область, сопротивление, диаметр кабеля, формирование, расстояние, и параллельные цепи.
- Данные маршрута: длины секций, совместные позиции, трилистник или плоские зоны, транспозиции, кабельные переходы, и локации земной сетки.
- Схема склеивания: оба конца, одноточечный, середина, или диаграмма перекрестных связей с соединениями и метками в виде соединительной коробки.
- Защита: Местоположение SVL и основа рейтинга, длина соединительного провода, уровень изоляции, целостность земли, и пределы напряжения прикосновения.
- Проверка: данные заводского экрана, испытания внешней оболочки, проверки непрерывности, проверка окна ссылок, сопротивление соединения, этикетки, и исполнительные чертежи.
Ввод в эксплуатацию должен подтвердить установленную схему.
Правильная конструкция может выйти из строя из-за одного перекрещенного вывода., одно непреднамеренное заземление, или один открытый проводник непрерывности. Поэтому при вводе в эксплуатацию необходимо проверить фактическую топологию перед подачей питания..
- Отслеживайте каждый участок экрана. Подтвердите идентичность фаз и каждую клемму соединительного блока по утвержденному чертежу..
- Проверьте преднамеренные и непреднамеренные пути заземления. Временные строительные облигации, железы, броня, поддерживает, или тестовые провода могут обойти конструкцию.
- Проверьте непрерывность и качество соединения. Примените процедуру проекта и критерии приемки к экранам, склеивание выводов, и проводники заземления.
- Проверьте наружную оболочку и изоляцию секций.. Следуйте применимой процедуре для кабельной системы и аксессуаров, не превышая ограничений для компонентов..
- Проверка SVL и потенциальных клиентов. Подтвердить местоположение, ориентация, длина соединения, изоляция, экологическое уплотнение, и идентификация.
- Запишите окончательную конфигурацию. Сохраняйте позиции ссылок, чтения, фотографии, отклонения, и согласования с файлом ввода в эксплуатацию.
Дальнейшее обслуживание должно сохранить ту же топологию.. Поле ссылки оставлено в тестовом положении, неудачный SVL, коррозия, вход в воду, или незарегистрированное заземление может изменить потери и напряжение экрана без замены силового проводника..
Распространенные вопросы о соединении экранов среднего напряжения
Какой метод дает наибольшую пропускную способность?
Ни один метод сам по себе не гарантирует наивысший рейтинг проекта.. Одноточечные и перекрестные схемы могут снизить потери контурного тока., но маршрут тепловых условий, вихревые потери, баланс раздела, дизайн экрана, и эксплуатационные ограничения по-прежнему контролируют результат.
Может ли экран кабеля оставаться незаземленным с обоих концов??
Это не обычное значение по умолчанию для цепи среднего напряжения под напряжением.. Металлический экран нуждается в определенном эталоне, путь тока повреждения, контроль напряжения, и координация аксессуаров. Особые меры требуют изучения системы и утвержденной схемы..
Требует ли перекрестное соединение фазовых проводов изменения положения??
Поперечное соединение в первую очередь перемещает соединения оболочки в точках секционирования.. Перестановка фаз-проводников – отдельное маршрутное решение.. Модель должна отражать фактическое формирование проводника и любую физическую транспозицию..
Является ли ограничитель напряжения оболочки тем же, что и заземляющая линия??
Нет. Заземляющее соединение обеспечивает металлическое соединение.. SVL остается непроводящим при нормальном напряжении и ограничивает заданное переходное напряжение.. Его выбор требует согласования изоляции и проверки энергетической нагрузки..
Почему для короткого фидера среднего напряжения все еще может потребоваться расчет соединения??
Высокий ток, широкое ровное пространство, параллельные цепи, экраны с низким сопротивлением, разность потенциалов земной сети, или строгие критерии напряжения прикосновения могут иметь значение даже на коротком маршруте. Длина – это только один вход..
Инженерное заключение
Соединение экранов кабеля среднего напряжения — это решение для электрической и тепловой системы.. Соединение с обоих концов контролирует напряжение экрана, но может создавать тепловыделяющий циркулирующий ток.. Одноточечное соединение удаляет нормальный контур, но создает проблемы постоянного напряжения и путей повреждения.. Поперечное соединение уравновешивает эти эффекты на согласованных участках, но требует точных соединений., поля ссылок, поэтапность, SVLs, тестирование, и обслуживание.
Защищенный метод – рассчитать нормальное напряжение и потери., проверка неисправностей и переходных режимов, затем заморозить график подключения и ввода в эксплуатацию перед изготовлением. Этикетка соединения без этих входов не соответствует спецификации кабеля среднего напряжения..
Отправьте кабельную систему и основу для склеивания
Для технического согласования, обеспечить напряжение системы, частота, нагрузки и защита от замыканий на землю, метод заземления, данные проводника и металлического экрана, формирование кабеля, расстояние, длины маршрутов и участков, совместные позиции, параллельные цепи, локации земной сетки, предлагаемая схема соединения, Требования СВЛ, тесты, количество, и пункт назначения. XWA Мощность & Cable может привести документацию по конструкции кабеля и интерфейсу в соответствие с утвержденной основой системы..