CN104466868A - 电缆系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电缆系统。包括：电缆支撑架；三相电缆，包括A相电缆、B相电缆和C相电缆，均设置在电缆支撑架上；以及回流线，包括通过第一换位点相连接的第一段和第二段，第一段敷设在第一回流线位置上，第二段敷设在第二回流线位置上，其中，第一回流线位置设置在A相电缆的一侧，第二回流线位置设置在B相电缆的一侧和/或C相电缆的一侧，并且第一回流线位置和第二回流线位置为不同的回流线位置。通过本发明，解决了现有技术中电缆系统的环流损耗大的问题，进而达到了降低电缆系统正常运行时的环流损耗，实现经济效益的节约。

Description

电缆系统

技术领域

本发明涉及一种电缆系统。

背景技术

为保证电网中电缆系统的安全稳定，高压单芯电缆的金属护套单端接地时，常沿线路敷设一条阻抗较低的绝缘导线并两端接地，作为回流线。系统发生短路故障时，回流线的存在可以大大降低金属护套上的感应电压，并抵消或降低对邻近通信和控制线路的影响。

但在正常运行情况下，回流线本身会产生以大地为回路的循环电流，产生损耗，影响系统的经济运行。

为了减小回流线上的环流和损耗，对于水平排列的三相电缆10，通常按照"三七"开的原则进行布置，即保证回流线和变相、中相之间的距离，符合"三七"开的比例，图1是现有技术中水平排列的三相电缆10与回流线的位置关系图，如图1所示，回流线14到三相电缆10（包括电缆A相11、电缆B相12和电缆C相13）中各相电缆中心的距离分别为：s1=1.7s，s2=0.7s，s3=0.3s，s为边相和中相的中间距离。从理论上可以证明，此时回流线中的感应电势为零，因此也就避免了正常运行时产生环流的损耗。

"三七"开布置只适用于三相电缆10水平等距排列的情况，不适用其他现有的电缆布置方式。对于品字形三相电缆10，较常用的敷设方式有：回流线敷设在三相电缆10中某一相的一侧（如图2所示）。这种布置方法产生的回流线环流很大，影响回流线寿命，且环流损耗大。对于等腰三角形排列的三相电缆10，回流线一般敷设在某一相电缆的一侧（如图3所示）。同样，会产生很大的回流线环流，影响回流线寿命，且环流损耗大。

针对相关技术中电缆系统的环流损耗大的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种电缆系统，以解决现有技术中电缆系统的环流损耗大的问题。

为了实现上述目的，根据本发明，提供了一种电缆系统，包括：电缆支撑架；三相电缆，包括A相电缆、B相电缆和C相电缆，均设置在电缆支撑架上；以及回流线，包括通过第一换位点相连接的第一段和第二段，第一段敷设在第一回流线位置上，第二段敷设在第二回流线位置上，其中，第一回流线位置设置在A相电缆的一侧，第二回流线位置设置在B相电缆的一侧和/或C相电缆的一侧，并且第一回流线位置和第二回流线位置为不同的回流线位置。

进一步地，电缆支撑架的个数为1，三相电缆呈“品”字形设置在电缆支撑架上，其中，第一回流线位置设置在A相电缆的一侧与B相电缆的一侧之间；以及第二回流线位置设置在A相电缆的另一侧与C相电缆的一侧之间。

进一步地，B相电缆和C相电缆并列设置在电缆支撑架上，A相电缆设置在B相电缆和C相电缆上；或A相电缆和C相电缆并列设置在电缆支撑架上，B相电缆设置在A相电缆和C相电缆上；或A相电缆和B相电缆并列设置在电缆支撑架上，C相电缆设置在A相电缆和B相电缆上。

进一步地，第一段的长度等于第二段的长度。

进一步地，电缆支撑架的个数大于或等于2，每个电缆支撑架上均设置有至少一相电缆，第二回流线位置包括第一回流线子位置和第二回流线子位置，第二段包括通过第二换位点相连接的第一子段和第二子段，其中，第一子段，敷设在第一回流线子位置上，其中，第一回流线子位置设置在B相电缆的一侧；第二子段，敷设在第二回流线子位置上，其中，第二回流线子位置设置在C相电缆的一侧，并且，第一回流线子位置与第二回流线子位置为不同的回流线位置。

进一步地，第一回流线位置设置在A相电缆的一侧与支撑A相电缆的电缆支撑架之间；第一回流线子位置设置在B相电缆的一侧与支撑B相电缆的电缆支撑架之间；以及第二回流线子位置设置在C相电缆的一侧与支撑C相电缆的电缆支撑架之间。

进一步地，第一段的长度、第一子段的长度和第二子段的长度均相等。

进一步地，电缆系统还包括：固定件，固定在电缆支撑架上，用于固定三相电缆和回流线。

进一步地，固定件为金属固定件。

本发明采用具有以下结构的电缆系统：电缆支撑架；三相电缆，包括A相电缆、B相电缆和C相电缆，均设置在电缆支撑架上；以及回流线，包括通过第一换位点相连接的第一段和第二段，第一段敷设在第一回流线位置上，第二段敷设在第二回流线位置上，其中，第一回流线位置设置在A相电缆的一侧，第二回流线位置设置在B相电缆的一侧和/或C相电缆的一侧，并且第一回流线位置和第二回流线位置为不同的回流线位置。通过利用换位点将回流线分为第一段和第二段的方式进行敷设，此种敷设方式能够使电缆系统在正常运行情况下，回流线中的环流和损耗最小，解决了现有技术中电缆系统的环流损耗大的问题，进而达到了降低电缆系统正常运行时的环流损耗，实现经济效益的节约。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是现有技术中水平排列的三相电缆与回流线的位置关系图；

图2是现有技术中品字形三相电缆与回流线的位置关系图；

图3是现有技术中等腰三角形三相电缆与回流线的位置关系图；

图4是根据本发明实施例的品字形三相电缆与回流线的位置关系图；

图5是图4中回流线的换位示意图；

图6是根据本发明实施例的等腰三角形三相电缆与回流线的位置关系图；以及

图7是图6中回流线的换位示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

本发明实施例提供了一种电缆系统，以下对本发明实施例所提供的电缆系统进行具体介绍：

本发明实施例所提供的电缆系统主要包括电缆支撑架、三相电缆10和回流线，三相电缆10，包括均设置在电缆支撑架上的A相电缆、B相电缆和C相电缆，回流线包括通过第一换位点C1相连接的第一段和第二段，第一段敷设在第一回流线位置14上，第二段敷设在第二回流线位置15上，其中，第一回流线位置14设置在A相电缆的一侧，第二回流线位置15设置在B相电缆的一侧和/或C相电缆的一侧，并且第一回流线位置14和第二回流线位置15为不同的回流线位置。

以下结合图4中示出的呈“品”字形排列的三相电缆10和图6中呈等腰三角形排列的三相电缆10，更具体地来说明本发明实施例的电缆系统：

图4是根据本发明实施例的品字形三相电缆10与回流线的位置关系图，如图4所示，电缆支撑架的个数为1，三相电缆10呈“品”字形设置在这一个电缆支撑架上，其中，第一回流线位置14设置在A相电缆的一侧与B相电缆的一侧之间，第二回流线位置15设置在A相电缆的另一侧与C相电缆的一侧之间。

图4中示意性示出了第一回流线位置14和第二回流线位置15，分别位于“品”字形三相电缆10的顶层电缆的两侧，即，第一回流线位置14位于顶层电缆与底层左侧电缆的接触处，第二回流线位置15位于顶层电缆与底层右侧电缆的接触处。在本发明实施例中，第一回流线位置14和第二回流线位置15，可以分别位于“品”字形三相电缆10的底层左侧电缆的两侧，即，第一回流线位置14位于底层左侧电缆与顶层电缆的接触处，第二回流线位置15位于底层左侧电缆与底层右侧电缆的接触处，还可以分别位于“品”字形三相电缆10的底层右侧电缆的两侧，即，第一回流线位置14位于底层右侧电缆与底层左侧电缆的接触处，第二回流线位置15位于底层右侧电缆与顶层电缆的接触处。即，图4中所示出的呈“品”字形三相电缆10并不限定底层为并列设置的B相电缆和C相电缆，顶层为A相电缆，在本发明实施例中，呈“品”字形三相电缆10相互之间的位置关系可以为以下三种位置（位置一至位置三）中的任意一种：

位置一：B相电缆和C相电缆并列设置在电缆支撑架上，A相电缆设置在B相电缆和C相电缆上，即，呈“品”字形三相电缆10的底层为并列设置的B相电缆和C相电缆，顶层为A相电缆。

位置二：A相电缆和C相电缆并列设置在电缆支撑架上，B相电缆设置在A相电缆和C相电缆上，即，呈“品”字形三相电缆10的底层为并列设置的A相电缆和C相电缆，顶层为B相电缆。

位置三：A相电缆和B相电缆并列设置在电缆支撑架上，C相电缆设置在A相电缆和B相电缆上，即，呈“品”字形三相电缆10的底层为并列设置的A相电缆和B相电缆，顶层为C相电缆。

其中，回流线的第一段和第二段，均可以采用与电缆绑扎的固定方式，对应地固定在第一回流线位置14和第二回流线位置15上，在本发明实施例中，电缆系统还包括固定件，该固定件固定在电缆支撑架上，用于对三相电缆和回流线进行固定，其中，固定件可以为金属固定件（即，固定件为金具），在本发明实施例中，提供了一种固定三相电缆和回流线的方式，具体为：固定件套设在绑扎的电缆和回流线上，即，电缆和回流线均穿过固定件。。

图5是图4中回流线的换位示意图，如图5所示，“品”字形三相电缆10中，回流线共换位一次，设电缆敷设总长为L，第一换位点C1在电缆总长度的1/2处，即，回流线的第一段与第二段的长度相等。2段回流线不重复地采用以上2种回流线位置的一种。每段采取的具体敷设位置不影响方案效果（如两段依次采用第一回流线位置14、第二回流线位置15和依次采用第二回流线位置15、第一回流线位置14的效果相同）。

通过利用换位点将“品”字形三相电缆10中回流线，分为第一段和第二段的方式进行敷设，此种敷设方式能够使电缆系统在正常运行情况下，回流线中的环流和损耗最小，解决了现有技术中电缆系统的环流损耗大的问题，进而达到了降低电缆系统正常运行时的环流损耗，实现经济效益的节约。

图6是根据本发明实施例的等腰三角形三相电缆10与回流线的位置关系图，如图6所示，电缆支撑架的个数大于或等于2，每个电缆支撑架上均设置有至少一相电缆。图6中示意性示出了电缆支撑架的个数为2，其中，呈等腰三角形的三相电缆10中，底层的两相电缆还可以对应设置在两个电缆支撑架上，每个电缆支撑架上设置一相电缆。在等腰三角形三相电缆10中，第二回流线位置15包括第一回流线子位置151和第二回流线子位置152，第二段包括通过第二换位点C2相连接的第一子段和第二子段，其中，第一子段敷设在第一回流线子位置151上，第一回流线子位置151为设置在B相电缆的一侧，第二子段敷设在第二回流线子位置152上，第二回流线子位置152为设置在C相电缆的一侧，并且，第一回流线子位置151与第二回流线子位置152为不同的回流线位置。

图6中示意性示出了第一回流线位置14位于等腰三角形三相电缆10的顶层电缆的一侧，第一回流线子位置151位于等腰三角形三相电缆10的底层电缆中一相电缆的一侧，第二回流线子位置152位于等腰三角形三相电缆10的底层电缆中另一相电缆的一侧。在本发明实施例中，第一回流线位置14并不限定位于顶层电缆的一侧，第一回流线子位置151和第二回流线子位置152也并不限定都位于底层电缆中电缆的一侧。只需满足以下关系即可：

第一回流线位置14设置在A相电缆的一侧与支撑A相电缆的电缆支撑架之间，第一回流线子位置151设置在B相电缆的一侧与支撑B相电缆的电缆支撑架之间，第二回流线子位置152设置在C相电缆的一侧与支撑C相电缆的电缆支撑架之间，具体地，第一回流线位置14设置在A相电缆与支撑A相电缆的电缆支撑架的接触处，第一回流线子位置151设置在B相电缆与支撑B相电缆的电缆支撑架的接触处，第二回流线子位置152设置在C相电缆与支撑C相电缆的电缆支撑架的接触处，即，图6中所示出的呈等腰三角形的三相电缆10并不限定底层为B相电缆和C相电缆，顶层为A相电缆，即，呈等腰三角形的三相电缆10相互之间的位置关系可以为以下三种位置（位置四至位置六）中的任意一种：

位置四：B相电缆和C相电缆设置在呈等腰三角形三相电缆10的底层，A相电缆设置在呈等腰三角形三相电缆10的顶层。

位置五：A相电缆和C相电缆设置在呈等腰三角形三相电缆10的底层，B相电缆设置在呈等腰三角形三相电缆10的顶层。

位置六：A相电缆和B相电缆设置在呈等腰三角形三相电缆10的底层，C相电缆设置在呈等腰三角形三相电缆10的顶层。

其中，同回流线的第一段和第二段中的第一子段、第二子段均可以采用与电缆绑扎的固定方式，对应地固定在第一回流线位置14、第一回流线子位置151和第二回流线子位置152上，与上述“品”字形三相电缆10中的设置方式的不同之处在于：固定件的个数为三个，其中，第一个固定件用于将A相电缆和敷设在A相电缆处的第一段回流线，固定在A相电缆的支撑架上，第二个固定件用于将B相电缆和敷设在B相电缆处的第一子段回流线，固定在B相电缆的支撑架上，第三个固定件用于将C相电缆和敷设在C相电缆处的第二子段回流线，固定在C相电缆的支撑架上。

图7是图6中回流线的换位示意图，如图7所示，呈等腰三角形三相电缆10中，回流线共换位两次，设电缆敷设总长为L，第一换位点C1在电缆总长度的1/3处，第二换位点C2在电缆长度的2/3处，即，回流线的第一段的长度、第一子段的长度和第二子段的长度均相等。3段回流线不重复地采用以上3种回流线位置的一种。每段采取的具体敷设位置不影响方案效果，如3段按照下列顺序依次辐射回流线的效果相同：

顺序一：依次采用第一回流线位置14、第一回流线子位置151和第二回流线子位置152敷设回流线；

顺序二：依次采用第一回流线位置14、第二回流线子位置152和第一回流线子位置151敷设回流线；

顺序三：依次采用第一回流线子位置151、第一回流线位置14和第二回流线子位置152敷设回流线；

顺序四：依次采用第一回流线子位置151、第二回流线子位置152和第一回流线位置14敷设回流线；

顺序五：依次采用第二回流线子位置152、第一回流线子位置151和第一回流线位置14敷设回流线；

顺序六：依次采用第二回流线子位置152、第一回流线位置14和第一回流线子位置151敷设回流线。

通过利用换位点将等腰三角形三相电缆10中回流线，分为第一段和第二段的方式进行敷设，其中，第二段又包括第一子段和第二子段，也即将等腰三角形三相电缆10中回流线分为三段，此种敷设方式能够使电缆系统在正常运行情况下，回流线中的环流和损耗最小，解决了现有技术中电缆系统的环流损耗大的问题，进而达到了降低电缆系统正常运行时的环流损耗，实现经济效益的节约。

对本发明实施例上述内容所提供的回流线布置进行综合分析，分析结果表明。按照本发明实施例的技术方案敷设的回流线，对于品字形排列和等腰三角形排列来说，可以分别将环流降低到原来的46.9%和19.4%。

根据某220kV线路的计算结果，在电价0.48元/kW·h、年损耗小时5000小时条件下，对品字形三相电缆回流线优化后，每年每公里可以节约损耗489.63kW·h，每年每公里可节约经济效益235.02元/km；按照电缆系统全寿命周期30年计算，每公里可节约经济效益7050.73元。对等腰三角形三相电缆回流线优化后，每年每公里可以节约损耗7716.64kW·h，每年每公里可节约经济效益3703.99元/km；按照电缆系统全寿命周期30年计算，每公里可节约经济效益11.1120万元。

从以上的描述中，可以看出，本发明实现了回流线的优化布置，降低线路环流损耗，实现经济效益的节约。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种电缆系统，其特征在于，包括：

电缆支撑架；

三相电缆（10），包括A相电缆、B相电缆和C相电缆，均设置在所述电缆支撑架上；以及

回流线，包括通过第一换位点（C1）相连接的第一段和第二段，所述第一段敷设在第一回流线位置（14）上，所述第二段敷设在第二回流线位置（15）上，其中，所述第一回流线位置（14）设置在所述A相电缆的一侧，所述第二回流线位置（15）设置在所述B相电缆的一侧和/或所述C相电缆的一侧，并且所述第一回流线位置（14）和所述第二回流线位置（15）为不同的回流线位置。

2.根据权利要求1所述的电缆系统，其特征在于，所述电缆支撑架的个数为1，所述三相电缆（10）呈“品”字形设置在所述电缆支撑架上，其中，

所述第一回流线位置（14）设置在所述A相电缆的一侧与所述B相电缆的一侧之间；以及

所述第二回流线位置（15）设置在所述A相电缆的另一侧与所述C相电缆的一侧之间。

3.根据权利要求2所述的电缆系统，其特征在于：

所述B相电缆和所述C相电缆并列设置在所述电缆支撑架上，所述A相电缆设置在所述B相电缆和所述C相电缆上；或

所述A相电缆和所述C相电缆并列设置在所述电缆支撑架上，所述B相电缆设置在所述A相电缆和所述C相电缆上；或

所述A相电缆和所述B相电缆并列设置在所述电缆支撑架上，所述C相电缆设置在所述A相电缆和所述B相电缆上。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的电缆系统，其特征在于，所述第一段的长度等于所述第二段的长度。

5.根据权利要求1所述的电缆系统，其特征在于，所述电缆支撑架的个数大于或等于2，每个所述电缆支撑架上均设置有至少一相所述电缆，所述第二回流线位置（15）包括第一回流线子位置（151）和第二回流线子位置（152），所述第二段包括通过第二换位点（C2）相连接的第一子段和第二子段，其中，

所述第一子段，敷设在所述第一回流线子位置（151）上，其中，所述第一回流线子位置（151）设置在所述B相电缆的一侧；

所述第二子段，敷设在所述第二回流线子位置（152）上，其中，所述第二回流线子位置（152）设置在所述C相电缆的一侧，并且，所述第一回流线子位置（151）与所述第二回流线子位置（152）为不同的回流线位置。

6.根据权利要求5所述的电缆系统，其特征在于：

所述第一回流线位置（14）设置在所述A相电缆的一侧与支撑所述A相电缆的电缆支撑架之间；

所述第一回流线子位置（151）设置在所述B相电缆的一侧与支撑所述B相电缆的电缆支撑架之间；以及

所述第二回流线子位置（152）设置在所述C相电缆的一侧与支撑所述C相电缆的电缆支撑架之间。

7.根据权利要求5或6所述的电缆系统，其特征在于，所述第一段的长度、所述第一子段的长度和所述第二子段的长度均相等。

8.根据权利要求1所述的电缆系统，其特征在于，所述电缆系统还包括：

固定件，固定在所述电缆支撑架上，用于固定所述三相电缆（10）和所述回流线。

9.根据权利要求8所述的电缆系统，其特征在于，所述固定件为金属固定件。