CN1353315A - 电力电缆线路 - Google Patents

Abstract

在常规电力电缆线路中,每一相电缆的金属包层在带有一绝缘法兰的各个直通接头处通过交叉连接线相互交叉连接,为了通过检测异常电流而检测出电缆外套的损坏而使用了大量的电流表,为了将数据传送到一维护中心而使用了大量诸如光缆之类的通信缆线路。本发明提供:1.在没有绝缘法兰4的直通接头处通过导线11彼此连接金属护套2而无须接地,2.在位于该电缆线路的每一端的终端5提供一集中接地位置10,和3.在每一集中接地位置10配置一电流表。

Description

电力电缆线路

                        技术领域

本发明涉及一种交叉连接电力电缆线路的金属包层(sheath)的接地方法。

                        背景技术

图3示出了一种常规电力电缆线路，其中单相电力电缆的各个金属包层在各个具有绝缘法兰的直通接头处由交叉连接线相互交叉连接(后面将具有绝缘法兰的直通接头称之为“绝缘接头”)。在图3中，标号1表示包括三个交叉连接部分的电力电缆，和标号2表示该电力电缆的每一金属包层。在每一金属包层2上提供有一在图3中未示出的外套(jacket)。单相电力电缆的绝缘接头3通过每一个交叉连接线6与另一个单相电力电缆的绝缘接头交叉连接。无需绝缘法兰4的直通接头(后面将无需绝缘法兰4的直通接头称之为“普通接头”)和每一单相电缆的终端5分别由导线7和8接地。

提供交叉连接部分的原因是要通过将在金属包层中产生的感应电压降到最小可能电平，以尽可能地减小包层回路损耗。在单芯电力电缆中，通过流经它的导线的电流在该金属包层中产生的感应电压。为了单芯电力电缆的安全，必须将该感应电压减小到低于某一限度。在较长电力电缆线路的情况下，需要在电缆线路的二处或多处接地。但是，如果将该电缆线路的电力电缆接地而不采取任何措施，则电流流经金属包层，这就会出现所谓的包层线路损耗，将导致它的功率传输容量降低。作为一种防止上述损耗的预防措施，提出了一种通过交叉连接线换位(trasposition)的金属包层。

如图4所示，在这种常规交叉连接电力电缆线路中，用于检测诸如在该电力电缆的外套中的绝缘损坏之类的异常情况的电流表9配置在连接每一单相绝缘接头3的每一交叉连接线6上。检测异常情况的基本原理是在正常情况下流经交叉连接线的电流与在异常情况下流经交叉连接线的电流是不同的。例如，如果一电力电缆被严重损坏，使得其中各金属包层2中之一的损坏部分变为接地，则流经该交叉连接线6的电流变为不同于在正常情况下流经该交叉连接线6的电流。

在图4中未示出的由电流表9检测的电流数据通过诸如光缆之类的通信线路传送到维护中心。例如，通过在维护中心的计算机将所检测的电流数据与在正常情况下的电流数据模型进行比较，来确定在该外套中出现异常情况。

对于表示相同的部分的标号，图4中使用的标号与图3中使用的标号是相同的。

常规的异常情况检测方法是不经济的。这是因为为了检测在该电力电缆的外套中的异常情况，需要在所有的绝缘接头处装备大量的电流表，以及需要许多诸如用于向维护中心传送这些电流数据的光缆之类的通信线路。

                         发明内容

本发明的特征之一是一种电力电缆线路，在这种电力电缆线路中单相电力电缆的金属包层通过交叉连接线在各自的绝缘接头处相互交叉连接，其中：

(a)该金属包层的这种交叉连接不需要接地；

(b)在该电缆线路的两端利用用于该终端的接地线路将该金属包层集中接地(后面将这种集中接地的位置称之为“集中接地位置”，和将这种集中接地装置称之为“集中接地装置”)。

(c)在该电缆线路两端的每一集中接地位置装备有一电流表。

因为用于检测在一电力电缆的外套中的异常情况的电流表被装备在该电缆线路两端的每一集中接地位置，这样，仅需在二个位置装备电流表，因此它是非常经济的。

在长距离电力电缆线路或要求安装许多绝缘接头的多个电路电力电缆线路的情况下，本发明的电力电缆线路是非常高效的。

                      附图说明

图1示出了在正常情况下本发明的电力电缆线路；

图2示出了在该外套中出现异常情况下的本发明的电力电缆线路；

图3示出了在正常情况下常规的电力电缆线路；

图4示出了为了检测在外套中出现的异常情况而装备了电流表的常规电力电缆线路。

                       具体实施方式

对于相同的部分，图1和2中使用的标号与图3和4中使用的标号是相同的。

本发明和常规线路有以下三点不同之处。

第一点是关于在普通接头4的金属包层的接地方式。在图4中，每一相都通过接地线路分别接地。相反，在图1中，每一相的金属包层在普通接头4通过导线11与另外相的金属包层连接而不接地。

第二点是关于在终端5的对于每一相该金属包层的接地方式。在图4中，每一终端是通过每一条接地线路8被分别接地。相反，在图1中，在电缆的每一端的集中接地位置10将该终端集中接地。

第三点是电流表的位置和数量。在图4中，对于绝缘接头3将电流表9装备在所有的交叉连接线6。相反，在图1中，电流表9a装备在电缆线路的每一终端的集中接地处。也就是说，电流表仅仅装备在二处。

在图1中，在各相中流经该金属包层的电流设为：

-在第一交叉连接部分的电流分别为ia1，ib1，和ic1；

-在第二交叉连接部分的电流分别为ia2，ib2，和ic2；

-在第三交叉连接部分的电流分别为ia3，ib3，和ic3；

在正常情况下流经各个交叉连接部分的金属包层2的零序电流i1，i2和i3分别如下所示为：

ia1+ib1+ic1＝i1

ia2+ib2+ic2＝i2

ia3+ib3+ic3＝i3

因为流经该电缆的导体的电流最初在三相中是平衡的(即，零序电流为零)，如果在每一导体和每一金属包层2之间的互感不存在不平衡，或在每一接头之间的电缆长度中不存在不平衡，则在该金属包层2中由于电流引起的感应电压总成为零。因此在这种情况中，在上述公式中的i1，i2和i3变为零。但是，因为在上述互感中或在该电缆长度中实际上电力电缆线路存在有不平衡，所以由于它的不平衡而引起的剩余电压导致某些电流的流动，并且i1，i2和i3不为零。由于上述剩余电压而导致电流I1和I3，并且分别在电缆终端的集中接地位置10流动，并且对于各相的金属包层在普通接头处由导线相互连接而不接地的条件，通过该金属包层流动的零序电流i1，i2和i3具有i1＝i2＝i3＝I1＝I3的关系。

在图2中示出了在本发明的电缆线路的外套中出现的异常情况。

假定在图2中示出的第二交叉连接部分中的二个绝缘接头之间的C相位置12出现该电缆外套的异常情况，并且故障电流Ix从该位置流入地中。然后，在这种情况中，在流经金属包层2的电流中出现不平衡。例如，在第一交叉连接部分中，分别地ia1变为ia′1，ib1变为ib′1，和ic1变为ic′1。在第二和第三交叉连接部分中的电流相似地变化。

但是，由于在该电缆的每一端的集中接地位置10流动的零序电流是循环流经地的电流，所以在各集中接地位置10其中的一个位置流动的电流是I1+Ix，而在各集中接地位置10其中的另一个位置流动的电流是I3-Ix。因为Ix比I1和I3明显大，所以在每一个集中接地位置10流动的电流比在正常情况下的电流要大的多。因此，在该电缆的包层中的异常情况可以通过评估在正常情况下在集中接地位置10流动的电流的数据来检测。

也就是，通过在常规方法所需要的如图4所示的电流表9去测量在该绝缘接头3处的所有交叉连接线中流动的电流以及分析这些数据，在本发明中变得没有必要。

上面的例子描述了电力电缆线路的单个电路的情况。但是，根据本发明，在多个电路的情况下也可以应用在每一个电缆线路的端部的集中接地位置用于各相终端的集中接地装置。

Claims (1)

1.一种具有交叉连接金属包层的电力电缆线路，其中：

-在没有法兰的直通头处将各相的金属包层用导线相互连接而不用接地；

-在该电缆线路的每一端的集中接地位置处，将在各相的终端位置处的该金属包层集中接地；和

-在该集中接地位置处配置有一电流表。

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