CN210490457U - 基于补偿电感的高压电缆金属护套环流抑制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型为一种基于补偿电感的高压电缆金属护套环流抑制系统，包括，三相高压电缆线路分成若干个大段，然后再将分得的各个大段分为完全相等的三个小段，在各个小段之间安装绝缘接头，再利用交叉互联箱来将各个大段中的三个小段高压电缆的金属护套进行交叉换位，在交叉互联箱中安装金属护套接地保护器，同时将首末端金属护套层进行并联后再接地；其中，在每一金属护套末端处套上一圆环，在圆环上面缠绕线圈，并在线圈外面覆盖绝缘材料；随后三个小段高压电缆的金属护套进行并联后再最终接地。串联补偿电感后能够有效减小金属护套的感应电压和环流，从而能够以更低的成本获得环流抑制的效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及供配电网中的高压电缆，具体涉及了一种高压电缆金属护套环流抑制系统，特别是一种基于补偿电感的高压电缆金属护套环流抑制系统。
背景技术
因为高压电缆具有供电可靠性高、受外界环境因素影响小、占地少、对城市市容环境影响小等优点，在城市输配电电网中得到了广泛应用。电力电缆的基本结构包括线芯、绝缘层、保护层。保护层的主要作用是保护电缆主绝缘层在敷设和运行过程中，免遭机械损伤和各种环境因素如水、日光、生物、火灾等的破坏，以保持电缆稳定的电气性能，因此保护层的状态直接关系到电缆的安全运行和使用寿命。保护层有三大类：金属护层、橡塑护层、组合护层。金属护层因为具有完全的防水性，可以防止水及其他有害物质进入到电缆绝缘内部而被广泛应用。
但是由于电缆负荷电流及其他电流会在金属护层感应出较大的感应电压，当线路长度较长时，感应电压非常大，存在安全隐患，因此必须将金属护套接地，同时金属护套上便会形成接地电流，也称为护套接地环流。因此目前的高压电缆通常采用金属护套交叉互联接地方式进行接地以抑制感应电压，交叉互联接地即将三段电缆线路三相单芯电缆金属护套经同轴电缆、交叉互联箱进行交叉换位连接。由于三相电缆护套上的感应电压相位相差120°且大小近似相等，通过三相电缆护套的串联即可使三段的感应电压相互中和，从而总的感应电压控制在合理范围之内，进而达到减小环流的目的。
然而尽管采用了交叉互连的接地方式，仍然会由于负荷电流不均、电缆分段不均、电缆排列方式不同、电缆相间距不同等因素均会造成金属护套感应电压不平衡，从而产生接地环流。
现有技术中有很多相应的高压电缆金属护套环流抑制系统和方法，例如采用单独的串联电感或者采用串联电感和电阻的串联的抑制器来解决交叉互连的接地仍然存在的接地环流，然而上述单一的环流抑制系统或方法并不能取得完全令人满意的效果，并且上述系统造价成本高，控制精度不准确，当放到大规模、远距离的传输应用环境中，会导致巨大的经济压力，并且电网的可靠性也无法得以保证，因此需要开发一种新型的高压电缆金属护套环流抑制系统。
实用新型内容
本实用新型的目的即在于，提供一种基于补偿电感的高压电缆金属护套环流抑制系统，其特征在于：
所述高压电缆金属护套环流抑制系统包括，三相高压电缆线路分成若干个大段，然后再将分得的各个大段分为完全相等的三个小段，在各个小段之间安装绝缘接头，再利用交叉互联箱来将各个大段中的三个小段高压电缆的金属护套进行交叉换位，在交叉互联箱中安装金属护套接地保护器，同时将首末端金属护套层进行并联后再接地；
其中，在每一金属护套末端处套上一圆环，在圆环上面缠绕线圈，并在线圈外面覆盖绝缘材料；随后三个小段高压电缆的金属护套进行并联后再最终接地。
作为优选的，用于缠绕线圈的所述圆环材料为铁磁性材料，所述线圈为铜线圈。
作为优选的，所述线圈外覆盖的绝缘材料为整体浸漆材料，并且在外面再加一层硅橡胶绝缘护套。
作为优选的，在金属护套进行并联后再最终接地之前，还串联一接地电阻抑制器。
作为优选的，所述接地电阻抑制器采用绝缘外壳材料内灌注环氧浇注体来进行密封，并通过从绝缘外壳材料延伸出的导线与补偿电感电连接。
作为优选的，所述绝缘外壳材料为硅橡胶套。
作为优选的，所述接地电阻抑制器的阻抗值为0.3-0.7Ω。
首先，本实用新型采用了在金属护套的末端设置一套串联补偿电感的环流抑制器，发明人经过实践检验，串联补偿电感后能够有效减小金属护套的感应电压和环流，从而能够以更低的成本获得环流抑制的效果。同时，串联补偿电感能够不受空间和敷设条件的限制，相比于其他的抑制系统能更大的降低铺设成本。
其次，发明人发现，如果仅仅使用串联补偿电感的抑制系统，其抑制效果还不能完全令人满意，而如果在串联补偿电感的金属护套并联后，再串联一个接地电阻抑制器，将在较低成本的情况下获得更好的环流抑制效果。
综上，本实用新型为基于补偿电感的高压电缆金属护套环流抑制系统，并且优选再串联一个接地电子抑制器，以获得最优的成本和环流抑制效果平衡。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1为本实用新型中仅在金属护套末端串联了补偿电感的单芯高压电力电缆三段式交叉互联接地模型示意图；
图2为图1中模型的等值电路示意图；
图3为本实用新型中优选的串联了接地电阻抑制器实施方式的模型示意图；
图4为串联的接地电阻抑制器的整体结构示意图。
图中，
1为串联补偿电感抑制器；
2为串联接地电阻抑制器；
3为高压电缆金属护套；
4为串联补偿电感抑制器的局部放大结构；
5为串联的电阻电感对；
6为绝缘外壳材料；
7为环氧浇注体；
8为导线。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
本实用新型中基于补偿电感的高压电缆金属护套环流抑制系统的第一种实施方式为，第一实施例，包括，三相高压电缆线路分成若干个大段，然后再将分得的各个大段分为完全相等的三个小段，在各个小段之间安装绝缘接头，再利用交叉互联箱来将各个大段中的三个小段高压电缆的金属护套进行交叉换位，在交叉互联箱中安装金属护套接地保护器，同时将首末端金属护套层进行并联后再接地。
具体的，在每一金属护套3的末端处套上一圆环，在圆环上面缠绕线圈，并在线圈外面覆盖绝缘材料，以形成串联的补偿电感抑制器1；其中，所述圆环主要用于支撑缠绕线圈，同时也起到导磁作用，因此其材料选用铁磁材料即可，而线圈优选为铜导线缠绕线圈，所述线圈外面需要整体浸漆，同时为了防止被老鼠啃咬、环境腐蚀等破坏，圆环外面需要加一个硅橡胶的绝缘保护套。实际制备上述串联补偿电感抑制器时，首先在缠绕好线圈的圆环外侧涂包线漆，然后涂浸渍漆，最后涂覆盖绝缘漆，从而避免抑制器导体受潮，并提高匝间绝缘；整体浸漆后，在外面再加硅橡胶绝缘保护套。具体的补偿电感抑制器的放大结构4可参考图1中的模型示意图。
在套设圆环和缠绕线圈形成串联补偿电感抑制器1后，三个小段高压电缆的金属护套进行并联后最终接地，以形成基于补偿电感的高压电缆金属护套环流抑制系统。
然而仅仅使用串联补偿电感抑制器的系统，并不能完美满足环流抑制的需求，因此作为本实用新型优选的实施方式，第二实施例，在与第一实施例相同的在套设圆环和缠绕线圈形成串联补偿电感抑制器1后，三个小段高压电缆的金属护套进行并联，但并不是直接接地，而是进一步串联一个接地电阻抑制器，所述接地电阻采用绝缘外壳材料内灌注环氧浇注体来进行密封，并通过从绝缘外壳材料延伸出的导线与补偿电感电连接。
考虑到正常工作时电缆线芯的电流强度往往达到200A，若出现绝缘破损情况必须避免出现危险，因此接地电阻的导体的截面积选择60-80mm2为宜，其阻抗值优选为0.3-0.7Ω。
如上所述，本实用新型采用了在金属护套的末端设置一套串联补偿电感的环流抑制器，能够有效减小金属护套的感应电压和环流，从而能够以更低的成本获得环流抑制的效果。而在串联补偿电感的金属护套并联后，再串联一个接地电阻抑制器，将获得更为优异的环流抑制效果。
综上，本实用新型为基于补偿电感的高压电缆金属护套环流抑制系统，并且优选再串联一个接地电子抑制器，以获得最优的成本和环流抑制效果平衡。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (7)
1.基于补偿电感的高压电缆金属护套环流抑制系统，其特征在于：
所述高压电缆金属护套环流抑制系统包括，三相高压电缆线路分成若干个大段，然后再将分得的各个大段分为完全相等的三个小段，在各个小段之间安装绝缘接头，再利用交叉互联箱来将各个大段中的三个小段高压电缆的金属护套进行交叉换位，在交叉互联箱中安装金属护套接地保护器，同时将首末端金属护套层进行并联后再接地；
其中，在每一金属护套末端处套上一圆环，在圆环上面缠绕线圈，并在线圈外面覆盖绝缘材料；随后三个小段高压电缆的金属护套进行并联后再最终接地。
2.根据权利要求1所述的基于补偿电感的高压电缆金属护套环流抑制系统，其特征在于：
用于缠绕线圈的所述圆环材料为铁磁性材料，所述线圈为铜线圈。
3.根据权利要求2所述的基于补偿电感的高压电缆金属护套环流抑制系统，其特征在于：
所述线圈外覆盖的绝缘材料为整体浸漆材料，并且在外面再加一层硅橡胶绝缘护套。
4.根据权利要求1所述的基于补偿电感的高压电缆金属护套环流抑制系统，其特征在于：
在金属护套进行并联后再最终接地之前，还串联一接地电阻抑制器。
5.根据权利要求4所述的基于补偿电感的高压电缆金属护套环流抑制系统，其特征在于：
所述接地电阻抑制器采用绝缘外壳材料内灌注环氧浇注体来进行密封，并通过从绝缘外壳材料延伸出的导线与补偿电感电连接。
6.根据权利要求5所述的基于补偿电感的高压电缆金属护套环流抑制系统，其特征在于：
所述绝缘外壳材料为硅橡胶套。
7.根据权利要求4-6任意一项所述的基于补偿电感的高压电缆金属护套环流抑制系统，其特征在于：
所述接地电阻抑制器的阻抗值为0.3-0.7Ω。
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| CN201921169415.6U CN210490457U (zh) | 2019-07-23 | 2019-07-23 | 基于补偿电感的高压电缆金属护套环流抑制系统 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111898319A (zh) * | 2020-08-06 | 2020-11-06 | 天津大学 | 一种高压电缆金属护套环流抑制方式选择的最优计算方法 |
| CN113949051A (zh) * | 2021-10-08 | 2022-01-18 | 国网黑龙江省电力有限公司伊春供电公司 | 一种电缆金属护套环流抑制装置及方法 |
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2019
- 2019-07-23 CN CN201921169415.6U patent/CN210490457U/zh active Active
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