正常工作时电缆的护套感应电压计算

电缆护套的感应电压计算

电缆护套的感应电压计算引言：电缆是现代社会中不可或缺的一种电力传输设备，而电缆护套则是电缆的重要组成部分。

在电缆传输电力的过程中，会产生感应电压，而正确计算电缆护套的感应电压是保证电力传输安全和稳定的重要步骤。

本文将详细介绍电缆护套的感应电压计算方法。

一、电缆护套的感应电压电缆护套的感应电压是指在电缆传输电力时，由于电磁感应原理而产生的电压。

当电缆中电流发生变化时，会在电缆护套上产生感应电压。

这种感应电压可能会对电力传输产生干扰，因此需要进行准确计算。

二、电缆护套感应电压计算公式电缆护套的感应电压计算可以使用以下公式：V = -L * dI/dt其中，V表示感应电压，L表示电缆长度，dI/dt表示电流变化率。

这个公式基于法拉第电磁感应定律，可以准确计算电缆护套的感应电压。

三、电缆护套感应电压计算步骤1. 确定电缆护套的长度：首先需要确定电缆护套的长度，这个长度是指电缆护套的实际长度，一般可以通过测量或者查阅电缆相关资料获得。

2. 确定电流变化率：在计算电缆护套的感应电压时，需要知道电流的变化率。

这个变化率可以通过测量电缆中的电流，然后计算出电流的变化率。

3. 使用计算公式计算感应电压：根据上述公式，将电缆护套的长度和电流变化率代入，即可计算出电缆护套的感应电压。

四、电缆护套感应电压计算实例为了更好地理解电缆护套感应电压的计算方法，我们举一个实际的例子。

假设一个电缆护套的长度为100米，电流变化率为10A/s，那么根据上述公式，可以计算出感应电压为-1000V。

五、感应电压的影响和防护措施感应电压的产生可能会对电力传输产生干扰，因此需要采取相应的防护措施。

一种常见的防护措施是在电缆护套上添加金属屏蔽层，以减少感应电压的产生。

金属屏蔽层可以有效地吸收和分散感应电压，保证电力传输的稳定性。

六、结论电缆护套的感应电压计算是确保电力传输安全和稳定的重要步骤。

通过准确计算感应电压，可以采取相应的防护措施，保证电力传输的质量和可靠性。

110kV电力电缆感应电压分析及控制

110kV电力电缆感应电压分析及控制城市要发展，电力要先行。

随着生产力的发展、城市化进程的加快，生产生活对供电可靠性的要求越来越高。

电力电缆由于其占地省、供电可靠、有利于美化城市等诸多优点，在电力系统中占比越来越大，很多城市电缆化率越来越高，有些城市甚至实现了全电缆线路供，电力电缆的可靠运行直接影响整个电网的可靠供电。

110kV电力电缆由于其电压等级较高，且为了便于运输和现场施工，一般采用单芯电缆，单芯电缆由于其结构特点，投入运行后其金属护套上会产生感应电压，本文主要就110kV电缆感应电压产生的原理及金属护套的接地方式进行分析讨论。

标签：110kV电缆;感应电压;接地方式单芯是指在一个绝缘层内只有一路导体。

当电压超过35kV时，大多数采用单芯电缆，它的线芯与金属屏蔽层的关系，可看作一个变压器的初级绕组中线圈与铁芯的关系。

当单芯电缆线芯通过电流时就会有磁力线交链铝包或金属屏蔽层，使它的两端出现感应电压。

因单芯电缆金属护层与芯线中交流电流产生的磁力线相铰链，使其两端出现较高的感应电压，因此要求护层有良好的绝缘，同时要求电缆金属护套接地可靠。

当单芯电缆过马路或者是过墙时应穿管保护，应用的这种保护管应该是非磁性材料的金属管或非金属管。

一、110kV电力电缆在运行中的感应电压110kV电力电缆在三相交流电网中运行时，当电缆导体中有电流通过时，导体电流产生的一部分磁通与金属护套相交链，与导体平行的金属护套中必然产生纵向感应电压，产生的感应电压数值与电缆排列中心距离和金属护套平均半径之比的对数成正比，并且与导体负荷电流，频率以及电缆的长度成正比。

在等边三角形排列的线路中，三相感应电压相等;在水平排列线路中，边相的感应电压较中相感应电压高。

在实际的运行过程中，如果把110kV电力电缆两端金属护套直接接地，护套中的感应电压将产生以大地为回路的循环电流，此电流大小与电缆线芯中负荷电流大小密切相关，同时，还与间距等因素有关。

矿产

矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。

如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。

㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。

(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。

如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。

对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。

二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。

2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。

㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。

2、矿产品价格稳定性及变化趋势。

三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。

2、矿区矿产资源概况。

3、该设计与矿区总体开发的关系。

㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。

2、矿床开采技术条件及水文地质条件。

电缆护套的感应电压计算

电缆护套的感应电压计算电缆护套的感应电压计算是电磁感应现象的一种应用。

当电缆内部或邻近有电流通过时，会产生磁场，并在护套上产生感应电动势。

本文将详细介绍电缆护套感应电压的计算方法。

首先，我们需要了解一些基本概念。

感应电动势是由磁场变化引起的电势差。

根据法拉第电磁感应定律，一个闭合回路内的感应电动势等于该回路内的磁通量的变化率。

对于电缆护套的感应电动势，就是在护套上感应出的电势差。

电缆护套的感应电压计算步骤：1.确定护套的形状和尺寸：电缆护套可能是圆柱形、扁平形或其他形状，需要准确测量其直径、长度、截面积等参数。

2.确定感应电动势的计算公式：根据电磁感应定律，感应电动势等于磁通量的变化率。

对于电缆护套，由于其周围可能存在的多根电缆都会产生磁场，所以需要将所有电缆产生的磁通量累加起来。

具体的计算公式为：ε = -dφ/dt其中，ε表示感应电动势，φ表示磁通量，t表示时间。

负号代表感应电动势的方向与磁通量变化方向相反。

3.计算各个电缆产生的磁通量：根据比奥萨法尔定律，电缆产生的磁场强度与电流成正比。

根据电缆的电流和几何形状，可以计算出各个电缆产生的磁通量。

具体的计算公式为：φ = μ * I / (2πr)其中，φ表示磁通量，μ表示磁导率，I表示电流，r表示距离。

4.累加各个电缆的磁通量：将各个电缆产生的磁通量累加起来，得到总的磁通量。

5.计算感应电动势：根据上述公式，将总的磁通量的变化率代入公式中，计算出感应电动势。

需要注意的是，电缆护套的感应电动势通常较低，对系统造成的影响也较小。

在实际工程中，人们通常会根据经验或进行实测来对感应电动势进行估算。

综上所述，电缆护套的感应电压计算涉及到了磁场的产生与感应电动势的计算。

通过明确护套的形状和尺寸，计算各个电缆产生的磁通量，再累加得到总的磁通量，最后将总的磁通量的变化率代入公式中，可以计算出电缆护套的感应电动势。

对110kV及以上高压电缆线路的接地系统分析

对110kV及以上高压电缆线路的接地系统分析摘要：高压电缆的的线路问题关系着整个电力系统的安全接线的问题，尤其是高压电缆中的接地线路更应引起有关部门的重视。

本文中作者主要针对110kV 及以上的高压电缆的接地问题进行探讨，从高压电缆的接地安装的各个方面来进行探究。

关键词：高压电缆；接地电流电缆；接地方式TM862一、前言:自高压电缆的广泛应用至今，各相关技术人员在施工中的技术应用的过程中总结了很多实践经验。

但是，我国对110kV及以上高压电缆的接地还有很大的发展和完善的空间。

二、高压电力电缆接地分析低压电缆在使用的过程中存在着这样一种情况，即低压电缆的导体内通过电流时会在其周围产生感应电压，从而干扰继电保护系统的正常运作，造成安全隐患，所以，一些小型的变电站和变电所为了防止这种安全事故，在设置电缆时，均采取带屏蔽铜网的电缆，因为这种电缆可以有效的减弱周围电压，并且具体的电缆型号的选择要按照我国的低压电缆方面的相关规定严格执行。

否则一旦出现事故，就会造成供电系统的运行障碍，从而威胁工作人员的人身安全。

高压电缆虽然相较于低压电缆更为危险，但是这种基础的安全接地操作中的注意事项与其是基本相同的，即高压电力电缆同样存在运行中的一系列问题，这些常见问题按照运行顺序可以表示为：首先，是敷设时的电缆外在保护装置的选择问题。

其次，电缆使用过程中的电流运行的问题。

再次，高压电缆的接地的处理上的问题。

因为高压电缆的跨度长，所以出于造价的考量，一般施工中会尽可能少的使用护套环流的方式，而采用金属护套。

这也是该文中主要论述的问题之一。

高压电缆线路的接地方式有下列几种：1.金属护套总长中的一端或者任意一点接地，这样形成的接地效果是：金属护套阻断了高压线路中的电流的环流，但是不影响短电缆中的电流的正常运行。

2.如果金属护套总长中的任意两点接地：则这个时候会形成电路的整体环流，但是这种环流的缺点是通过的电流量小，一般适用于负荷量不大的电缆线路，重荷载量的线路不宜使用，会造成电压过大，造成短路；3. 金属护套的交错接地：具体的操作方法是，在金属护套的两端与大地回路相连的基础上，在电缆的中间部位用绝缘胶带交叉相连，这样做的目的在于阻断电缆中的电路环流，所以这种连接方式的结果是：电路内无电流的环流，根据这个特点可以推断出该交错的接地方式适用于长电缆线路。

单回路高压单芯电缆金属护套感应电压及限制措施

单回路高压单芯电缆金属护套感应电压及限制措施发表时间：2019-12-27T10:51:41.343Z 来源：《中国电业》2019年第18期作者：韦华[导读] 随着社会的发展和进步，现阶段社会各个行业越来越多的拓展了其发展规模摘要：随着社会的发展和进步，现阶段社会各个行业越来越多的拓展了其发展规模，因此大型企业对供电量的需求也越来越高，但由于化工行业在内的多种大型企业自身的供电需求以及生产限制，使得在企业内部不方便进行架空线路的建设，由此厂区内的主要供电线路会使用电缆在桥架中进行敷设的方法，以此满足企业的生产用电需求。

但对于类似110kv单回路高压单芯电缆线路的使用来说，在正常情况下会由于电缆的长度增加而产生更多的问题。

例如电缆金属护套的发热等问题。

从而需要对这些实际存在的问题进行有效的解决和控制，以此确保企业的生产稳定和生产安全。

关键词：单回路高压单芯电缆：电缆金属护套；感应电压及限制措施一、单回路高压单芯电缆金属护套感应电压概述随着社会各行业生产技术和生产规模的逐渐扩大，现阶段采用单回路高压单芯电缆进行供电的企业，在实际生产的整个过程中会由于单回路高压单芯电缆金属护套产生过高的感应电压，而切实影响到生产的稳定进行和生产过程的安全。

从而需要对这一问题进行有效的解决。

具体的，对于金属护套感应电压的产生，是因为当单芯电缆线中有相应的交变电流流过时，交变电流本身周围就会存在交变磁场，从而交变磁场会与电缆回路形成交变磁通，也从而使其与电缆的金属护套产生交链，至此，金属护套就会带有一定的感应电压，感应电压的实际存在会切实影响到线路的检修和维护，并且感应电压所引起的感应电流，会造成金属护套发热严重，进一步使得电能过多的浪费，并降低电缆的载流量，最终会使得电缆加速老化和出现绝缘方面的问题。

从而对于实际使用造成较大的安全隐患和威胁。

根据国标中制定的相关规范和要求，在GB50217-2017《电力工程电缆设计规范》中提出：在没有采取相应能够有效防止人员接触金属护套而产生安全事故的基础上，交流单芯电力电缆整个线路产生的感应电压不应该超过50V。

基于atp-emtp电缆金属外护套的感应电压分析计算及相关保护设备选型

2019年增刊1 69基于ATP -EMTP 电缆金属外护套的感应电压分析计算及相关保护设备选型惠胜达1 张军强2（1. 中国电建集团河南省电力勘测设计院有限公司，郑州 450007；2. 河南省众慧电力工程咨询有限责任公司，郑州 450007）摘要本文提供一种基于ATP-EMTP 计算高压电缆在雷电过电压、工频过电压时的计算方法和模型，并提出相应的限制措施，同时为相关设备的选型提供依据。

关键词：ATP-EMTP ；过电压计算及限制措施；金属外护套；电缆护套电压保护器（电压限制器）Induction voltage analysis and calculation of sheath and selection of relevant protective equipment based on ATP-EMTP cable overvoltageHui Shengda 1 Zhang Junqiang 2(1. China Power Construction Group He ’nan Electric Power Survey & Design Institute Co., Ltd,Zhengzhou 450007;2. He ’nan Zhonghui Power Engineering Consulting Co., Ltd, Zhengzhou 450007)Abstract This paper provides a calculation method and model for calculating over-voltage and power frequency over-voltage of high-voltage cable based on ATP-EMTP, and puts forward corresponding restrictive measures, at the same time, it provides a basis for the selection of related equipment.Keywords ：ATP-EMTP; overvoltage calculation and restriction measures; metal outer sheath; cable sheath voltage protector目前在我国单芯结构的电缆多被用于110kV 及以上的高压电缆。

110kV线路感应电势计算

110kV-1x300mm2铜芯电缆金属护套感应电势计算U：感应电势；I：载流量；X：单位长度电抗；L：电缆长度Xm：两边电缆单位长度电抗；Xs：中间电缆单位长度电抗一、1500米长电缆感应电势（总长）1、敷设方式：平行敷设、在空气中2、电缆近似外径（Ds）：Φ90mm；相邻电缆中心距离S：120mm3、电缆额定载流量：750 A计算：1、两边电缆金属护套的感应电势注：式中 Xm=2ω（ln2）x 10-7（Ω/m）， Xs= 2ω（ln 2SDs）x 10-7（Ω/m）ω=2πf，f= 50 HzU = I X L= 750 x x 1500 = 102.9 V2、中间电缆金属护套的感应电势U = I Xs L= 750 x 2ω x ln 212090xx 10-7x 1500= 69.3 V二、750米长电缆感应电势（接地处理后单段电缆长）1、敷设方式：平行敷设在空气中2、电缆近似外径：Φ90mm；相间距离：120mm3、电缆额定载流量：750 A计算：1、两边电缆金属护套的感应电势U = I X L= 750=51.45V2、中间电缆金属护套的感应电势U = I X L= 750 x 2ω x ln 212090xx 10-7x 750= 34.65 V因此不采取配置方案中的接地方式，感应电势将会危及人身安全；尤其是在线路发生短路故障、遭受操作过电压或雷电冲击时，屏蔽上会形成很高的感应电压，远远大于计算值，甚至可能击穿护套绝缘。

如果金属屏蔽两端同时接地将使屏蔽线路形成闭合回路，屏蔽中将产生环形电流，电缆正常运行时将产生很大的环流损耗，使电缆发热，影响电缆的载流量，减短电缆的使用寿命，甚至有可能烧穿电缆。

（参考书：西安交通大学编《电气绝缘结构设计原理》）110kV-1x300mm2电缆线路（L=1500m）接地方案。

5.1 高压电缆护套的工频过电压(2)

5. 高压电缆金属护套过电压及其防护
5.1 单芯电缆护套的工频电压
5.2 单芯电缆护层的冲击过电压
5.3 电缆外护层的保护及其保护器

当电缆导体中流过负荷电流时，工频负荷电流必然产生交变的磁场，该磁场的磁链不仅和电缆的线芯导体相交链，也和金属屏蔽层及铠装层相交链，必然会在金属屏蔽和铠装层上产生感应电动势。若金属护套感应电压过高，危及人身安全；严重时甚至击穿外护层而使得金属护套与大地间形成回路，在金属护套中将产生环流，引起电缆发热，降低电缆输送容量。为保护电缆外护层，一般在金属护套不接地安装护层保护器。感应电压是选择护层保护器参数的决定因素之一。
Usf I f R jX el
电缆护套与大地组成回路的等值阻抗
2 De X e 2 ln 10 7 Ds
De 94 e
/ m
【例5.3】上图所示的电缆线路，已知单相短路电流为 7.5kA，短路点距首端0.4km，接地点的接地电阻为0.2欧，电缆结构、相间距与例5.1中的相同，大地等效深度510m。计算单相短路时短路相金属护套中的感应电动势。【解】： 2 De 2 510 7 7 4

5.1.1 正常运行（三相短路）时护套的工频感应电压（1）两根单芯电缆组成的单相回路
护套电感和线芯电感计算方法（见第一章）相同，且金属护套的厚度比导体直径小得多，其自感可忽略不计。单位长度金属护套的电感为： 2s （5-1） Ls 2 ln 107 H / m
Ds
则单位长度金属护套的感应电压为：

三芯电缆统包金属屏蔽，屏蔽层中的感应电压相量和为零。不必担心金属护套中的感应电压。高压电缆一般采用单芯结构，其金属屏蔽层（或护套）一般采用单点接地或交叉互联接地方式，金属屏蔽层上有感应电压。

厄瓜多尔Minas电站230kV高压电缆设计

厄瓜多尔Minas电站230kV高压电缆设计摘要：厄瓜多尔Minas电站采用3回230kV XLPE单芯铜芯电缆，用于连接地下厂房及230kV开关站，230kV电缆从地下厂房主变压器高压套管处通过电缆吊架引至垂直竖井，垂直竖井长约451m，然后经过约250m长的户外电缆沟后到达230kV开关站。

每根电缆长度约为760m～797m。

电缆截面为400mm2。

本文简要介绍Minas电站采用230kV电缆设计中的有关问题。

关键词：电缆；选型；计算；电缆敷设；设计1 概述MINAS水电站是一座以发电为主的引水式电站，地处南美洲厄瓜多尔西南部。

电站装设3台单机90MW的冲击式水轮发电机组，多年平均年发电量1290.8万kW•h。

本电站发电机至变压器接线方案为一机一变组成三个发电机-变压器单元。

三台主变容量均为120MVA，电压为230/13.8kV。

230kV侧采用一台半断路器（3/2）接线方案，设有三回进线、两回出线，其中两串为3/2接线，另一串为双断路器。

2 主变布置位置及高压出线方案考虑到厂房位置的地质条件，如果将变压器布置在地下，可大大降低大电流封闭母线的电能损耗，因此，确定将230kV主变压器布置在高程为293.91m的主变洞里，其低压侧与封闭母线连接，高压侧采用油/SF6集成装置（内含SF6避雷器和CT）与高压电缆连接。

主变压器洞室地面高程为293.91m，宽为22m，在主变压器洞下游侧设有圆形电缆竖井，竖井高为451m，内径5.4m，内设通风井、电梯和楼梯，垂直升至745m高程后，改为长约250m的电缆沟进入230kV开关站。

3 230kV电缆的材质选择目前国外制造的230kV电缆导体材质有铜芯、铝芯两种。

与铝芯电缆相比，铜芯电缆具有载流量大、电阻率低、强度高、抗疲劳特性好、电压损失低、发热温度低、能耗低、施工方便等优点，尽管铝芯电缆要相对便宜，但铜芯电缆本工程的垂直竖井敷设中具有突出的优势，使用铜芯电缆供电具有事故率低、耐腐蚀、可靠性高、安全性高、施工维护方便等特点。

110 kV电缆单端接地护层感应电压的计算与仿真

110 kV电缆单端接地护层感应电压的计算与仿真胡振兴;肖静;丁唯;王旭;罗晓康;彭勇【摘要】高压单芯电缆运行电流会在电缆金属护层上产生感应电压.当电缆线路发生短路时,高幅度的短路电流在金属护层上产生感应电压可能威胁电缆外绝缘.因此,对110 kV电缆发生单相接故障时故障相和非故障相护层上的感应电压进行计算和仿真.当电缆发生单相接地故障时,电缆护层上的感应电压幅值超过10 kV.随着电缆长度的增长,感应电压幅度逐渐增大,但是故障相护层感应电压幅值相对非故障相增长得多.加回流线后,电缆护层上的感应电压幅值明显降低,减小幅度超过30％.对单相接地故障后的电缆金属护层的感应电压进行ATP-EMTP仿真计算,结果表明,当接地电流全部以大地为回路和接地电流一部分以大地为回路另一部分以护套或回流线为回路时,两种情况下A、B、C三相护层感应电压仿真与计算结果误差均在4％之内,验证了仿真模型的准确性.【期刊名称】《通信电源技术》【年(卷),期】2019(036)001【总页数】5页(P233-237)【关键词】110kV电缆;护层感应电压;单相接地;ATP-EMTP【作者】胡振兴;肖静;丁唯;王旭;罗晓康;彭勇【作者单位】中国电力工程顾问集团西南电力设计院有限公司,四川成都 610021;中国电力工程顾问集团西南电力设计院有限公司,四川成都 610021;中国电力工程顾问集团西南电力设计院有限公司,四川成都 610021;武汉大学电气工程学院,湖北武汉 430072;中国电力工程顾问集团西南电力设计院有限公司,四川成都 610021;中国电力工程顾问集团西南电力设计院有限公司,四川成都 610021【正文语种】中文0 引言随着城市建设规模和标准的不断提高，城市枢纽变电站的进出线电缆化程度越来越高，高电压等级的电力电缆被大量采用。

110 kV电力电缆常用单芯电缆，但单芯电缆在使用中若发生短路，将在电缆护层上产生感应过电压，威胁电缆的外绝缘[1-3]。

10kV单芯电缆长距离敷设的感应电压分析

10kV单芯电缆长距离敷设的感应电压分析发表时间：2017-10-17T14:10:48.833Z 来源：《电力设备》2017年第17期作者：吴火军[导读] 摘要：依托杭州市在建的紫之隧道工程，分析计算长距离敷设的10kV单芯电缆金属层工频感应电压，提出适宜、合理的10kV单芯电缆布置方式和接地方式。

（中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司浙江杭州 310014）摘要：依托杭州市在建的紫之隧道工程，分析计算长距离敷设的10kV单芯电缆金属层工频感应电压，提出适宜、合理的10kV单芯电缆布置方式和接地方式。

关键词：10kV单芯电缆；感应电压；分析在建的杭州市紫之隧道（紫金港路—之江路）工程位于杭州绕城高速与西湖风景区之间，北起紫金港路，南接之浦路，全长约14.14km。

工程沿线线性分布有10座10/0.4kV降压变电所，并在6座通风竖井内均设置跟随式降压变电所，总用电负荷约9698.52kW。

根据供电方案，整个工程按一个供电分区设计，10座变电所环网贯通供电，如图1所示。

常规的10kV电力电缆有单芯、3芯两种型式。

在电力行业，66kV及以上高压电缆因为相间绝缘问题一般采用单芯的型式，6kV至35kV 的中压电缆因电压较低，相间绝缘已不是瓶颈问题，故一般采用三芯的型式，但当负荷容量大，所需电缆截面特别大时，再做成三芯电缆的型式。

一般的，单芯电缆与三芯电缆的导体截面积、绝缘厚度是一致的，区别在于外护套厚度、电缆近似外径和电缆重量。

三芯电缆的外径大约是单芯电缆的2倍，重量是单芯电缆的3.7倍。

以400mm2截面电缆为例，三芯电缆与单芯电缆的适用性如下表所示：针对紫之隧道工程，各变电所间距在1.5km~2.5km之间。

显而易见，采用单芯电缆，引起成盘长度大大增加，可有效减少隧道内电缆接头数量，相应的，因接头导致的线路故障率也可大大降低，间接的提高系统供电的可靠性。

因此，在隧道外部电源段敷设空间较为宽裕，施工方案，但易受外部机械开挖、雨水浸泡等损伤，采用三芯电缆，而在隧道内部，由于隧道内空间狭小，敷设环境良好、稳定，且需尽量减少接头数量，采用低烟无卤A类耐火、交联聚乙烯绝缘、非磁性钢带铠装、聚烯烃护套铜芯单芯电力电缆（WDZAN-YJY63-8.7 /10kV-1x400mm2），以提升电缆载流能力，提高电缆成盘长度，减少电缆中间接头的数量。

110kV高压单芯电缆敷设安全长度分析

110kV高压单芯电缆敷设安全长度分析摘要：本文从110kV高压单芯电缆不同的接地保护方式入手，通过计算感应过电压来求得在满足安全规定的要求下所能敷设长度L所满足的不等式及临界值，为电缆工程的设计提供理论参考依据。

通过理论推导及实例分析表明，在不同接地保护方式下，对于能够敷设安全长度的大小，单端接地时最短，中间接地，两端保护器接地次之，使用交叉互联接地方式最长。

关键词：110kV高压单芯电缆；感应过电压；敷设安全长度引言高压单芯电缆运行时在金属护套上会产生感应过电压，根据电缆敷设长度的不同，其值也将不同，据GB50217—94要求：非直接接地一端金属护套中的感应电压不超过50V。

对于110kV正常工作的高压单芯电缆来说，其产生感应过电压的途径主要有正常工作时，不接地端产生的工频感应电压及在短路与雷电波或内部过电压流入高压电缆在金属护套上产生很高的冲击电压[1]。

电缆不正常工作时需要考虑其绝缘及保护器参数问题[2,3]，本文不予讨论。

文献[4,5]中探讨了正常工作时高压单芯电缆金属接地方式，但都是在给定电缆长度工况下进行讨论，没有一个具体统一的方式对电缆敷设安全长度进行计算分析等，具有一定的限制性。

文献[6]对水平直线敷设方式的高压电缆进行了设计，并未考虑重要的等三角形敷设方式，不够全面。

因此需要对在满足安全规定要求下的高压单芯电缆敷设长度进行讨论分析。

本文首先给出了不同敷设方式下金属护套感应过电压计算公式，然后通过对不同保护接地方式的讨论得出满足安全需要的所能敷设长度L满足的不等式及临界值，最后通过一个实例分析来进行验证及得出结论。

1 电缆金属护套感应过电压计算当单芯电力电缆芯线内流过交流电流时，将使电缆金属护套处于交变磁场中，必定有磁力线交链金属护套，从而使金属护套感应一定的电势。

交流系统中高压单芯电缆线路一回或者两回的各相按通常配置排列情况下，在电缆金属层上任一点非直接接地点的正常感应过电压计算公式为2 电缆金属护套保护接地方式为了避免感应过电压造成危害，必须采取有效的保护接地措施。

交流系统单芯电缆金属套的正常感应电势计算案例

交流系统单芯电缆金属套的正常感应电势计算方式，在《电力工程电缆设计标准》GB50217-2018中P79有说明，但是有些参数和取舍还是有待商榷的，同时很多同行也都是靠经验，很少人能够真正的计算一下这个电缆金属套的感应电势，我借助某工程来粗略的计算一下，有些数值为估算，不一定全部正确，算是作为一个工程的总结吧。

某220千伏输电线路工程，双回路，正常运行方式为两个回路分别担负一半的负荷，特殊情况下可以转带变电站全部负荷，其中变电站出站段为电缆出线，电缆出线长度为700米，之后电缆转架空线路至另外一个220千伏变电站，电缆型号为YJLW03-127/220-2500mm2的单芯交联聚乙烯绝缘皱纹铝护套聚乙烯外护套电力电缆，导线型号为双分裂JL/G1A-630/45钢芯铝绞线，地线为两根72芯OPGW-150光缆。

电缆敷设方式为垂直排列（3根电缆直线并列），电缆之间的中心间距为0.35米。

电缆结构图（2500平方截面）根据电缆线路的设计规程规范，需要根据电缆的外护套的接地方式来计算校核该段电缆的正常感应电势，以便保证在该段电缆线路上任意一点的正常感应电势最大值应符合下列规定：1、未采取能有效防止人员任何接触金属套的安全措施时，不得大于50V。

2、除本条第一款规定的情况外，不得大于300V。

根据行业内的常规做法，一般电缆长度不长时，采用一端直接接地，一端经保护器接地的方式，电缆较长时候，采用交叉互联接地方式，电缆输送容量较少或者无法满足上面的规定时候采用两端直接接地的方式。

接地箱这里有个问题就是这个电缆不长，电缆较长和电缆较短的距离，没有定论，一般都是要满足以上的第一、二条规定才行，所以工程实际经验中，这个接地方式的护层电缆计算结果是制约电缆设计重要的因素，但是经常被选择性的忽略计算，也没有一个明确的长度要求，我们在工程实践中一般定义为大于1000米为较长电缆线路，可以选择交叉互联接地方式，小于500米的为较短线路，可以采用一端电缆直接接地，一端采用护层保护器接地，大于500米小于1000米的电缆线路比较尴尬，两个都靠不上，于是一般选择中间单点直接接地，两端采用护层保护器接地方式。

10kV单芯XLPE绝缘电缆金属屏蔽层接地方式解说

10kV单芯XLPE绝缘电缆金属屏蔽层接地方式解说10kV电缆金属屏蔽层通常采用两端直接接地的方式。

这是由于10千伏电缆多数是三芯电缆的缘故。

八十年代中期前，10kV电缆均采用油浸纸绝缘三芯电缆。

结构多为统包型，少量为分相屏蔽型。

八十年代末期开始大量使用交联聚乙烯绝缘分相屏蔽三芯电缆，逐步淘汰了油纸电缆。

九十年代以来，随着大连经济建设的迅猛发展，负荷密度增大，环网开关柜等小型设备的应用，市区变电所出线和电缆网供电主干线电缆开始采用较大截面单芯电缆。

单芯电缆的使用提高了单回电缆的输送能力，减少了接头，短段电缆可以使用，方便了电缆敷设和附件安装。

也由此带来了金属屏蔽接地方式的问题。

一、单芯电缆金属护套工频感应电压计算单芯电缆芯线通过电流时，在交变电场作用下，金属屏蔽层必然感应一定的电动势。

三芯电缆带平衡负荷时，三相电流向量和为零金属屏蔽上的感应电势叠加为零，所以可两端接地。

单芯电缆每相之间存在一定的距离，感应电势不能抵消。

金属屏蔽层感应电压的大小与电缆长度和线芯负荷电流成正比，还与电缆排列的中心距离、金属屏蔽层的平均直径有关。

1、电缆正三角形排列时，金属屏蔽单位长度的感应电压可按下面公式计算：公式1I---负荷电流，S---电缆中心距离，D--电缆金属屏蔽层平均直径以YJSY-8.7/15kV-1×300mm,2单芯电缆为例，电缆屏蔽层平均直径40mm，PVC护套厚度3.6mm，当电缆“品”字形紧贴排列，负荷电流为200A时，算得电缆护层的感应电压为每公里10.7伏。

2、电缆三相水平排列时，设电缆间距相等，金属屏蔽单位长度的感应电压可按下式计算：公式2、3 、4当三相电缆紧贴水平排列，其它条件与1相同时，算得边相的感应电压为每公里16.9伏，中相的感应电压为每公里10.7伏；当电缆间距200mm时，算得边相的感应电压为每公里36.1伏，中相的感应电压为每公里31伏。

边相感应电压高于中相感应电压。

01单芯电缆线路接地系统的处理及感应电势计算

单芯电缆线路接地系统的处理及感应电势计算1 概述一般情况下，高压电力电缆和截面较大的中压电力电缆常常制造成单芯结构。

在单芯电缆线路的敷设过程中，常常要涉及到电缆的接地方式及电缆金属屏蔽的感应电势计算。

单芯电缆的导线与金属屏蔽的关系，可看作一个变压器的初级绕组与次级绕组。

当电缆的导线通过交流电流时，其周围产生的一部分磁力线将与屏蔽层铰链，使屏蔽层产生感应电压，感应电压的大小与电缆线路的长度和流过导体的电流成正比，电缆很长时，护套上的感应电压叠加起来可达到危及人身安全的程度，在线路发生短路故障、遭受操作过电压或雷击冲击时，屏蔽上会形成很高的感应电压，甚至可能击穿护套绝缘。

如果屏蔽两端同时接地使屏蔽线路形成闭合通路，屏蔽中将产生环形电流，电缆正常运行时，屏蔽上的环流与导体的负荷电流基本上为同一数量级，将产生很大的环流损耗，使电缆发热，影响电缆的载流量，减短电缆的使用寿命。

因此，电缆屏蔽应可靠、合理的接地，电缆外护套应有良好的绝缘。

2 几种常用的接地方式以下是单芯电缆线路接地线路的几种常用接地方式：2.1 屏蔽一端直接接地，另一端通过护层保护接地当线路长度大约在500~700m及以下时，屏蔽层可采用一端直接接地(电缆终端位置接地)，另一端通过护层保护器接地。

这种接地方式还须安装一条沿电缆线路平行敷设的回流线，回流线两端接地。

敷设回流线时应使它与中间一相电缆的距离为0.7s(s为相邻电缆间的距离)，并在线路一半处换位。

见图1：图11、电缆2、终端3、电缆金属屏蔽(护套)接地线4、护层保护器5、接地保护箱6、回流线7、接地箱2.2 屏蔽中点接地当线路长度大约在1000~1400m时，须采用中点接地方式。

在线路的中间位置，将屏蔽直接接地，电缆两端的终端头的屏蔽通过护层保护器接地。

中间接地点一般需安装一个直通接头。

见图2：图21、电缆2、终端3、电缆金属屏蔽（护套）接地线4、保护器5、接地保护箱6、接地线7、接地箱8、中间接地点（直通接头）中点接地方式也可采用第二种方式，即在线路中点安装一个绝缘接头，绝缘接头将电缆屏蔽断开，屏蔽两端分别通过护层保护器接地，两电缆终端屏蔽直接接地。

单芯电缆金属护套感应电压分析及运行维护探讨

单芯电缆金属护套感应电压分析及运行维护探讨摘要：分析了运行条件下单芯电缆感应电压及环流产生的原因，对单相和三相回路电缆金属护套的工频感应电压进行了推导计算和对比分析。

提出针对不同运行条件，应采用不同的金属护套接线和接地方式来有效限制感应电压。

结合一起变电站出线电缆接地线烧坏故障典型实例对电缆施工及运行维护提出合理建议，为35kV及以上高压单芯电缆安全隐患排查和检修提供有效参考。

0 引言随着城农网建设和改造的深入，越来越多的架空线路改造为高压电缆。

因大部分电缆深埋在地下电缆沟，发生故障不易发现、检修处理困难，且对工艺要求较高，所以提高电缆运行水平对确保电网安全稳定运行具有重要意义。

根据对大量电缆故障的分析发现，金属护层产生较高感应电压将威胁人员和设备安全，若产生环流容易造成电缆外绝缘损坏、接地线烧毁等缺陷，因此在设计施工中，只有选择了最合理的型号、施工工艺和运维方式，才能提高外护层绝缘的健康水平。

1电缆感应电压产生原因分析目前变电站常用的出线电缆为单芯电缆和三芯电缆，35千伏及以上电缆由于电压等级相对较高，供电负荷大，对可靠性要求较高，多数都是采用单芯结构的交联聚乙烯高压电缆。

导电线芯、电缆的绝缘层以及金属护套是构成高压电缆最主要的三个部分，不同部分由不同的材料构成，在输送电能过程中均发挥着重要作用。

在正常运行条件下，三芯电缆三个线芯的电流矢量和为零，导体电流在金属护套基本上没有交链磁通，感应电压值非常小，因此一般选用两端直接接地的方式。

高压单芯电缆在运行过程中，可以看作为一个简单的变压器绕组模型，线芯电流会在金属护套交链产生感应电动势。

根据电力电缆的设计要求，电缆线的金属护套必须至少有一个点直接接地，当单端接地时，屏蔽层的感应电压不得超过50 V。

2 单芯电缆感应电压的计算电缆护套上的感应电动势与导线粗细、电缆之间的距离、线径长度以及负荷电流的大小有关。

电缆护套产生的感应电压及环流极易造成电缆发热，绝缘水平降低，若感应电压过大将影响运行维护及日常检修安全。

单芯电缆金属护套感应电压计算及分段

单芯电缆金属护套感应电压计算及分段摘要：电缆线路较长时将引起过高的金属护套感应电压，从而降低电缆的使用寿命，并危及人身安全。

建立三相线芯对屏蔽层感应电压计算模型，推导出单芯电缆金属护套的感应电压表达式，得到了正常运行条件下不同长度的单芯电缆线路感应电压。

结合110kV慈溪-浒山π入崇寿变电力电缆工程实例，按照交叉互联接地方式，将电缆全长分为2个大段6个小段，将单芯电缆金属护套感应电压限制在规程规定的范围。

关键词：单芯电缆；金属护套；电磁场理论；感应电压；交叉互联接地；分段0引言工程上采用的传统计算公式对电缆金属护套的感应电压进行估算时，由于公式极其复杂，使用非常不便。

为此，在传统计算公式的基础上对金属护套的感应电压计算公式进行改进，推导出较为简便的感应电压计算公式。

结合110kV慈溪-浒山π入崇寿变电力电缆工程，在输送容量、短路电流等相同的前提下，估算不同长度电缆金属护套感应电压，对电缆线路进行了分段设计，以满足文献[1]对感应电压的要求。

1电缆感应电压及产生原因对于具有公共金属屏蔽的三芯电缆，正常运行的条件下3根线芯通过的三相电流的相量和为零，因此在金属护套上的感应电压相量和也为零，可忽略不计。

对于单芯电缆，金属护套的感应电压就可能达到很大的数值，危及人身安全及降低电缆使用寿命。

因此，必须验算感应电压及采取有效的限制措施，将电缆金属护套感应电压限制在规程规定的范围内。

单芯电力电缆的金属导线与金属护套或屏蔽层可看作双绕组变压器的线圈。

当电缆通过交流电时，导体电流产生的一部分磁通与金属护套或屏蔽层铰链，这部分磁通使屏蔽层产生感应电压[2]。

感应电压的大小与电缆线路的长度、电流的大小及频率、电线排列中心距离和金属护套平均半径之比的对数成正比，例如当电缆很长时，护套上的感应电压叠加起来会达到危及人身安全的程度。

如果单芯电缆屏蔽层采取两端同时接地，屏蔽层感应电压会在闭合通路中产生环形电流，电缆正常运行时屏蔽上的环流与导体的负荷电流为同一数量级，带来严重的环流损耗，导致电缆发热严重，影响电缆的寿命和载流量。

110kV电缆线路与铁塔的连接及应用分析

110kV电缆线路与铁塔的连接及应用分析发布时间：2022-11-15T03:00:30.678Z 来源：《中国电业与能源》2022年第13期作者：麦胜贤[导读] 在大中域市的瑜变电工程中,由于出线走廊的限制及市政规划的要求,110KV及以上输电线路采用麦胜贤广东威恒输变电工程有限公司广东省佛山市 528000摘要：在大中域市的瑜变电工程中,由于出线走廊的限制及市政规划的要求,110KV及以上输电线路采用电缆入地已成为构建和谐社会的必然要求,由于城区市政管线及地下构筑物繁多,给电缆路径的选择增加了困难,合理的选择电缆型式及数设方式,提出优秀的设计方案,不仅能降低工程价和施工难度,而且还给运行维护带来方便,本文就110KV及以上电力电现线路的设面则进行身析,旨在小结设计经验,抛砖引玉,向优秀的设计方常的迈步关键词：电力电缆；线路设计；原则；分析随着城市供电负荷的快速增长,10kV及20V室内Gs变电站及地下变电站已经厂泛采用应配套的输电线路也全部采用电缆出线,因此大容量,长距离的电缆线路设计成为可能,同时新建电线线路与原有电缆线路架字线路的解马工接等孩式的技不何题,这成为电线路设计类新误题。

本文以某工程的电频线路设计为范例,对V及以是电力电缆线路的设计原则进行如析和探讨。

一、电缆型式与截面的选择根据《高压电缆选用导则》及《电力工程电缆设计规范》,对于重要电源等需要保持连接具有高可靠性回路的电力电缆应采用铜芯。

本工程采用交联聚乙烯绝缘铜芯电力电缆(单芯),当地温3℃,考虑本工程电缆数设在细沙及管中,土壤热阻系数取21Kmw,埋深取10m,电缆水平距为0.225m时,选用的XLPE800mm2铜导体电,双回路数设时每相的最大载流量约为此时本线路的输送容量为13万千伏安,满足系统输送容量要求原则浅析:高压电缆的线芯材质和截面大小应根据系统输送容量选择。

电缆载流量不仅取决于截面及结构,还与敷设方式,电缆的布置及护层的接地方式有关,其计算比较复杂,一般工程设计中，可参照电缆制造厂提供的载流量。

高压电缆外壳绝缘护层保护接地箱发热原因分析

高压电缆外壳绝缘护层保护接地箱发热原因分析赖罗彬;李宏力;张昌孜【摘要】针对某变电站电缆出线套管旁高压电缆外壳绝缘护层保护接地箱发热的现象,通过电缆外绝缘护层试验找出了故障点,并通过对悬浮电压的计算和分析,找出了保护接地箱发热的根本原因,提出了防止高压电缆外壳绝缘护层保护接地箱发热的建议.【期刊名称】《电力安全技术》【年(卷),期】2019(021)005【总页数】3页(P61-63)【关键词】高压电缆;绝缘护层;悬浮电压;接地箱【作者】赖罗彬;李宏力;张昌孜【作者单位】贵州电网公司都匀供电局,贵州都匀 558000;贵州电网公司都匀供电局,贵州都匀 558000;贵州电网公司都匀供电局,贵州都匀 558000【正文语种】中文【中图分类】TM7570 引言随着城市的快速发展，电缆入地项目势在必行。

因此，对高压电缆外壳绝缘护层保护接地箱发热的研究分析是一项很重要的工作，对电网的安全稳定可靠运行具有重要的意义。

以下针对现有运行中的110 kV高压电缆外壳绝缘护层保护接地箱存在的发热问题进行分析，并根据现场试验结果详细分析发热原因，并提出相应的有效解决措施。

1 故障情况2016-02-17，高压试验班在对110 kV某变电站开展例行的110 kV GIS设备壳体温度检测工作时发现，GIS电缆出线套管旁高压电缆外壳绝缘护层保护接地箱发热，外壳温度达到73.9 ℃。

运检中心检修人员立即对110 kV进线高压电缆停电并进行详细检查，发现A相电缆护层保护器连接铜排发热及保护器本体击穿烧坏，如图1所示。

2 原因分析2.1 电缆外绝缘护层情况110 kV进线高压电缆外壳绝缘护层保护采用每回每相电缆两端单点接地方式：一端直接经接地箱接地，一端经保护器接地箱接地。

线路正常运行时，按线路满载流量437 A计算，金属护套的最大感应电压不小于50 V时电缆采用排管敷设方式，水平排列。

图1 电缆保护接地箱情况2.2 电缆外绝缘护层试验对110 kV进线高压电缆金属护层进行试验，发现电缆金属护层A相有断点情况。