電纜護層環(huán)流是指在高壓單芯電纜運行過程中,由于電纜金屬護層(一般是鋁護套或銅護套)兩端接地或者多點接地,在金屬護層中形成的感應電流。當電纜芯線中有交流電流通過時,會在其周圍產(chǎn)生磁場。根據(jù)安培環(huán)路定律,磁場強度與電流大小成正比。對于單芯電纜,其金屬護層圍繞著芯線,這個交變磁場會在護層中產(chǎn)生感應電動勢。如果護層兩端或者多點接地,就會形成閉合回路,感應電動勢驅使電子流動,從而產(chǎn)生環(huán)流。例如,在高壓輸電線路中,電纜傳輸?shù)碾娏鬏^大,產(chǎn)生的磁場較強,更容易產(chǎn)生明顯的護層環(huán)流。
電纜金屬護層的接地方式也是產(chǎn)生護層環(huán)流的關鍵因素。如果采用兩端接地方式,在正常運行情況下,由于電磁感應產(chǎn)生的感應電動勢會在護層兩端形成電位差,從而產(chǎn)生環(huán)流。即使是單點接地方式,如果由于一些外部因素(如接地不良、其他金屬物體的接觸等)導致護層形成了額外的接地通路,也可能會產(chǎn)生環(huán)流。
現(xiàn)實運行環(huán)境中,護層環(huán)流的存在意味著電能的損耗。這些損耗的電能不僅降低了電纜傳輸電能的效率,還會增加運行成本。而且電纜護層環(huán)流會導致護層發(fā)熱,長時間的發(fā)熱會加速電纜護層絕緣材料的老化,降低其絕緣性能,甚至可能導致絕緣損壞,引發(fā)電纜故障。
監(jiān)測和預防措施
監(jiān)測方法:
可以采用鼎信DX-DLS100-HL接地環(huán)流監(jiān)測系統(tǒng)來監(jiān)測電纜護層環(huán)流。將環(huán)流互感器套在電纜護層接地線上,它能夠實時測量環(huán)流的大小和變化情況。同時,結合智能監(jiān)測系統(tǒng),將監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸?shù)胶笈_進行分析和處理,及時發(fā)現(xiàn)異常的環(huán)流情況。
預防措施:
在電纜設計和安裝階段,可以優(yōu)化接地方式,如采用交叉互聯(lián)接地方式,通過改變接地連接的位置和方式,有效降低護層環(huán)流。同時,加強電纜的選型和質量控制,確保電纜護層的絕緣性能良好,也是減少護層環(huán)流危害的重要措施。