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4,電纜附件及附屬設(shè)備的選擇與配置4。1。一般規(guī)定4,1.1。系原條文4。1、1修改條文.3 根據(jù)國(guó)家能源局，防止電力生產(chǎn)事故的二十五項(xiàng)重點(diǎn)要求。2014.第17，1。4條要求、66kV及以上電壓等級(jí)電纜的GIS終端和油浸終端宜選擇插拔式 4、1。2，系原條文4,1。2修改條文,電纜終端的構(gòu)造類型 隨電壓等級(jí),電纜絕緣類別.終端裝置型式等有所差異,在同一電壓級(jí)的特定絕緣電纜及其終端裝置情況下,終端構(gòu)造方式可能有多種類型,66kV以上自容式充油電纜終端構(gòu)造已基本定型且種類有限。然而XLPE電纜的終端構(gòu)造類型較多.按照加工工藝和材料可以分為。1，熱收縮附件.所用材料一般為聚乙烯及乙丙橡膠，采用應(yīng)力管處理應(yīng)力集中問(wèn)題、輕便、安裝容易.價(jià)格便宜,目前主要適用于中低壓電壓等級(jí).2。預(yù)制式附件?？煞譃檎w預(yù)制式和組裝預(yù)制式。預(yù)制式終端的主要材料一般為硅橡膠或乙丙橡膠.采用應(yīng)力錐處理應(yīng)力集中問(wèn)題，材料性能優(yōu)良、安裝便捷。價(jià)格較貴、主要用于中低壓及高壓系統(tǒng),整體預(yù)制式采用無(wú)?？p制造工藝。具有良好的耐氣候，抗漏痕 抗電蝕能力和憎水性能，防污閃能力強(qiáng)。整個(gè)終端為全干式 安裝位置、方向靈活?？蓛A斜安裝，組裝預(yù)制式按照外絕緣型式分為瓷套式終端和復(fù)合絕緣終端,按照套管內(nèi)是否有絕緣填充物又可分為濕式終端和干式終端,濕式終端內(nèi)外絕緣之間填充絕緣油或絕緣氣體,干式終端內(nèi)外絕緣緊密貼合,組裝預(yù)制式還可按照電纜終端與設(shè)備連接類型分戶外敞開(kāi)式終端.SF6電纜終端，GIS終端。和油浸電纜終端。變壓器終端、干式終端按安裝連接方式分為常規(guī)式,插入式和插拔式,3.冷縮式附件,一般采用硅橡膠材料。與預(yù)制式附件相比、除了材料性能優(yōu)良、不動(dòng)火。彈性好、安裝更方便快捷,但價(jià)格較貴.一般適用于中低壓電纜，通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外主要的高壓。超高壓電力電纜附件生產(chǎn)廠家進(jìn)行的調(diào)研了解到。國(guó)外電纜廠家如。法國(guó)耐克森,日本VISCAS 日本JPS、法國(guó)Silec、ABB、意大利普瑞斯曼。德國(guó)南方公司由于起步較早.在110kV.500kV電纜附件制造方面已經(jīng)具備了比較成熟的經(jīng)驗(yàn)，國(guó)內(nèi)已經(jīng)具備了110kV。220kV電力電纜附件的制造能力，并且110kV 220kV電力電纜附件已基本實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化，500kV電力電纜附件國(guó)產(chǎn)化率較低,戶外式終端.GIS終端 變壓器終端及中間接頭的構(gòu)造類型制造情況見(jiàn)表1。表2。表1 電纜終端型式表2。電纜中間接頭、4.增加。人員密集場(chǎng)所。宜優(yōu)先選用復(fù)合絕緣終端,是基于安全考慮.瓷套管具有脆性 若事故爆炸產(chǎn)生碎片可能危及人身設(shè)備安全。4、1.5,系原條文4、1 5修改條文、3,在275kV及以下單芯XLPE電纜線路、直接對(duì)電纜實(shí)施金屬套開(kāi)斷并作絕緣處理.以減免絕緣接頭的設(shè)置.為最近歐洲，日本開(kāi)創(chuàng)的新方法，歐洲是在需要實(shí)施交叉互聯(lián)的局部段.剝切其外護(hù)層，金屬套和外半導(dǎo)電層,且對(duì)露出的該段絕緣層實(shí)施表面平滑打磨后、再進(jìn)行絕緣增強(qiáng)和密封防水處理 形成等效于絕緣接頭的功能 日本的方法不同之處只是不切剝外半導(dǎo)電層。從而不存在絕緣層表面的再處理,可參見(jiàn),廣東電纜技術(shù)。2002，No。4。我國(guó)在220kV XLPE電纜線路工程已如此實(shí)踐.這種做法常被稱為假絕緣接頭，4.帶分支主干電纜.main.cable,with，branches，有稱預(yù)分支電纜 是一種在主干電纜多個(gè)特定部位實(shí)施工廠化預(yù)制分支的特殊型式電纜、它的分支接頭已被納入該電纜整體。無(wú)須另選用Y形接頭.4 1.6,系原條文4 1。6修改條文.1、海底電纜接頭包括工廠制作的軟接頭和現(xiàn)場(chǎng)搶修用的搶修接頭，工廠接頭是在電纜制造過(guò)程中在電纜上制作的接頭、海底電纜一般應(yīng)采用連續(xù)生產(chǎn)制作的整根電纜，僅在工藝不能滿足電纜制造長(zhǎng)度要求時(shí)才允許有工廠接頭.現(xiàn)場(chǎng)搶險(xiǎn)用的接頭是與工廠接頭一樣的軟接頭.其接頭的電氣和機(jī)械性能盡可能與電纜一致，2。電力電纜，尤其是高壓XLPE電纜的接頭構(gòu)造類型較多、接頭的裝置類型中直通接頭與絕緣接頭的基本構(gòu)成相同,此類接頭的使用廣泛.就高壓范圍看。充油電纜接頭構(gòu)造幾乎已定型、而XLPE電纜隨著應(yīng)用不斷擴(kuò)展和技術(shù)進(jìn)步，其接頭選用問(wèn)題則愈益受到關(guān)注 世界上66kV以上XLPE電纜直通接頭的構(gòu)造類型。特點(diǎn)及其主要應(yīng)用概況.列示于表3。從不完全的調(diào)查所知,除了序號(hào)3,5。6等項(xiàng)外,列示的其他類型接頭在我國(guó)66kV,220kV系統(tǒng)均有不同程度的應(yīng)用.近年來(lái)。采用預(yù)制式接頭已是較普遍趨向，雖然66kV。110kV電纜線路原有的TJ多在正常運(yùn)行 且還將繼續(xù)、但對(duì)于TJ的應(yīng)用問(wèn)題,要看到以往采用它是由于接頭的構(gòu)造類型有限。其選擇條件不像如今的多樣化 TJ的可靠性受人為因素影響較大、是其本質(zhì)弱點(diǎn).既然可靠性相對(duì)較高的構(gòu)造類型已不乏供選擇 國(guó)產(chǎn)PMJ等也已問(wèn)世。而TJ的應(yīng)用電壓不可能進(jìn)入220kV級(jí)。其發(fā)展空間有限 再開(kāi)發(fā)國(guó)產(chǎn)繞包機(jī)等缺乏實(shí)際意義,因此。對(duì)于工程設(shè)計(jì)限制選用TJ。有其積極意義、表3.66kV及以上XLPE電纜接頭構(gòu)造類型和主要應(yīng)用概況4，1，9.系新增條文，系原條文4。1,2第4款和4，1，6第4款合并條款、4,1，10，系原條文4，1.9修改條文 電力電纜的金屬套直接接地。是保障人身安全所需,也有利于電纜安全運(yùn)行,交流系統(tǒng)中3芯電纜的金屬套，在兩終端等部位以不少于兩點(diǎn)直接接地、正常運(yùn)行時(shí)金屬套不感生環(huán)流、而交流單芯電纜則要考慮正常運(yùn)行的時(shí)金屬套感生環(huán)流及其損耗發(fā)熱影響、故另以第4.1，11條區(qū)分要求。電力電纜的金屬套為金屬屏蔽層.金屬套、金屬鎧裝層的總稱,對(duì)于既有金屬屏蔽層又有金屬套的單芯電纜、金屬套的接地是指二者均連通接地,4 1、11.系原條文4.1、10修改條文,交流單芯電纜金屬套的正常感應(yīng)電勢(shì)、ES 的推薦算法列于本標(biāo)準(zhǔn)附錄F,適合包括并列雙回電纜的常用配置方式、它引自日本東京電力公司飯冢喜八郎等編著。1994年第2版.以往雖有資料給出ES算法.或較煩瑣、或僅示出1回電纜。而并列雙回是大多電纜線路工程的一般性情況。忽視相鄰回路影響的ES算值，就比實(shí)際值偏小而欠安全.1，50V是交流系統(tǒng)中人體接觸帶電設(shè)備裝置的安全容許限值.它基于IEC 61936,1標(biāo)準(zhǔn)中所示人體安全容許電壓50V 80V,IEC、61200.413標(biāo)準(zhǔn)按通過(guò)人體不危及生命安全的容許電流29mA、試驗(yàn)測(cè)定值為30mA,67mA。和人體電阻1725Ω計(jì).推薦在帶電接觸時(shí)容許電壓為50V，2，本款為原標(biāo)準(zhǔn)條文、感應(yīng)電勢(shì)允許值在本標(biāo)準(zhǔn)2007版已在94版100V的基礎(chǔ)上提升為300V.本次未作實(shí)質(zhì)性修改。但仍需提示有關(guān)注意事項(xiàng)如下、1、隨著高壓電纜截面和負(fù)荷電流的日益增大、在較長(zhǎng)距離電纜線路工程 受金屬正常感應(yīng)電勢(shì)容許值、ESM.僅100V的制約,往往不僅不能采取單點(diǎn)接地,而且交叉互聯(lián)接地需以較多單元.使得不長(zhǎng)的電纜段就需設(shè)置絕緣接頭，如500kV。1。2500mm2電纜通常三相直列式配置時(shí)、每隔約250m就需設(shè)置接頭,若以品字形配置雖可增大距離,但在溝道中會(huì)使蛇形敷設(shè)施工困難,且支架的承受荷載過(guò)重,載流量較小以及安全性降低.因而靠限制電纜三相配置方式并非上策,又基于超高壓電纜的接頭造價(jià)昂貴。且接頭數(shù)量若多 不僅安裝工作量大 工期長(zhǎng)，且將影響運(yùn)行可靠性降低、因而,近些年日本，歐洲在大幅度增加電纜制造長(zhǎng)度的同時(shí).還采取提升ESM的做法、以作為一攬子對(duì)策，如，日本中部電力公司海部線275kV 1、2500mm2,XLPE電纜23km長(zhǎng).實(shí)施5個(gè)交叉互聯(lián)單元.平均4300m長(zhǎng)單元的3個(gè)區(qū)間段中，最長(zhǎng)段按電纜制造長(zhǎng)度1800m考慮、福岡220kV、1.2000mm2,XLPE電纜線路2、8km長(zhǎng) 若按以往電纜制造長(zhǎng)度約500m。需實(shí)施2個(gè)交叉互聯(lián)單元、現(xiàn)可采取1個(gè)交叉互聯(lián)，其最長(zhǎng)區(qū)段按電纜制造長(zhǎng)度增加為1050m考慮，由于接頭減少 工程總投資節(jié)省了5 其他還有類似的工程實(shí)踐。都具有ES達(dá)200V，300V的特點(diǎn)，參見(jiàn)、電氣評(píng)論.1997。7和，フジクラ技報(bào) 1998，10等,英國(guó)國(guó)家電網(wǎng)公司曾對(duì)已運(yùn)行30年的21km長(zhǎng)275kV電纜線路進(jìn)行改造、研究了由原來(lái)的28個(gè)交叉互聯(lián)單元縮減為7個(gè)。交叉互聯(lián)單元段長(zhǎng)度增至2955m 3099m，其中最大ES達(dá)214V、西班牙馬德里地區(qū)400kV,1.2500mm2，XLPE電纜12,7km長(zhǎng)輸電干線。采取5個(gè)交叉互聯(lián)單元.單元中最長(zhǎng)區(qū)段按電纜制造長(zhǎng)度850m考慮、ES達(dá)263V，317V。該線路于2004年建成運(yùn)行 參見(jiàn)IEEE TPD，2003 Vol.18、No。3和Transmission、Distribution，World、2005，8,2,原標(biāo)準(zhǔn)94版規(guī)定ESM,100V。主要是參照日本1979年出版的、地中送電規(guī)程,JEAC、6021 該規(guī)程2000年修訂版取消100V.改為在采取有效絕緣防護(hù)時(shí)不大于300V 著有絕緣防護(hù)用具或帶電作業(yè)器具時(shí)不大于7000V，見(jiàn)。地中送電規(guī)程，JEAC,6021,2000,此外,IEC的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)迄今未顯示ESM值。然而在國(guó)際大電網(wǎng)會(huì)議、CIGRE，的有關(guān)專題論述中.曾涉及ESM的提升 20世紀(jì)70年代,當(dāng)時(shí)一般按ESM為50V、65V的情況下.CIGRE有撰文提出 在人體不能任意接觸的情況下，ESM可取60V。100V、2000年CIGRE的論述則提出ESM可取400V、美國(guó)電子電氣工程師學(xué)會(huì) IEEE 較早的標(biāo)準(zhǔn)。交流單相電纜金屬層連接方式適用性以及電纜金屬層感應(yīng)電勢(shì)和電流的計(jì)算導(dǎo)則 IEEE、Std,575，1988規(guī)定。應(yīng)以安全性限制ES，卻未明示ESM值,只指出按通常電纜外護(hù)層的絕緣性 ESM可達(dá)300V但需以600V為限、該導(dǎo)則附錄中還示出當(dāng)時(shí)北美地區(qū)電纜工程實(shí)踐的ES最大值、美國(guó)60V。90V.加拿大100V、均比同期歐洲廣泛以65V的做法要高,最新IEEE Std，575.2014標(biāo)準(zhǔn)附錄C載有部分國(guó)家取值情況。美國(guó)100V.200V、緊急負(fù)荷下為275V，至少有一條地下電纜系統(tǒng)在緊急負(fù)荷下為447V 加拿大300V,400V,荷蘭400V。法國(guó)200V.最大未超過(guò)400V 澳大利亞250V、日本200V，3。ESM超出50V時(shí) 不論是100V抑或300V,都屬于人體不能任意接觸需安全防護(hù)的范疇，這一電壓終究不很高 在考慮工作人員萬(wàn)一可能帶電接觸，如電纜外護(hù)層破損有金屬套裸露時(shí)，運(yùn)行管理中可明確需著絕緣靴或設(shè)絕緣墊等,至于在終端或絕緣頭有局部裸露金屬、除了可設(shè)置警示牌外、對(duì)安置場(chǎng)所可采取埋設(shè)均壓帶或設(shè)置局部范圍絕緣墊等措施 4.ESM值由100V提升至300V，對(duì)于電纜護(hù)層電壓限制器的三相配置接線與參數(shù)匹配、有如下考慮,1、由于金屬套上電氣通路遠(yuǎn)離直接接地點(diǎn)的ES值較以往可能增大3倍,在系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí)該處的工頻過(guò)電壓Uov相應(yīng)也將比以往情況增大3倍 為使裝設(shè)于該處的護(hù)層電壓限制器承受的Uov不致過(guò)高 可把三相接線由過(guò)去的Y0改為采取.或Y等、從而使作用于護(hù)層電壓限制器的Uov可降至Y0時(shí)的1,倍或1，2倍或者更低，2,護(hù)層電壓限制器的殘壓Ur不得超出電纜外護(hù)層沖擊過(guò)電壓作用時(shí)的保護(hù)水平UL 其工頻耐壓UR應(yīng)滿足UR Uov.是其參數(shù)選擇匹配原則,如果因Uov比以往顯著增大而不再滿足該關(guān)系式,其方法之一是添加閥片串聯(lián)數(shù)來(lái)提高UR、但伴隨著Ur會(huì)增大，需驗(yàn)核Ur，UL是否仍滿足，近年日本的工程為適應(yīng)ESM提升，曾采用此方法實(shí)踐 或有啟迪性。3。若上述1、2.尚不足以適應(yīng)，可促使開(kāi)發(fā)更佳參數(shù)的護(hù)層電壓限制器，也并不存在克服不了的技術(shù)障礙 5，提升ESM的積極意義是減免單芯電纜線路接頭的配置、既降低工程造價(jià)和縮短工期。又有利于增強(qiáng)電纜線路系統(tǒng)的可靠性 電壓等級(jí)越高,其效益越明顯 此外。還將會(huì)促使我國(guó)生產(chǎn)廠家增大電纜制造長(zhǎng)度,隨之更有助于上述積極意義的體現(xiàn)、總之,我國(guó)經(jīng)濟(jì)形勢(shì)持續(xù)高漲下。高壓.超高壓的大截面單芯電纜線路工程建設(shè)將不斷發(fā)展,提升ESM僅每年投資節(jié)省費(fèi)估計(jì)將超過(guò)百萬(wàn)元或千萬(wàn)元以上.4.1。12,系原條文4，1、11修改條文,本條系對(duì)電纜金屬套的接地方式做原則性規(guī)定.對(duì)交流系統(tǒng)單芯電力電纜線路一端,中央部位單點(diǎn)直接接地以及交叉互聯(lián)接地方式下電纜護(hù)層絕緣水平，護(hù)層電壓限制器選擇。還需根據(jù)電纜長(zhǎng)度,電纜輸送容量。雷電沖擊電壓。操作沖擊電壓.單相接地短路電流 電纜敷設(shè)方式,電纜本體參數(shù)。護(hù)層電壓限制器參數(shù)等進(jìn)行計(jì)算,確保護(hù)層電壓限制器參數(shù)與外護(hù)層的絕緣水平配合，滿足保護(hù)水平要求。4 1、13 系原條文4,1 12修改條文、單芯電力電纜及其接頭的外護(hù)層和終端支座、絕緣接頭的金屬套絕緣分隔,GIS終端的絕緣筒這三個(gè)部位,沖擊耐壓指標(biāo)在國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)有不盡全面的各自規(guī)定，現(xiàn)列于表4,表4、國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)中載列單芯電纜及其附件的沖擊耐壓，kV。指標(biāo).為評(píng)估電纜系統(tǒng)上述部位可能作用的暫態(tài)過(guò)電壓 可經(jīng)由計(jì)算或測(cè)試兩個(gè)途徑、簡(jiǎn)述如下。1.按電纜連接特征的等價(jià)電路求算。1。電纜與架空線直接相連的情況，外護(hù)層的雷電沖擊過(guò)電壓算法。首側(cè)終端接地 電纜尾側(cè)金屬套開(kāi)路端的沖擊過(guò)電壓USA的表達(dá)式、式中、E.雷電進(jìn)行波幅值、kV。Zo.架空線波阻抗、Ω,一般為400Ω。600Ω Zc.電纜導(dǎo)體與金屬套之間波阻抗 Ω，Zse,電纜金屬套與大地之間波阻抗.Ω,R，金屬套接地電阻.Ω,Zc Zse,與電纜規(guī)格，型式和敷設(shè)方式有關(guān) 尤其后者影響差異較明顯,理論計(jì)算值與實(shí)測(cè)值往往有較大差異 現(xiàn)從日本和國(guó)際大電網(wǎng)會(huì)議,CIGRE。文獻(xiàn)中摘列部分Zc Zse值.列于表5,表5 部分單芯電纜Zc.Zse值，2 電纜直連GIS終端的絕緣筒。因斷路器切合時(shí)產(chǎn)生操作過(guò)電壓,具有約20MHz高頻衰減振蕩波和波頭長(zhǎng)0。1μs陡度的特征 該行波沿電纜導(dǎo)體侵入、在金屬套感生暫態(tài)過(guò)電壓的相關(guān)因素和等價(jià)電路，如圖1所示.可得到絕緣筒間過(guò)電壓,Uab，電纜金屬套對(duì)地過(guò)電壓，Us、的表達(dá)式、式中.E1.GIS的斷路器切合過(guò)電壓沿電纜導(dǎo)體進(jìn)行波幅值.kV.Zcb 氣體絕緣母線的導(dǎo)體與護(hù)層間波阻抗、Ω。Zcs，氣體絕緣母線的護(hù)層與大地間波阻抗 Ω，L1 L2.氣體絕緣母線和電纜的各自接地線感抗 Ω,C，兩護(hù)層間的雜散電容 F.其余符號(hào)含義同上,以上算法雖不復(fù)雜 然而在工程設(shè)計(jì)中要確定準(zhǔn)確的有關(guān)參數(shù) 一般較難辦，圖1，電纜直接GIS終端絕緣筒的暫態(tài)過(guò)電壓計(jì)算用等價(jià)電路、2.經(jīng)由實(shí)際系統(tǒng)的測(cè)試結(jié)果評(píng)估、迄今所見(jiàn)，主要有日本報(bào)道過(guò)66kV及以上單芯電纜線路的系列實(shí)際測(cè)試、現(xiàn)摘列部分結(jié)果如下、1。對(duì)于66kV,275kV電纜未設(shè)置護(hù)層電壓限制器情況 自20世紀(jì)80年代起先后進(jìn)行過(guò)10次以上測(cè)試.電纜線路金屬套對(duì)地暫態(tài)過(guò)電壓。Us,分別達(dá)45.6kV.100kV。219kV,90kV。246kV。相應(yīng)額定電壓級(jí)為66kV。154kV,275kV,均已超出電纜外護(hù)層絕緣耐壓水平 此外。系列66kV.154kV電纜具有多個(gè)交叉互聯(lián)單元的長(zhǎng)線路測(cè)試數(shù)據(jù),顯示了電纜線路首端、雷電波侵入側(cè) 若線路另一側(cè)直連架空線、則存在兩側(cè)首端.起始1個(gè)，2個(gè)交叉互聯(lián)單元的Us才有超過(guò)耐壓值情況.其后的Us均在耐壓水平以下 雖然如此，但日本對(duì)275kV及以上電纜線路所有的絕緣接頭,均仍設(shè)置護(hù)層電壓限制器以策安全、2,66kV、275kV電纜直連GIS終端的絕緣筒.在3種不同條件電纜線路的測(cè)試結(jié)果,Uab分別達(dá)44.9kV,52 4kV，104。4kV，186 6kV.相應(yīng)額定電壓級(jí)為66kV、77kV.154kV，275kV、均超出耐壓值、若在絕緣筒并聯(lián)0.03μF電容或護(hù)層電壓限制器。則測(cè)得Uab不超過(guò)6kV，14kV 證實(shí)有效，參見(jiàn)日本。電氣學(xué)會(huì)技術(shù)報(bào)告，第366號(hào) 1991、第527號(hào).1994.等專題論述，3 基于以上論述可進(jìn)而就本條文內(nèi)容解釋。1、單芯電纜的外護(hù)層等三個(gè)部位，在運(yùn)行中承受可能的暫態(tài)過(guò)電壓、如雷電波或斷路器操作。系統(tǒng)短路時(shí)所產(chǎn)生。若作用幅值超出這些部位的耐壓指標(biāo)時(shí)、就應(yīng)附加護(hù)層電壓限制器保護(hù),是作為原則要求、2,因35kV以上電纜系統(tǒng)的Us實(shí)測(cè)有超出耐壓值情況。又考慮通常對(duì)具體工程難以確切判明，為安全計(jì)就一般而論 均需實(shí)施過(guò)電壓保護(hù)。如果有工程經(jīng)實(shí)測(cè)或確切計(jì)算認(rèn)為無(wú)須采取。則屬,一般。之外。3,35kV及以下單芯電纜以往多未裝設(shè)護(hù)層電壓限制器.經(jīng)年運(yùn)行尚未反映有過(guò)電壓?jiǎn)栴} 而實(shí)測(cè)Us隨額定電壓由高至低有較大幅度變小的趨勢(shì)，況且設(shè)置后若選用不當(dāng),如工頻過(guò)電壓的熱損壞、也會(huì)帶來(lái)弊病 故與35kV以上的對(duì)策宜有所區(qū)分、鑒于國(guó)內(nèi)有的35kV電纜工程近也設(shè)置護(hù)層電壓限制器.利于安全的積極意義。需引起重視,現(xiàn)綜合都反映于條文中 4.關(guān)于第1款第3項(xiàng)。首先需指出 我國(guó)迄今使用電纜直連GIS終端為國(guó)外引進(jìn)產(chǎn)品，國(guó)內(nèi)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)尚無(wú)GIS終端的絕緣筒耐壓指標(biāo),現(xiàn)基于第1款第2項(xiàng),并借鑒日本。地中送電規(guī)程 JEAC，6021。2000,如圖2所示.擬定此對(duì)策 其次在用詞上并未以。應(yīng),而取，宜.是考慮到一旦若選用較高的耐壓指標(biāo)而確能耐受Uab時(shí) 保護(hù)措施或?qū)⒚獬?。圖2 GIS終端絕緣筒及其接地和保護(hù)示意，4。增加第3款，電纜護(hù)層電壓限制器正常運(yùn)行時(shí)承受的由負(fù)載電流引起電纜護(hù)套感應(yīng)電壓只有幾十伏、最大不超過(guò)300V,可忽略不計(jì) 采用單相接地短路電流引起的感應(yīng)電壓作為電壓限制器的持續(xù)電壓.這點(diǎn)與常規(guī)避雷器有區(qū)別.其持續(xù)運(yùn)行電壓的計(jì)算應(yīng)滿足現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 交流金屬氧化物避雷器的選擇和使用導(dǎo)則，GB、T.28547,2012的有關(guān)規(guī)定、采取敷設(shè)回流線方式來(lái)降低工頻感應(yīng)過(guò)電壓只是對(duì)單點(diǎn)接地或中點(diǎn)接地電纜線路有效，交叉互聯(lián)接地的電纜線路本身不需要裝設(shè)回流線 原因是電纜線路交叉互聯(lián)的每一大段的兩端接地，當(dāng)線路發(fā)生單相接地短路時(shí)，如接地電流不通過(guò)大地。則每相的金屬護(hù)層通過(guò)1,3的接地電流 此時(shí)的金屬護(hù)套相當(dāng)于回流線，而每一小段金屬護(hù)套的對(duì)地電壓也就是絕緣接頭的對(duì)地電壓、此電壓只是單端接地線路加回流線時(shí)的1、3.同時(shí)電纜線路對(duì)臨近的輔助電纜的感應(yīng)電壓也很小。因此，交叉互聯(lián)接地的電纜線路不需再加回流線、4.1，14。系原條文4、1,13修改條文。現(xiàn)行的電纜用護(hù)層電壓限制器.Sheath。Voltage Limiter。SVL。主體為無(wú)間隙的氧化鋅閥片,具有電壓為電流函數(shù)的非線性變化特征.其特征參數(shù)含.起始動(dòng)作電壓U1mA,殘壓Ur 一定時(shí)間內(nèi)的工頻耐壓UAC，t.1.雷電波侵入或斷路器操作時(shí)產(chǎn)生的沖擊感應(yīng)過(guò)電壓。使SVL動(dòng)作形成的Ur、不致超過(guò)電纜護(hù)層絕緣耐受水平。是作為其功能的基本要素之一 Ur乘以1,4是計(jì)入絕緣配合系數(shù).2,電纜金屬套相連的SVL 在系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)所承受幾百伏內(nèi)的電壓下,具有很高的電阻性猶如對(duì)地隔斷狀態(tài).當(dāng)系統(tǒng)短路時(shí)產(chǎn)生的工頻過(guò)電壓、UOA。AC、在短路切除時(shí)間.tk、內(nèi)不超出UAC t時(shí)，則SVL能保持正常工作。我國(guó)現(xiàn)行SVL用的串聯(lián)閥片,顯示有單個(gè)閥片的特性參數(shù).其UAC、t按2s給出。日本66kV。275kV電纜系統(tǒng)用的整體SVL示出參數(shù)含有U1mA,4。5kV,Ur,14kV，另對(duì)SVL在工頻過(guò)電壓下是否出現(xiàn)熱損壞的界定，曾基于系列試驗(yàn)歸納出電壓，時(shí)間臨界關(guān)系曲線 如tk為0，2s或2s時(shí) 不發(fā)生熱破壞的相應(yīng)臨界工頻電壓為6、4kV或6kV。參見(jiàn) 電氣評(píng)論，1997年7月號(hào)載，電力ケーグル防食層保護(hù)裝置の適用基準(zhǔn),就tk值的確定而論,不同電壓級(jí)系統(tǒng)繼電保護(hù)與斷路器動(dòng)作的可靠性統(tǒng)計(jì)顯示了tk存在差別 如日本1984，1991年根據(jù)3大電力系統(tǒng)實(shí)際，按電壓級(jí)500kV、275kV。154kV及以下 推薦tk相應(yīng)為0，2s.0、4s.2s.見(jiàn).電氣學(xué)會(huì)技術(shù)報(bào)告，第527號(hào),1994、英國(guó)則按繼電保護(hù)的第2級(jí)動(dòng)作來(lái)?yè)袢k 見(jiàn)G.F。Moore、Electric Cables，Handbook、1997，IEEE、Std.575。2014中7。5條給出建議,為了滿足斷路器重合閘要求。tk按照繼電保護(hù)最大動(dòng)作時(shí)間的2倍考慮 按我國(guó)現(xiàn)行繼電保護(hù)規(guī)范和部分運(yùn)行統(tǒng)計(jì).6kV線路后備保護(hù)時(shí)間約為1 45s,110kV線路后備保護(hù)最大時(shí)間約為1,9s、220kV，500kV后備保護(hù)最大時(shí)間約為1、5s，110kV及以下取2s與日本154kV基本相同 220kV和500kV則相對(duì)有較大裕度，與英國(guó)采用后備保護(hù)時(shí)間是一致的、若仍按原條文tk統(tǒng)一按5s以內(nèi)計(jì)誠(chéng)然偏安全.但考慮到正常感應(yīng)電勢(shì)提升至300V后、提升電壓也是為了減少電纜接頭和施工工程量、提高線路可靠性、見(jiàn)本標(biāo)準(zhǔn)第4。1 11條說(shuō)明 且隨著電力系統(tǒng)容量規(guī)模越來(lái)越大 致使系統(tǒng)發(fā)生單相接地短路電流較過(guò)去有較大增加。增大的單相接地短路電流將會(huì)使金屬套不接地端工頻感應(yīng)過(guò)電壓UOV，AC值比以往會(huì)增大,給SVL的UAC、t選擇可能帶來(lái)困難。為了適應(yīng)系統(tǒng)的這一較大變化.既滿足SVL工頻耐受過(guò)電壓要求。又不至于采用縮短單點(diǎn)接地方式的電纜長(zhǎng)度或縮短交叉互聯(lián)每個(gè)電纜小段的長(zhǎng)度來(lái)適應(yīng)這一情況 進(jìn)而減少了電纜中間接頭數(shù)量和施工工程量、可提高線路運(yùn)行可靠性,減少工程投資 故本次修訂將.切除故障時(shí)間應(yīng)按5s以內(nèi)計(jì)算，改為。切除故障時(shí)間應(yīng)按2s計(jì)算 根據(jù)護(hù)層電壓限制器工頻耐受電壓時(shí)間特性,相同型號(hào)的護(hù)層電壓限制器.因時(shí)間縮短，其工頻耐受電壓值相應(yīng)增加，本次修訂將tk改為2s后，對(duì)減少電纜工程投資具有積極意義，4。1,15，系原條文4。1。14保留條文 1 單點(diǎn)接地方式電纜線路的SVL接線配置方式有Y0、Y或 一般安置SVL的環(huán)境較潮濕。法，Y法的SVL需保持對(duì)地絕緣性，且不及Y0法易于實(shí)施閥片的老化檢測(cè)。故以往實(shí)踐中多使用Y0法 且三相裝一箱.其中每臺(tái)SVL還配置連接片或隔離刀閘，又。法比Y0法的抑制過(guò)電壓效果較好 但承受工頻過(guò)電壓卻是Y0法的1，73倍，Y法則比Y0法的工頻過(guò)電壓稍低，它適合接地電阻大于0 2Ω情況。2,交叉互聯(lián)電纜線路在絕緣接頭部位 設(shè)置SVL的三相連接方式有多種提議，主要有4種方式。Y0 或橋形不接地.橋形接地。加Y0雙重式、日本.地中送電規(guī)程.JEAC，6021 2000載有。示例、如圖3所示.圖3,交叉互聯(lián)線路設(shè)置護(hù)層電壓限制器的三相接線方式、從暫態(tài)過(guò)電壓保護(hù)效果看。按最佳到較差的方式順序依次有。就方式 與方式 相比，如果保護(hù)回路一旦斷線時(shí)。對(duì)地的暫態(tài)感應(yīng)電勢(shì),Us。二者雖相當(dāng)，但絕緣接頭金屬套絕緣分隔的跨接暫態(tài)感應(yīng)電勢(shì)、UAA，方式.比方式,顯著較高 就連接線長(zhǎng)度影響而論 方式，的連接線比方式、方式，長(zhǎng)，一般達(dá)2m 10m或電纜直埋時(shí)可能更長(zhǎng).暫態(tài)沖擊波沿連接的波阻產(chǎn)生壓降,與SVL的Ur一起疊加作用之Us,前者就往往占有相當(dāng)份額、而方式，跨接于絕緣接頭的SVL以銅排連接時(shí)長(zhǎng)度只有0 02m、0、2m 從系統(tǒng)短路時(shí)產(chǎn)生UOV。AC作用于SVL的大小來(lái)看.方式、為方式 的1.方式。為方式。的1,2，從運(yùn)行中定期需進(jìn)行檢測(cè)的方便性來(lái)看.帶有隔離刀閘的Y0接線方式、就有其優(yōu)點(diǎn)。英國(guó)等歐洲電纜直埋線路曾廣泛使用Y0接線 日本以往曾用Y0接線，近年則主要采取上述方式 方式、也有采取方式。與方式.聯(lián)合方式、3.SVL連接回路的要求.除了從電氣性協(xié)調(diào)一致考慮外，還從實(shí)際使用條件以及經(jīng)驗(yàn)啟迪所歸納，尤其是直埋電纜的環(huán)境,例如。英國(guó)直埋電纜線路設(shè)置的SVL箱,按可能處于1m深水中條件做防水密封,箱殼頂采取鐘罩式,箱體采取鑄鐵或不銹鋼。箱內(nèi)絕緣支承用瓷質(zhì)件，對(duì)同軸電纜引入處加密封套.部分空隙以瀝青化合物充填等，國(guó)際大電網(wǎng)會(huì)議，CIGRE，的有關(guān)導(dǎo)則也強(qiáng)調(diào)箱體應(yīng)密封防潮,又如我國(guó)工程實(shí)踐,有的箱底膠木板在運(yùn)行中受潮喪失絕緣性、同軸電纜未與它充分隔開(kāi)時(shí)、進(jìn)行絕緣檢測(cè)易出現(xiàn)誤判等，在國(guó)內(nèi)實(shí)際使用中.常發(fā)生接地箱漏水導(dǎo)致故障情況.不少工程中已將SVL箱的防護(hù)等級(jí)提高至IP65。工程設(shè)計(jì)時(shí)需引起重視，4、1、16.系原條文4、1.15修改條文。工程實(shí)踐顯示 一般在單點(diǎn)接地方式下設(shè)置回流線將使電纜線路的允許距離顯著增長(zhǎng)。對(duì)抑制電纜護(hù)層短路工頻過(guò)電壓UOV。AC效果較好,如UOV,AC值增高超出SVL的UAC，t時(shí)、交叉互聯(lián)接地具有的使SVL由。接法改變?yōu)閅0.橋形接地來(lái)降低UOV.AC之途徑.對(duì)單點(diǎn)接地方式卻不適應(yīng),需以回流線的設(shè)置來(lái)適應(yīng)。4、1 17 系原條文4。1 16修改條文.110kV及以上交流系統(tǒng)中性點(diǎn)為直接接地，系統(tǒng)發(fā)生單相接地短路時(shí)、在金屬套單點(diǎn)接地的電纜線路中沿金屬套產(chǎn)生的UOV,AC有下列表達(dá)式，式中,D,地中電流穿透深度 m。當(dāng)f,50Hz時(shí).D。93.18，ρ為土壤電阻率.Ω m，通常為20,100。直埋取50。100。R 金屬套單點(diǎn)接地處的接地電阻。Ω Rp和R1,R2,回流線電阻 Ω，km，及其兩端的接地電阻.Ω，Rg 大地的漏電電阻，Ω、km,Rg。π2，f、10 4。0,0493。rp,rs、回流線導(dǎo)體.電纜金屬套的平均半徑。m,s,回流線至相鄰最近一相電纜的距離.m，Ik，短路電流 kA.f,工作頻率、Hz.l,電纜線路計(jì)算長(zhǎng)度、km 當(dāng)SVL設(shè)置于線路中央或者設(shè)置于兩側(cè)終端而在線路中央直接接地時(shí)。l為兩側(cè)終端之間線路長(zhǎng)度的一半。運(yùn)用式.7.式、9、的一般結(jié)果顯示、式 7 中R占相當(dāng)份額，同一條件下有式。8，比式.7。式算值小,式。9,比式 8.算值較小因而比式，7 算值更小,由此、本條第3款和第1款的前一段得以釋明 后一段則指系統(tǒng)短路時(shí)在回流線感生的暫態(tài)環(huán)流 按發(fā)熱溫升不致熔融導(dǎo)體是保持繼續(xù)使用功能的最低要求,現(xiàn)以熱穩(wěn)定計(jì)是留有充分的安全裕度.需指出。當(dāng)電纜并非直埋或排管敷設(shè)而是在隧道，溝道中 則金屬支架接地的連接線就具有一定程度的回流線功能，4,1.18 系原條文4.1 17修改條文，溫度在線監(jiān)測(cè)目前普遍采用的是基于分布式溫度傳感技術(shù)的電纜溫度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng).該技術(shù)利用光時(shí)域反射原理。激光拉曼光譜原理,經(jīng)波分復(fù)用器 光電檢測(cè)器等對(duì)采集的溫度信息進(jìn)行放大并將溫度信息實(shí)時(shí)地計(jì)算出來(lái)，在日本。歐洲及韓國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家的電力公司.對(duì)于超過(guò)110kV的高壓電纜均要求采用分布式測(cè)溫設(shè)備。根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn) 高壓 超高壓電力電纜及附件制造.使用和運(yùn)行情況，調(diào)研報(bào)告、主要對(duì)高壓、超高壓電力電纜在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)使用較多的廣東.廣西等進(jìn)行了調(diào)研和統(tǒng)計(jì).如表6所示，表6,電纜線路在線監(jiān)測(cè)類型情況統(tǒng)計(jì)表。臺(tái)，套、實(shí)際工程中.高壓電纜在線監(jiān)測(cè)根據(jù)電纜重要程度往往只裝設(shè)了一種或兩種、如國(guó)內(nèi)某變電站線路工程。由于受變電站周邊場(chǎng)地的制約，變電站側(cè)3回110kV進(jìn)線采用電纜線路與系統(tǒng)相連，每回電纜線路約0 6km 該段電纜線路全程采用電纜溝。排管敷設(shè)方式 電纜型式、單芯銅導(dǎo)體.交聯(lián)聚乙烯絕緣。波紋鋁護(hù)套、聚氯乙烯外護(hù)套電力電纜，電纜截面、1.630mm2.該電纜線路設(shè)置一套分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)電纜線路的在線監(jiān)測(cè)功能，分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)由主機(jī)、傳感光纖及其他配置組合而成,可連續(xù)測(cè)量.準(zhǔn)確定位整條光纖所處空間各點(diǎn)的溫度,通過(guò)光纖上的溫度的變化來(lái)檢測(cè)出光纖所處環(huán)境變化。當(dāng)電纜溫度超過(guò)報(bào)警限值時(shí) 發(fā)出報(bào)警信息、并顯示報(bào)警點(diǎn)位置及溫度.在掌握電纜全線的表面溫度后。通過(guò)專用軟件計(jì)算電纜線芯溫度和電纜負(fù)載率 為線路調(diào)度提供依據(jù).總體結(jié)構(gòu)圖如圖4所示,圖4、電纜線路在線監(jiān)測(cè)總體結(jié)構(gòu)圖，分布式光纖測(cè)溫及電纜載流量在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)以下主要功能，1、溫度監(jiān)測(cè)功能 具備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)記錄電纜的全程不間斷運(yùn)行溫度，2、溫度監(jiān)測(cè)和溫度異常報(bào)警功能，通過(guò)對(duì)電纜表面溫度,環(huán)境溫度的監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)電纜運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題以及運(yùn)行電纜周圍環(huán)境的突變、具備最高溫度報(bào)警,溫升速率報(bào)警 平均溫度報(bào)警,系統(tǒng)故障報(bào)警 光纖斷裂報(bào)警等功能。并能顯示 記錄測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)。報(bào)警位置等信息 3,載流能力評(píng)估功能 能對(duì)測(cè)量的電纜溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行分析.即根據(jù)電纜表面溫度及其他相關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算出電纜導(dǎo)體運(yùn)行溫度，以及目前運(yùn)行狀態(tài)下電纜的最大穩(wěn)態(tài)載流量。并生成相應(yīng)的負(fù)荷曲線,含實(shí)時(shí)負(fù)荷曲線和最大允許的負(fù)荷曲線.4.在緊急狀態(tài)下載流能力評(píng)估功能。給定過(guò)載電流和過(guò)載時(shí)間可以計(jì)算出電纜的過(guò)載溫度.給定過(guò)載電流和最高允許溫度可以計(jì)算過(guò)載時(shí)間、給定過(guò)載時(shí)間和最高允許溫度可計(jì)算最大允許過(guò)載電流.5,動(dòng)態(tài)載流量分析功能.日負(fù)荷、能對(duì)測(cè)量的電纜溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行分析 即根據(jù)電纜表面溫度。實(shí)時(shí)電流及其他相關(guān)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)計(jì)算出電纜導(dǎo)體溫度 給出未來(lái)許用電流的預(yù)測(cè),給定預(yù)設(shè)電流可以計(jì)算出電纜安全運(yùn)行時(shí)間.6。海底電纜溫度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過(guò)海纜自帶的一根單模光纖或增設(shè)一根多模光纖實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)長(zhǎng)距離海纜的表面溫度、導(dǎo)體溫度及載流量,及時(shí)發(fā)現(xiàn)海纜過(guò)熱點(diǎn)，異常點(diǎn)，保障海纜的安全運(yùn)行，是海纜預(yù)防性維護(hù)的必要的基礎(chǔ)設(shè)施.能夠大幅降低海纜故障以后帶來(lái)的昂貴的維護(hù)成本,因此,鑒于目前在線溫度監(jiān)測(cè)裝置制造水平不斷提高 根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn).高壓.超高壓電力電纜及附件制造,使用和運(yùn)行情況 調(diào)研報(bào)告情況和實(shí)際工程也有較多成熟的應(yīng)用，且裝設(shè)對(duì)電纜運(yùn)行有一定的監(jiān)測(cè)作用。對(duì)提高高壓電纜線路運(yùn)行管理水平有較好作用,4,1,19、系原條文4，1 18修改條文.110kV及以上高壓電纜線路金屬套通常采用單端接地或交叉互聯(lián)接地、此時(shí)金屬套內(nèi)電流只有很小的電容電流或環(huán)流電流。若電纜金屬套外護(hù)套發(fā)生破損接地、則會(huì)在金屬套.接地線內(nèi)產(chǎn)生明顯較大的電流，該電流可能導(dǎo)致電纜溫度升高。進(jìn)而導(dǎo)致絕緣加快老化,高壓電纜護(hù)層電流監(jiān)測(cè)裝置通過(guò)在電纜護(hù)層接地線上安裝一套接地電流采集裝置、實(shí)現(xiàn)對(duì)電纜接地電流的實(shí)時(shí)監(jiān)控。一旦電纜發(fā)生故障 裝置會(huì)馬上發(fā)出報(bào)警、提示相關(guān)人員對(duì)電纜故障進(jìn)行及時(shí)處理.可提高電纜運(yùn)行的安全性，裝置主要應(yīng)用于交叉互聯(lián)系統(tǒng)護(hù)層接地電流監(jiān)測(cè)、保護(hù)接地線監(jiān)測(cè)。直接接地線監(jiān)測(cè),GIS終端接地線監(jiān)測(cè)等方面 裝置直接采用電流互感器進(jìn)行采樣.監(jiān)測(cè)，其原理示意圖如圖5.圖6所示。圖6,交叉互聯(lián)接地電纜,接地電流在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)4.1,20。系新增條文.