[实用新型]电缆护层环流在线监测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种检测输电电缆护层上的感应电流的装置，属于输电线路在线监控技术领域。

所属技术领域：应指出本实用新型技术方案所属或直接应用的技术领域。

背景技术

电力电缆的基本结构由线芯（导体）、绝缘层、屏蔽层和保护层四部分组成。线芯是电力电缆的导电部分，用来输送电能，是电力电缆的主要部分。绝缘层是将线芯与大地以及不同相的线芯间在电气上彼此隔离，保证电能输送，是电力电缆结构中不可缺少的组成部分。15KV及以上的电力电缆一般都有导体屏蔽层和绝缘屏蔽层。保护层的作用是保护电力电缆免受外界杂质和水分的侵入，以及防止外力直接损坏电力电缆。保护层由皱纹铝护套、防蚀层、外护套组成。我国110kV及以上电压等级原则采用单芯电缆，单芯电缆通过交流电时产生交变磁场，在电缆金属护层上产生感应电压。达到一定值时危及人身安全。GB50217-2007 电力工程电缆设计规范对感应电势的规定，未采取能有效防止人员不能任意接触金属层的安全措施时，感应电势不得大于50V；采取有效安全措施时，感应电势不得大于300V。

为减小和抑制电缆护层的感应电势，根据电缆长度一般采取以下几种方式：方式一：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,屏蔽层可釆用一端直接接地 (电缆终端位置接地)，另一端通过保护器接地。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。回流线的作用，当线路发生故障时，在金属护层内没有回流电流来抵消由线芯故障电流产生的磁通，使邻近电缆产生很高的感应电压，为了减小此电压，采用平行敷设一根有足够截面非磁性材料的回流导线，以形成反磁回路。方式二：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。中间接地点一般需要安装一个直通接头。中间接地方式也可以采用第二种方式，即在线路终点安装一个绝缘接头，绝缘接头将电缆屏蔽撇开，屏蔽两端分别通过护层器接地，两电缆终端屏蔽直接接地。方式三：屏蔽层交叉互联：电缆线路很长时(大约在1000~1400m以上)可以采用屏蔽层交叉互联。这种方法是将线路分成长度相等的三小段或三的倍数段，每小段之间 装设绝缘接头，绝缘接头处三相屏蔽之间用同轴电缆，经交叉互联箱进行换位连接，交叉互联箱装设有一组护层保护器，线路上每两组绝缘接头夹―组直通接头。

    由于电缆长度不可能每段绝对相等，电缆排列引起的电气参数也不一致，多回路敷设，领近回路的空间距离也不对称，所以完全消除感应电势几乎不可能，因感应电势的存在以及电缆护层接地形成电流回路，所以电缆护层存在一定大小的感应电流，即护层环流。同时电缆护层因鼠害、老化等原因发生多点接点故障、接地线被盗、接地保护器故障等也将引起电缆护层的环流增大，电流增大导致铠装金属护层发热变形，产生空隙，有可能导致局部放电影响电缆主绝缘。因此，要提高运行电缆维护水平，保障运行电缆安全指标，降低电缆线路事故率，需要对电缆金属护套的环流大小进行必要的监测。

    目前，国内尚没有制定判断电缆金属护套环流是否正常的定量判断标准。鉴于电缆金属护套环流的重要性，国内有的单位制定了相应的企业标准，南方电网公司规定电缆金属护套环流不应超过负荷电流的10%。杭州电力公司规定电缆金属护套环流不应超过负荷电流的5%。上海电缆输变电公司规定电缆金属护套环流不应超过10A。北京地区电缆金属护套环流不宜超过负荷电流的10%。

    目前国内电缆护层环流在线监测系统，在通信方式上主要以有线光纤为主，监测项目通常为电缆护层接地环流、接地线断线检测。现有的产品需要从变电站或监控室拉电源线和光缆部署到整条隧道，施工量大，成本高。这对于新建隧道，布线施工没有问题，但对于已建隧道，布线十分不方便，甚至不可行。同时对于电缆的在线监测，在检测环流的同时，一般还要求能检测电缆接头的温度。

背景技术：是指对实用新型的理解、检索、审查有用的技术，可以引证反映这些背景技术的文件。背景技术是对最接近的现有技术的说明，它是作出实用技术新型技术方案的基础。此外，还要客观地指出背景技术中存在的问题和缺点，引证文献、资料的，应写明其出处。

发明内容