СТО 70238424.29.240.20.010-2011 Силовые кабельные линии напряжением 110-500 кВ. Условия создания. Нормы и требования

     6 Способы заземления экранов кабелей

6.1 Для повышения пропускной способности КЛ в зависимости от передаваемой мощности и длины КЛ, сечения и материала токопроводящей жилы и металлического экрана, способа прокладки КЛ, взаимного расположения отдельных кабелей и цепей КЛ, термического сопротивления окружающей кабель среды и условий теплоотвода следует применять специальные схемы соединения металлических экранов, позволяющие снизить нетехнологические потери в них и, как следствие, улучшить температурный режим эксплуатации кабельной конструкции в целом.

При заземлении металлического экрана по концам кабеля в экранах протекают продольные токи, которые приводят к дополнительным (нетехнологическим) потерям в экранах и, как следствие, образованию дополнительного источника тепловыделения со стороны экрана в кабельной конструкции.

6.2 Для повышения пропускной способности КЛ рекомендуется на основе технико-экономического обоснования предусматривать специальные схемы соединения экранов:

- заземление металлического экрана на одном конце кабеля относительно небольшой протяженности (рисунок 1, а));

- одностороннее заземление экрана на нескольких участках при "разрыве" экрана кабеля в нескольких местах (с длиной участка по проекту) в случае КЛ относительно больших протяженностей (рисунок 1, б));

- транспозицию экранов на КЛ относительно больших протяженностей (рисунок 6.2*).

________________

* Текст документа соответствует оригиналу (рисунок 6.2 в тексте оригинала отсутствует). - Примечание изготовителя базы данных.     

Рисунок 1 - Варианты одностороннего заземления экранов на КЛ

1 - жилы кабелей, 2 - экраны кабелей, 3 - концевые муфты, 4 - транспозиционная муфта, 5 - изолятор транспозиционной муфты, 6 - жила транспозиционного кабеля, 7 - экран транспозиционного кабеля, 8 - коробка транспозиции, 9 - шины транспозиции, 10 - защитные аппараты (ограничители перенапряжений)

Рисунок 2 - Схема транспозиции экранов КСПЭ (один цикл транспозиции)

Каждая из перечисленных схем специального соединения экранов имеет свои преимущества и недостатки. В этой связи выбор режима эксплуатации экранов должен осуществляться применительно к конкретным условиям проектируемой КЛ с учетом экономичности сооружения КЛ и факторов, перечисленных в п.6.1.

6.3 При заземлении экранов на одном конце КЛ металлические экраны трех фаз соединяются между собой и заземляются на общем заземляющем устройстве с нормируемым сопротивлением (). При одностороннем заземлении экрана путь для протекания в нем продольных токов "разорван" и в экране относительно небольшие потери обусловлены лишь вихревыми токами, которые не определяют тепловой режим эксплуатации кабеля. Однако при таком режиме эксплуатации экранов необходимо учесть следующие факторы.

6.3.1 Наведенный потенциал (, В/км) на незаземленном конце экрана, величина которого пропорциональна рабочему току в жиле и длине кабеля и может быть опасна для обслуживающего ремонтного персонала, а также может явиться причиной коррозионного повреждения при нарушении целостности оболочки кабеля:

,                                                                   (5)

где - ток, протекающий по жиле (кА);

- индуктивное сопротивление экрана (Ом/км).

В зависимости от сечения жилы (рабочего тока в жиле) наведенный потенциал на экране может достигать существенных значений - например для КЛ номинальным напряжением 110 кВ от 40 до 130 В/км и от 140 до 250 В/км для КСПЭ, проложенных соответственно треугольником и в плоскости. Поэтому длина КЛ при таком способе заземления экранов по условиям безопасности проведения работы определяется допустимой величиной наведенного напряжения на экране.

При осуществлении одностороннего заземления экранов (или транспозиции экранов) рекомендуется принимать допустимую величину наведенного на экране напряжения не более 110 В в нормальном режиме эксплуатации КЛ.

При коротком замыкании величина наведенного напряжения на экране зависит от того, по скольким жилам кабеля одновременно протекает ток и ориентировочно составляет (на каждые 1000 м длины кабеля и токе в жиле 1000 А):

- в нормальном режиме и при трехфазном КЗ около 50-250 В;

- при однофазном коротком замыкании в сети около 600-800 В.

В режиме однофазного короткого замыкания максимальная величина наведенного напряжения на экране не должна превышать 5-6 кВ.