專利名稱：電纜護層過電壓補償保護裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電纜護層的保護裝置，尤其是一種電纜護層的過電壓補償保護裝置，屬于供電電力設施技術領域。
背景技術：
眾所周知，供電線路普遍采用電力電纜作為輸電網絡。由于輸送容量的需求不同，電纜的設計也不盡相同。對于輸送較低容量的線路，一般采用三芯電纜；而對于輸送容量要求較大的線路，一般采用單芯電纜。使用中，三芯電纜的三根線芯公用同一個金屬護層，當三相電流基本平衡時，三相合成電流接近于零，合成磁通也接近于零，因此金屬護層上不會有感應電壓產生。只有在非對稱短路時，破壞了三相電流的對稱性，合成磁通不再等于零，金屬護層上才有不平衡感應電壓產生。
對于單芯電纜而言，金屬護層的感應電壓與三芯電纜完全不同。單芯電纜的導線與金屬護層的關系，可以看作一個變壓器的初級繞組與次級繞組。當電纜導線通過電流時，在其周圍產生磁通，磁通不僅與線芯回路相鏈，同時也與電纜的金屬護層相鏈，在線芯和金屬護層上分別產生感應電壓。由于每根線芯專用一個金屬護層，負載電流或短路電流所產生的磁通，與金屬護層交鏈，因此金屬護層上有感應電壓始終存在。這種感應電壓的值與線芯截面、電纜間距離和電流大小和電纜長度有關。尤其當電纜很長時，護層上的感應電壓可達到較高的數值。
目前，新的電纜線路通常采用金屬護層換位等措施解決金屬護層的感應電壓問題(參見
圖1)。但是，隨著電力建設的發展，電纜線路的改造日益增多，改造后的電纜線路，其長度往往不能滿足原來的三段換位要求，從而引起金屬護層電壓不平衡。
金屬護層電壓不平衡不但會引起電纜線路護層環流，有的情況下護層環流的數值可達到與線芯電流相同的數量級，導致大量的能量損耗，而且有可能引起電纜發熱，影響電纜壽命。因此，必須采取措施減小或消除這種護層電壓的影響。
目前，國內外普遍采用的方法是補償電纜(即增加電纜的長度)使其長度與原三段換位法的電纜等長，并將多放的電纜盤放在電纜溝中。這種方法顯然有其不足之處，增加電纜長度即增加成本，而且多放電纜往往受到空間和敷設條件的限制。
檢索發現，申請日為1997.12.19、申請號為97251313.2的中國專利公開了一種電纜護層保護器，它由電機、接觸片、氧化鋅閥片、粘結膠、硅橡膠套組成，所述氧化鋅閥片兩側面通過接觸片與兩電極的端部接觸，且通過粘結膠將其連為一整體，在粘結膠外套設有一硅橡膠套。據介紹，該保護器結構簡單，加工制造容易，體積小，成型工藝良好，密封、絕緣性能優良，對電纜外層感應過電壓的保護性能可靠，適于使用在電力電纜中電纜護層保護器。但是，從原理看，該保護器主要是通過釋放電流進行過電壓保護，而是不是減小護層電流，而且在目前的高壓電纜運行中，該保護器在220KV電纜投入運行時，并不能很好的起到護層保護作用，仍然會導致金屬護層對地放電(電壓甚至高達數萬伏)。
發明內容
本實用新型的要解決的技術問題是針對以上現有技術存在的缺點，提出一種成本經濟的電纜護層過電壓補償保護裝置，該裝置應當能夠補償三段電纜不等長產生的電纜護層過電壓，從而大大減小護層感應電壓和環流，提高電纜的載流量，延長電纜的使用壽命。
理論分析表明，電纜金屬護層中感應電壓與電纜長度和線芯電流的乘積成正比。在電纜的長度和線芯截面較大的情況下，尤其是當系統發生短路事故時，感應電壓將達到危害人身安全的數值，甚至造成電纜的運行事故。為了確保值班及檢修人員接觸時的安全，《GB50217-94》中規定，金屬護層上感應電壓不得超過50V。
為了解決以上技術問題，本實用新型的電纜護層過電壓補償保護裝置包括三相電纜，所述三相電纜一端的護層三相互聯接地，其特征在于所述三相電纜另一端的護層通過補償電感接地。
這樣，只要根據三相電纜的敷設形式以及長度差異等因素，選取合適的補償電感，即可使電纜的電感盡可能相同，三相電壓也盡可能平衡。結果，電纜護層中的環流將會大大減小。由于電感的造價相對電纜要便宜得多，而且也不受敷設條件的限制，因此采用本實用新型成本經濟，切實可行。
以下結合附圖對本實用新型作進一步的說明。
圖1為現有電纜護層換位連接結構示意圖。
圖2為本實用新型實施例一的結構示意圖。
具體實施方式
實施例一本實施例的電纜護層過電壓補償保護裝置如圖2所示，A、B、C三相電纜分為I、II、III三段。三相電纜起始端的護層在普通型連接接頭盒1處三相互聯接地，之后各段電纜的金屬護層在兩換位點處通過絕緣接頭盒2、3分別交叉換位連接。若三段電纜等長，采用交叉換位后，不論采用哪種敷設方式，三相護層上的感應電壓都是相等的。若三段電纜不等長，采用交叉換位后雖然感應電壓的數值減少了，但是三相的感應電壓不相等，則會引起電流而在護層中產生損耗，降低電纜的傳輸容量。為此，第三段電纜護層在終端的普通型連接接頭盒4處分別通過補償電感接地。
這樣，即使當電纜線路改造開發、第三段長度小于原長度時，只要在第三段電纜護層上聯接適當的電感進行補償，便可使三段電纜的電感盡可能相同，三相電壓也盡可能平衡。結果，電纜護層中的環流將會大大減小。由于電感的造價相對電纜來說便宜的多，而且也不受敷設條件的限制，因此比采用補償電纜或保護器經濟、方便得多。
除上述實施例外，本實用新型還可以有其他實施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術方案，均落在本實用新型要求的保護范圍。
權利要求1.一種電纜護層過電壓補償保護裝置，包括三相電纜，所述三相電纜一端的護層三相互聯接地，其特征在于所述三相電纜另一端的護層通過補償電感接地。
2.根據權利要求1所述電纜護層過電壓補償保護裝置，其特征在于所述三相電纜分為三段，所述各段電纜的金屬護層在中部的兩換位點處分別交叉換位連接。
3.根據權利要求2所述電纜護層過電壓補償保護裝置，其特征在于所述各段電纜的金屬護層在換位點處通過絕緣接頭盒交叉換位連接。
4.根據權利要求2或3所述電纜護層過電壓補償保護裝置，其特征在于第三段電纜護層在終端接頭盒處分別通過補償電感接地。
專利摘要本實用新型涉及一種電纜護層的過電壓補償保護裝置，屬于供電電力設施技術領域。該裝置包括三相電纜，所述三相電纜一端的護層三相互聯接地，其特征在于所述三相電纜另一端的護層通過補償電感接地。這樣，只要根據三相電纜的敷設形式以及長度差異等因素，選取合適的補償電感，即可使電纜的電感盡可能相同，三相電壓也盡可能平衡。結果，電纜護層中的環流將會大大減小。由于電感的造價相對電纜要便宜得多，而且也不受敷設條件的限制，因此采用本實用新型成本經濟，切實可行。
文檔編號H02H9/04GK2777820SQ20042005439
公開日2006年5月3日 申請日期2004年12月15日 優先權日2004年12月15日
發明者王東海, 皇甫學政, 王春寧, 馬宏忠 申請人:江蘇省電力公司南京供電公司, 河海大學