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      一起低壓聯(lián)絡電纜短路事故的分析與處理

      作者: 時間:2018-09-07 來源:網(wǎng)絡 收藏

      從上式關系式可以看出:圖2中處于表面分布圓φ3,上的1,4,9,12等號電纜的電流密度最大,其次是處于分布圓φ2上的2,3,5,8,10,11等號電纜的電流密度中等,處于分布圓φ1,上的6,7等號電纜的電流密度最小。如果大電流電纜線路按照類似于圖2的方式敷設,其中的1,4,9,12號電纜極易發(fā)生過載,甚至造成過熱和短路等事故的發(fā)生。該企業(yè)的聯(lián)絡電纜線路中,橋架中的48根300 mm2的單心電纜分別經(jīng)4個聯(lián)絡開關后與供電系統(tǒng)低壓母線連接,一般情況下每個聯(lián)絡開關每相的4根并聯(lián)電纜在敷設時是集中在一起的,屬于如圖2所示的同相數(shù)根并聯(lián)集中敷設的方式,由于橋架電纜敷設時沒有特別的要求,因此,橋架中的電纜分布會出現(xiàn)個別或局部交叉等現(xiàn)象,當某個交叉部位同時出現(xiàn)各相中電流密度最大或者比較大的數(shù)根電纜聚集時,在供電系統(tǒng)滿負荷運行的情況下,很容易同時發(fā)生過熱而使電纜絕緣融化失效,引發(fā)異相間短路和電纜爆炸事故。
      (2)橋架鋼構件使電纜阻抗變化引起電纜電流分配不均。該聯(lián)絡電纜線路采用橋架敷設,橋架使用鋼板和角鋼制造,屬于磁導率很高的材料,由于電纜的感抗X與導線周圍介質的磁導率μ成正比(即X∝L∝μ),敷設在橋架中的單心電纜與橋架的阻抗會比架空敷設時增大,由于橋架中電纜與橋架體的距離各不相同,會導致各電纜的阻抗增加有差異,同時橋架本身結構也有差異也會導致各電纜的阻抗增加有差異(如側面為鋼板,與其緊靠的電纜的阻抗會明顯增大)。由于各電纜的阻抗有差異,也在一定程度上影響負荷電流在各電纜中的均衡分配,也可造成電纜的偏載、部分過熱和短路。
      (3)敷設間隔過小影響散熱效果。橋架內(nèi)部空間狹小,使電纜的敷設距離受限,甚至出現(xiàn)局部堆積的現(xiàn)象,影響電纜的散熱效果,在數(shù)根過載電纜聚集的部位可引起快速升溫,導致短路事故的發(fā)生。
      從以上分析可知,該企業(yè)供電系統(tǒng)的聯(lián)絡電纜采用數(shù)根電纜并聯(lián)方式在橋架中敷設,集膚效應是造成電纜偏載、部分過熱的主要原因,鋼制橋架敷設使各電纜阻抗出現(xiàn)差異性變化也是造成電纜偏載、部分電纜過熱的原因,加上電纜在橋架中敷設間距過小和局部堆積等現(xiàn)象影響散熱,從而引發(fā)聯(lián)絡電纜短路事故的發(fā)生。

      3 聯(lián)絡電纜線路敷設的改進措施
      根據(jù)事故分析的結果,主要采取以下措施對原有聯(lián)絡電纜敷設進行改進:
      (1)采用三相單心電纜品字并聯(lián)分組敷設的方法來減輕集膚效應的影響。根據(jù)三相交流電路的特性可知,當三相負荷ZA,ZB,ZC對稱時(即ZA=ZB=ZC)時,有:
      iA+iB+iC=0
      而該企業(yè)供電系統(tǒng)的三相負荷是基本對稱的,當三相負荷電流同時通過每三根一組的單心電纜時,每組電纜中的三相(瞬時)負荷電流的和基本為零,各電纜心的瞬時電流方向各不相同,并保持正、反方向的電流相互抵消,避免集膚效應的發(fā)生,能使負荷電流能夠自動、比較均衡地分配到各并聯(lián)敷設電纜的中。
      (2)增加橋架中電纜敷設的間距,改善散熱條件。
      (3)增加橋架的通風條件,提高散熱能力。
      聯(lián)絡電纜敷設改進措施的具體方法為:從供電系統(tǒng)兩端母線起,將每三根(A、B、C相各一根)電纜組成一組用尼龍扎帶綁扎呈品字形狀后置于橋架內(nèi),數(shù)組并列敷設,電纜在橋架中的布置如圖3所示。

      本文引用地址:http://www.biyoush.com/article/201809/388671.htm


      橋架中的48根電纜共分16組重新進行了規(guī)范的敷設,每兩組之間留有10~30 mm通風散熱間隙。在電纜與兩端母線的連接處,采用了如圖4 所示的連接方式,盡可能避免兩組之間同一相電纜的相互平行靠近,進一步降低集膚效應的影響。



      4 結語
      該企業(yè)的聯(lián)絡電纜線路經(jīng)過上述改造后,至今已經(jīng)運行3年多,例行檢查各接頭及各電纜表面狀況一直良好,滿負荷運行時各電纜表明溫度均在40℃左右。事實證明了本文的分析結果。


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