综合资讯

使用零序CT时电缆屏蔽层接地线的正确安装方式

2025-04-22





1




       单相接地故障是10千伏配网高发故障,配网作为小电流接地系统,在单相接地时负荷电流和线电压仍然对称,传统规定允许继续运行不超过2小时。但考虑到城市配网中,电缆应用规模逐步扩大,单相接地时抬升相电压可能击穿电缆薄弱点,引发同沟电缆起火等电缆群伤事件,因此有必要快速定位接地线路,及时隔离单相接地故障。




2




       零序电流是接地选线和故障跳闸的重要判据。在配网电缆线路上,通常通过零序CT采集电缆线路零序电流。而在实际应用中,电缆屏蔽层接地线安装方式错误可能导致零序电流采样失败

单相接地时的电流流向

       在介绍电缆屏蔽层接地线正确的安装方式之前,我们先要了解电缆发生单相接地故障时的电流流向。

       当系统正常运行时,三相有相同的对地电容和电容电流,如下图所示。

image.png

图1 中性点不接地系统正常运行时电容电流


       当系统发生单相接地故障时,零序电流通常经过电缆金属屏蔽层接地线流向地。假设接地相为A相,系统电流流向如下图所示。

image.png

图2 单相接地故障时的电流流向


       以图2所示系统为例,电缆线路WL1的A相绝缘层被击穿,与金属屏蔽层及其接地线形成接地短路,导致A相电压为零。若忽略负荷电流在线路阻抗上的电压,则全系统A相电压为零,A相电容电流也为零。

       系统中B相和C相中仍有电容电流,这些电容电流最终都流向故障电缆接地点,如图2中黄色、绿色、红色线条所示。零序电流为全系统非故障线路对地电容电流的相量和,如图2中蓝色线条所示。

       在图2中I1、I2从正反两个方向穿过零序CT,相互抵消(B相I2和C相I1向上,A相里的I2和I1向下)。那么WL1电缆中电流可以简化为图3,零序电流从A相导线流入,到击穿点后经金属屏蔽层及其接地线流向地

image.png

图3 电缆屏蔽层接地线与零序CT位置对零序电流采样影响



错误装方式

       电缆金属屏蔽层及其接地线在零序CT中穿过的次数为奇数(图3中CT位置2和CT位置4安装方式),导线中的零序电流会和金属屏蔽层中的零序电流抵消,零序CT上无法采集到零序电流,如图4、5所示。

image.png

图4 CT位置2


image.png

图5 CT位置4


正确安装方式


       电缆金属屏蔽层及其接地线在零序CT中穿过的次数为偶数时(图5中CT位置1和CT位置3安装方式),电缆屏蔽层中的零序电流相互抵消,零序CT能正确感应到零序电流。

       所以正确安装方式是:

       ①当零序CT位于电缆头上方(屏蔽层未穿过CT)时,屏蔽层接地线不能穿过零序CT,如图6所示。

image.png

图6 CT位置1


       ②当零序CT位于电缆头下方(屏蔽层穿过CT)时,屏蔽层接地线必须穿过零序CT,如图7所示。

image.png

图7 CT位置3


参考文献


1.曾睿哲.电缆屏蔽线安装方式对集中式配网自动化应用的影响分析及对策研究

2.李传东.小电流接地选线装置报警系统零序电流互感器的安装及接线

3.詹文仲.10kV电缆屏蔽线安装方式对零序电流保护的影响分析

4.郁景礼.配网“消改小”实施与小电阻接地方式的应用分析


在线客服

关闭

微信

客户服务热线

19557160376

在线客服