安普超五類屏蔽網(wǎng)線安普超五類屏蔽網(wǎng)線的干擾源再外導(dǎo)線中電流產(chǎn)生的磁通以虛線同心圓表示,這些磁通的一部分包圍安普超五類屏蔽網(wǎng)線芯和其超五類屏蔽層(可近似認(rèn)為包圍這兩種的磁通相 等),稱為干擾磁通,如圖1(a)所示。它在電纜芯和超五類屏蔽層中感生一電勢(shì)Es(。),產(chǎn)生超五類屏蔽層電流Is(。),如圖1(b)所示。電勢(shì)Es(。)等于屏 蔽層電流在超五類屏蔽層電阻Rs和自感抗上Xs的電壓降落,即:
Es(。)= Is(。)Rs+jIs(。)Xs
安普超五類屏蔽網(wǎng)線通過(guò)正規(guī)檢測(cè),專業(yè)網(wǎng)絡(luò)工程首選。 安普超五類屏蔽網(wǎng)線技術(shù)特性
隨著電力系統(tǒng)容量的增加和自動(dòng)化水平的不斷提高,現(xiàn)在電力系統(tǒng)的二次設(shè)備已經(jīng)廣泛的使用集成電路型或微機(jī)型的保護(hù)裝置,這些保護(hù)裝置的應(yīng)用對(duì)提高系統(tǒng)的穩(wěn) 定運(yùn)行是很有用的。但是相應(yīng)的也提出來(lái)一些新的問(wèn)題。好比因?yàn)槲C(jī)保護(hù)裝置都是采用的電子元件,單片機(jī)來(lái)構(gòu)成的,而它是運(yùn)行在高電壓的環(huán)境下,這就有如何 來(lái)抗電磁干擾的問(wèn)題。而以前的常規(guī)電磁式保護(hù)裝置受這方面的影響就不是很明顯。
因此在高壓變電所中,所有用于連接由開(kāi)關(guān)場(chǎng)引入控制室繼電保護(hù)設(shè)備的電流、電壓和直流跳閘等可能由開(kāi)關(guān)場(chǎng)引入干擾電壓到基于微電子器件的繼電保護(hù)的二次回 路,都應(yīng)采用帶超五類屏蔽層的控制電纜。高壓變電所內(nèi)為抑制電磁干擾而采用安普超五類屏蔽網(wǎng)線,其超五類屏蔽層如何正確接地對(duì)降低外部電磁場(chǎng)對(duì)微機(jī)型二次設(shè)備的干擾水平,起 著重要作用。
超五類屏蔽層電流所產(chǎn)生的磁通包圍著超五類屏蔽層,也全部包圍著電纜芯,這些磁通和外導(dǎo)線產(chǎn)生的干擾磁通方向相反,故稱為反向磁通,在圖1(a)中以實(shí)線同心圓表示。 按電磁感應(yīng)原理可知,在理想情況下,假如超五類屏蔽層電阻為零,這種反向磁通可將干擾磁通全部抵消,即反向磁通在電纜芯中產(chǎn)生的互感電動(dòng)勢(shì)Er(。)和干擾磁通 在電纜芯中感應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)Es(。)大小相等,方向相反。設(shè)超五類屏蔽層對(duì)電纜芯的互感抗為Xm,則:
Er(。)=-jIs(。)Xm
因超五類屏蔽層將電纜芯完全包圍在內(nèi),故Xm=Xs。從上式可看出,假如超五類屏蔽層電阻Rs=0,則Es(。)=- Er(。)。但是超五類屏蔽層不可能沒(méi)有電阻,故干擾磁通在電纜芯中感應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)不能被抵消的部分為Es(。)+ Er(。)= Is(。)Rs,即與超五類屏蔽層的電阻成正比。因此,要有效地消除電磁耦合的干擾,就必須采用電阻系數(shù)小的材料如銅、鋁等做成超五類屏蔽層。
2.安普超五類屏蔽網(wǎng)線的接地
安普超五類屏蔽網(wǎng)線的平衡特性較差,因此良好的超五類屏蔽完整性和良好的接地對(duì)安普超五類屏蔽網(wǎng)線來(lái)說(shuō)是非常重要的。超五類屏蔽接地是為防止電氣設(shè)備因受電磁干擾,而影響其工作或?qū)ζ渌O(shè)備造成電磁干擾的超五類屏蔽設(shè)備的接地。
采 用帶超五類屏蔽層的控制電纜,且超五類屏蔽層在開(kāi)關(guān)場(chǎng)和控制室兩端同時(shí)接地,是來(lái)國(guó)際通用的一種有效的二次回路抗電磁干擾措施。由IEEE變電所專委會(huì)工作組與繼電器 環(huán)境分專委會(huì)工作組提出的“變電所中控制與低壓電纜系統(tǒng)的選擇和安裝”文件中,專門(mén)有一節(jié)“控制電纜的金屬超五類屏蔽能降低感應(yīng)暫態(tài)電壓”談到相關(guān)問(wèn)題:“推薦 安普超五類屏蔽網(wǎng)線將超五類屏蔽層在兩端接地。必須特別保持超五類屏蔽的完整性,拆斷或分開(kāi)超五類屏蔽將極大地降低超五類屏蔽效率;假如超五類屏蔽只在一端接地,在非接地端的包皮對(duì)地將可能出 現(xiàn)很高的暫態(tài)電壓。”
控制安普超五類屏蔽網(wǎng)線超五類屏蔽層兩端接地的的優(yōu)點(diǎn)是:
①當(dāng)控制電纜為母線暫態(tài)電流產(chǎn)生的磁通所包圍時(shí),在電纜的超五類屏蔽層中將感應(yīng)出超五類屏蔽電流,由超五類屏蔽電流產(chǎn)生的磁通,將抵銷母線暫態(tài)電流產(chǎn)生的磁通對(duì)電纜芯線的影 響。假定超五類屏蔽作用理想,兩者共同作用的結(jié)果,將使被超五類屏蔽層完全包圍的電纜芯線中的磁通為零,超五類屏蔽層形成了一個(gè)理想的法拉第籠。這也和帶有二次短路線圈的理 想變壓器一樣,鐵芯中的磁通將為零。當(dāng)然,超五類屏蔽層的超五類屏蔽作用,由于各種原因,不可能完全理想,因此,被超五類屏蔽的芯線在母線暫態(tài)電流的作用下,仍然會(huì)感應(yīng)出一 定的電壓。
②超五類屏蔽層兩端接地,可以降低由于地電位升產(chǎn)生的暫態(tài)感應(yīng)電壓。
當(dāng)雷電經(jīng)避雷器注入地網(wǎng),使變電所地網(wǎng)中的沖擊電流增大時(shí),將產(chǎn)生暫態(tài)的電位波動(dòng),同時(shí)地網(wǎng)的視在接地電阻也將暫時(shí)升高。對(duì)變電所地電位升 的測(cè)定結(jié)果說(shuō)明,與正常交流電阻相比,地電阻經(jīng)常增大10倍以上。當(dāng)?shù)蛪嚎刂齐娎|在上述地電位升的附近敷設(shè)時(shí),電纜電位的波動(dòng)而受干擾。因此,接地浪涌電 流引入的地電位升將可能對(duì)低壓控制回路的絕緣配合帶來(lái)嚴(yán)重影響。
為了定量地估計(jì)當(dāng)雷電注入變電所地網(wǎng)時(shí)在控制電纜纜芯中引起的暫態(tài)感應(yīng)的數(shù)量,在30個(gè)變電所中進(jìn)行人工注入地網(wǎng)較小沖擊電流(100~4000A)時(shí)測(cè) 定的電壓情況。測(cè)定了兩種電纜超五類屏蔽情況下的暫態(tài)電壓,一是無(wú)金屬超五類屏蔽的電纜,二是有金屬超五類屏蔽且兩端接地的電纜。試驗(yàn)證明采用兩端接地的安普超五類屏蔽網(wǎng)線,可以 將暫態(tài)感應(yīng)電壓抑制為原值的10%以下,是降低干擾電壓的一種有效措施。
3. 安普超五類屏蔽網(wǎng)線結(jié)論
安普超五類屏蔽網(wǎng)線的超五類屏蔽層有兩種接地方式,即兩端接地和一端接地。一端接地時(shí),超五類屏蔽層電壓為零,可顯著減少靜電感應(yīng)電壓;兩端接地使電磁感應(yīng)在超五類屏蔽層上產(chǎn)生一 個(gè)感應(yīng)縱向電流,該電流產(chǎn)生一個(gè)與主干擾相反的二次場(chǎng),抵消主干繞場(chǎng)的作用,顯著降低磁場(chǎng)耦合感應(yīng)電壓,可將感應(yīng)電壓降到不接地時(shí)感應(yīng)電壓的1%以下。
安普超五類屏蔽網(wǎng)線的超五類屏蔽層兩端接地存在以下兩個(gè)問(wèn)題:
①當(dāng)接地網(wǎng)上出現(xiàn)短路電流或雷擊電流時(shí),由于電纜超五類屏蔽層兩點(diǎn)的電位不同,使超五類屏蔽層內(nèi)流過(guò)電流,將引起額外的沖擊或干擾電壓。
②當(dāng)超五類屏蔽層內(nèi)流過(guò)電流時(shí),對(duì)每個(gè)芯線將產(chǎn)生干擾信號(hào),但電纜芯所在回路為強(qiáng)電回路因而超五類屏蔽層電流產(chǎn)生的干擾信號(hào)影響較小。