作用
在金屬護(hù)套一端接地的電纜線路中,為確保護(hù)套中的感應(yīng)電壓不超過允許標(biāo)準(zhǔn),必須安裝一條沿電纜線路平行敷設(shè)的導(dǎo)體,且導(dǎo)體的兩端要接地,這種導(dǎo)體稱為回流線。
金屬護(hù)層單點(diǎn)接地的電纜線路在單相短路故障時(shí),短路電流以大地為回路,護(hù)層感應(yīng)電壓很高,增加回流線后,回路電流不經(jīng)過大地而經(jīng)回流線返回。回流線的存在使單相接地時(shí)外護(hù)層絕緣及過電壓限制器所受工頻過電壓與地網(wǎng)電位無關(guān),且通過回流線的磁通抵消了一部分電纜芯線接地電流所產(chǎn)生的磁通,從而降低護(hù)層感應(yīng)電壓。
選型規(guī)范
根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,交流系統(tǒng)110kV及以上單芯電纜金屬層單點(diǎn)直接接地,下列任一情況下,應(yīng)沿電纜鄰近設(shè)置平行回流線:(1)系統(tǒng)短路時(shí)電纜金屬層產(chǎn)生的工頻感應(yīng)電壓,超過電纜護(hù)層絕緣耐受強(qiáng)度或護(hù)層電壓限制器的工頻耐壓;(2)需抑制電纜鄰近弱電線路的電氣干擾強(qiáng)度。
回流線的選擇與設(shè)置,應(yīng)符合下列規(guī)定:(1)回流線的阻抗與其兩端接地電阻,應(yīng)達(dá)到抑制電纜金屬層工頻感應(yīng)過電壓,并應(yīng)使其截面滿足最大暫態(tài)電流作用下的熱穩(wěn)定要求;(2)回流線的排列配置方式,應(yīng)保證電纜運(yùn)行時(shí)在回流線上產(chǎn)生的損耗最??;(3)電纜線路任一終端設(shè)置在發(fā)電廠、變電所時(shí),回流線應(yīng)與電源中性線接地的接地網(wǎng)連通。
接地回流線的截面應(yīng)通過熱穩(wěn)定計(jì)算確定,并能夠在電纜發(fā)生哲態(tài)過程或者故障時(shí)通過感應(yīng)電流?;亓骶€的阻抗及其兩端接地電阻,宜與系統(tǒng)內(nèi)最大零序電流和回流線上感應(yīng)電壓允許值相匹配。為防止腐蝕,接地回流線應(yīng)當(dāng)有絕緣層.為了減少在接地回流線上的環(huán)流和損耗,如果電纜不換位,那么接地回流線應(yīng)當(dāng)考慮換位。
應(yīng)用
在工程設(shè)計(jì)中,對(duì)于單點(diǎn)接地電纜線路,設(shè)計(jì)人員一般均沿線布設(shè)回流線。但很少會(huì)計(jì)算是否需要抑制金屬護(hù)層感應(yīng)電壓或?qū)︵徑蹼娋€路的干擾。當(dāng)多回電纜并行敷設(shè)時(shí),設(shè)計(jì)人員往往習(xí)慣性地給每回電纜都布設(shè)1根回流線?;亓骶€兩端接地,不與高壓部分連接。在實(shí)際運(yùn)行中,回流線被盜的現(xiàn)象特別嚴(yán)重。當(dāng)回流線被盜后,無論回流線是否真的有必要,一般仍會(huì)補(bǔ)設(shè)。
敷設(shè)方式
單相接地故障電流以回流線為回路后,既減小了金屬護(hù)層的感抗,又排除了地網(wǎng)接地電阻的影響。為了盡量減小的數(shù)值,應(yīng)將回流線布置得離電纜的距離越小越好。但三根電纜發(fā)生單相接地故障的幾率相等,因此應(yīng)與三根電纜的距離相同。而且,在正常運(yùn)行時(shí),要求回流線中不要產(chǎn)生感應(yīng)電流以免產(chǎn)生歐姆損耗,所以在正常運(yùn)行時(shí)回流線上的感應(yīng)電壓要求盡量為零.
圖1 回流線的敷設(shè)方式
在工程應(yīng)用中,回流線的敷設(shè)方式有兩種方式。一種為平行布置,在敷設(shè)時(shí)較容易實(shí)施,但在正常運(yùn)行時(shí)回流線上也會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電壓,另一種采用如圖1所示的布置(三七開)。在正常運(yùn)行時(shí),要求回流線中不要產(chǎn)生感應(yīng)電流,以免產(chǎn)生歐姆損耗,所以在正常運(yùn)行時(shí)回流線上的感應(yīng)電壓要求為零。為達(dá)到上述目的,回流線一般采用此種布置方式。接地方式
(1)單端接地方式:當(dāng)電纜線路(護(hù)層接地方式:一端接地另一端帶護(hù)層保器)發(fā)生單相接地短路故障時(shí),接地短路電流可以通過回流線流回系統(tǒng)中性點(diǎn),由于通過回流線的接地電流產(chǎn)生的磁通抵消了一部分電纜導(dǎo)線接地電流磁通,因而裝設(shè)回流線后可降低短路故障時(shí)的護(hù)套感應(yīng)電壓,回流線可以保護(hù)電纜非金屬外護(hù)套絕緣。
(2)交叉互聯(lián)系統(tǒng)接地方式:在較長的單芯電纜線路中,使用絕緣接頭將電纜金屬護(hù)套屏蔽層均勻地分割成三段或三的倍數(shù)段,使每段金屬護(hù)套的感應(yīng)電壓限制在不影響人身和設(shè)備的安全值內(nèi)。將每三段長度相等的電纜組成一個(gè)換位段,其中有兩套絕緣接頭,在每套絕緣接頭中,依次將一相接頭絕緣隔板一側(cè)金屬護(hù)套和另一相接頭絕緣隔板另一側(cè)金屬護(hù)套相互連接的方法,稱為交叉互聯(lián)。
被盜與防盜
被盜的原因回流線被盜的原因主要有以下三點(diǎn):
第一,為了更好地保護(hù)電纜非金屬外護(hù)套絕緣,回流線的選材主要是帶絕緣層的銅芯電纜。許多偷取回流線的人就是知道銅的回收利潤高,于是對(duì)銅的價(jià)值垂涎三尺,即使是冒著帶電的生命危險(xiǎn)也要想方設(shè)法把銅導(dǎo)線取下來當(dāng)廢品回收。
第二,在電纜線路正常運(yùn)行的情況下,回流線上流經(jīng)的零序電流很小,對(duì)人體不至于構(gòu)成生命威脅,給盜竊電力設(shè)施的人增添了犯罪勇氣。
第三,回流線安裝的位置不夠隱蔽,往往暴露于外,讓盜竊電力設(shè)施的人更加得心應(yīng)手。
防盜保護(hù)1.運(yùn)行電纜溝回流線防盜措施:
(1)每隔一小段距離增加不銹鋼膨脹螺絲,并用專用夾固定回流線;(2)在每個(gè)檢修工井處增加沙包分隔墻。(3)并在沙包分隔墻的電纜蓋板上方用水泥砂漿封堵。
2.對(duì)新建電纜工程的要求:
(1)對(duì)有回流線新建電纜工程,盡可能地采用填充沙進(jìn)行保護(hù),對(duì)不能充沙防盜的電纜溝,建議將回流線預(yù)埋到電纜溝體表面,使回流線不外露。另一方面,我們還可以在電纜場中通過取消接地保護(hù)箱、縮短接地電纜的長度、提升接地電纜的安裝高度、改良接地電纜的安裝位置等方式,盡量打消電力設(shè)施盜竊分子的犯罪念頭;(2)對(duì)有回流線新建電纜工程,建議回流線材質(zhì)更換成鍍鋅圓鋼、鋁絞線(外表擠包 PE 層),但替代材質(zhì)的截面積應(yīng)滿足短路電流熱穩(wěn)定的要求;(3)電纜工程設(shè)計(jì)時(shí),充分考慮電纜線路采用段長相等的交叉互聯(lián)正三角形排列,或者采用交叉互聯(lián)與單端接地相結(jié)合的方式。
3.加大巡視力度,確保巡視質(zhì)量:(1)由于盜竊回流線多采取容易下手的地方,如電纜溝蓋板、沙井蓋,因此電纜運(yùn)維人員在巡視時(shí)應(yīng)留意相關(guān)電纜設(shè)施、設(shè)備的變動(dòng)情況,并及時(shí)做好變動(dòng)記錄,對(duì)被挪動(dòng)或撬開的蓋板或沙井蓋應(yīng)到電纜溝里面去檢查電纜附屬設(shè)備的完整性和完好性;(2)新線路投運(yùn)后,要分別記錄電纜線路空載運(yùn)行與帶負(fù)荷兩種情況下的環(huán)流值并進(jìn)行比較。