高壓電纜接地電流抑制器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種高壓電纜接地電流抑制器，主要由磁芯及其外殼組成，磁芯為R型結(jié)構(gòu)且采用合金材料制作；磁芯由不銹鋼帶扣緊并與安裝底座抱緊，磁芯的導(dǎo)體整體浸漆；外殼由絕緣材料灌注。由于采用特殊磁芯設(shè)計(jì)，本實(shí)用新型的抑制器具有優(yōu)良的非線性伏安特性，既能保證正常運(yùn)行的有效限流，又能在電纜發(fā)生短路故障時(shí)迅速飽和，呈現(xiàn)出明顯變小的低阻抗，從而對(duì)短路電流大小沒(méi)有明顯影響，保證繼電保護(hù)的正常動(dòng)作；同時(shí)，抑制器外殼采用絕緣材料灌注，提高了絕緣性能，能滿(mǎn)足復(fù)雜惡劣潮濕的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境。使用本實(shí)用新型可抑制高壓電力電纜金屬套接地電流，提高供電可靠性，具有很好的市場(chǎng)應(yīng)用價(jià)值。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
高壓電纜接地電流抑制器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于接地電流抑制器，尤其涉及一種高壓電纜接地電流抑制器。
【背景技術(shù)】
[0002]高壓電纜以其占地少、敷設(shè)方便、人身安全保障、供電可靠性高、維護(hù)工作量少等優(yōu)點(diǎn)在高壓輸變電網(wǎng)絡(luò)中得到了廣泛應(yīng)用。電纜在設(shè)計(jì)施工時(shí)，根據(jù)各個(gè)地區(qū)的需要，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，采用電纜溝、直埋、穿管和頂管混合敷設(shè)電纜，也可能在同一電纜路徑敷設(shè)多回路電纜。正因?yàn)檫@種復(fù)雜的敷設(shè)方式，在電纜投運(yùn)后，由于電纜分段不均勻和臨近回路的感應(yīng)，部分電纜線路金屬套接地電流偏大，甚至超負(fù)荷電流20%。如圖1所示，常規(guī)電纜系統(tǒng)線路中間交叉互聯(lián)，兩端直接接地，含有A、B、C三相，一端為戶(hù)外終端，另一端為GIS，共有L1、L2和L3三段；圖2顯示了傳統(tǒng)電纜接地方式及每段電纜長(zhǎng)度和接地電流值。從圖中可以看出，三段電纜長(zhǎng)度不等，最長(zhǎng)411m，最短358m，最大接地電流98.3A，而運(yùn)行電流290A，占運(yùn)行電流的34%。
[0003]為了解決環(huán)流大的問(wèn)題，將原先電纜3小段交叉互聯(lián)后兩端接地方式改為:3小段交叉互聯(lián)后一端接地，一端經(jīng)保護(hù)器接地的方式，如圖3。改造后線路的環(huán)流實(shí)測(cè)為O?5A，保護(hù)器處感應(yīng)電壓在50V內(nèi)，滿(mǎn)足現(xiàn)行規(guī)程GB50217-2007規(guī)定。但是接地故障電流在電纜護(hù)層上產(chǎn)生感應(yīng)電壓，該電壓無(wú)法通過(guò)交叉互聯(lián)抵消，電壓遠(yuǎn)大于保護(hù)器的導(dǎo)通電壓，流經(jīng)保護(hù)器的大電流持續(xù)超過(guò)1000ms，而造成保護(hù)器過(guò)熱爆裂。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種高壓電纜接地電流抑制器，以抑制高壓電力電纜金屬套接地電流，特別適用于復(fù)雜惡劣的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:高壓電纜接地電流抑制器，主要由磁芯及其外殼組成，磁芯為R型結(jié)構(gòu)且采用合金材料制作;磁芯由不銹鋼帶扣緊并與安裝底座抱緊，磁芯的導(dǎo)體整體浸漆;外殼由絕緣材料灌注。
[0006]磁芯截面不小于3000mm2，磁芯高度300mm、寬度100mm，合金材料相對(duì)導(dǎo)磁率在5000-7000之間。
[0007]導(dǎo)體兩端引出通過(guò)連接銅排，銅排末端采用帶螺紋柱子連接。
[0008]導(dǎo)體截面積為60-80mm2，導(dǎo)體匝數(shù)為30-40匝，每層用絕緣紙繞好固定。
[0009]該接地電流抑制器電感量為50mH。
[0010]針對(duì)目前高壓電力電纜金屬套接地電流過(guò)大的問(wèn)題，根據(jù)電纜發(fā)生短路時(shí)的電流峰值以及規(guī)程GB50217-2007規(guī)定的金屬套交流電壓值，發(fā)明人通過(guò)優(yōu)化磁芯結(jié)構(gòu)和工藝，設(shè)計(jì)制作了一種高壓電纜接地電流抑制器，主要由磁芯及其外殼組成，磁芯為R型結(jié)構(gòu)且采用合金材料制作;磁芯由不銹鋼帶扣緊并與安裝底座抱緊，磁芯的導(dǎo)體整體浸漆;外殼由絕緣材料灌注。由于采用特殊磁芯設(shè)計(jì)，本實(shí)用新型的抑制器具有優(yōu)良的非線性伏安特性，既能保證正常運(yùn)行的有效限流，又能在電纜發(fā)生短路故障時(shí)迅速飽和，呈現(xiàn)出明顯變小的低阻抗，從而對(duì)短路電流大小沒(méi)有明顯影響，保證繼電保護(hù)的正常動(dòng)作；同時(shí)，抑制器外殼采用絕緣材料灌注，提高了絕緣性能，能滿(mǎn)足復(fù)雜惡劣潮濕的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境。使用本實(shí)用新型在電纜直接接地處安裝接地電流抑制器，由于抑制器能承受多次短路大電流沖擊且不損壞，還能長(zhǎng)期抑制接地大電流，可以提高供電可靠性，具有很好的市場(chǎng)應(yīng)用價(jià)值。
【附圖說(shuō)明】
[0011 ]圖1是常規(guī)電纜系統(tǒng)線路示意圖。
[0012]圖2是傳統(tǒng)電纜接地方式示意圖(運(yùn)行電流290A)。
[0013]圖3是改造傳統(tǒng)交叉互聯(lián)接地方式(運(yùn)行電流290A，利用保護(hù)器限制電纜接地電流，接地電流抑制，但保護(hù)器經(jīng)常燒毀)。
[0014]圖4是應(yīng)用本實(shí)用新型后改進(jìn)的電纜接地狀態(tài)示意圖(運(yùn)行電流290A，利用抑制器限制了接地電流，系統(tǒng)運(yùn)行正常，且抑制器完好無(wú)損)。
[0015]圖5是本實(shí)用新型高壓電纜接地電流抑制器的設(shè)計(jì)加工生產(chǎn)流程。
[0016]圖6是本實(shí)用新型高壓電纜接地電流抑制器(封裝前，未加外殼)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖7是本實(shí)用新型高壓電纜接地電流抑制器的電路原理圖。
[0018]圖8是本實(shí)用新型高壓電纜接地電流抑制器(封裝后，加外殼)的外觀示意圖。
[0019]圖中:I磁芯，2連接銅排，3抑制器連接柱A，4絕緣紙，5導(dǎo)體，6抑制器連接柱B，7安裝底座，8不銹鋼帶，9外殼。
【具體實(shí)施方式】
[0020]設(shè)計(jì)原理(圖4)
[0021]依據(jù)變壓器設(shè)計(jì)理論，根據(jù)電纜發(fā)生短路時(shí)的電流峰值以及規(guī)程GB50217-2007規(guī)定的金屬套交流電壓值，設(shè)計(jì)本實(shí)用新型接地電流抑制器。根據(jù)抑制器通流容量，設(shè)計(jì)磁芯材質(zhì)、結(jié)構(gòu)和尺寸;根據(jù)最大通流量設(shè)計(jì)抑制器導(dǎo)體截面積;根據(jù)抑制器電感值和飽和電壓，設(shè)計(jì)抑制器線圈匝數(shù)。設(shè)計(jì)的抑制器需要具備功能:能多次承受數(shù)十千安短路電流，不損壞，可重復(fù)使用;飽和電壓小于數(shù)百伏，抑制過(guò)大的接地電流;防潮功能。
[0022]基本結(jié)構(gòu)(圖6)
[0023]高壓電纜接地電流抑制器，主要由磁芯I及其外殼9組成，磁芯為R型結(jié)構(gòu)且采用合金材料制作;磁芯由不銹鋼帶8扣緊并與安裝底座7抱緊，磁芯的導(dǎo)體5整體浸漆;外殼由絕緣材料灌注。導(dǎo)體兩端引出通過(guò)連接銅排2，為方便拆卸，銅排末端采用帶螺紋柱子(抑制器連接柱A 3、抑制器連接柱B 6)連接。
[0024]生產(chǎn)加工(圖5)
[0025]〈1>設(shè)計(jì)磁芯尺寸和結(jié)構(gòu):根據(jù)抑制器容量設(shè)計(jì)磁芯尺寸和結(jié)構(gòu)，采用R型結(jié)構(gòu)，磁芯截面不小于3000mm2，磁芯高度為300mm，寬度為100mm。磁芯采用合金材料，相對(duì)導(dǎo)磁率在5000-7000之間。
[0026]〈2>計(jì)算抑制器電感量:根據(jù)磁芯骨架尺寸和導(dǎo)體，計(jì)算抑制器電感量，約為50mH。
[0027]〈3>設(shè)計(jì)導(dǎo)體截面積和匝數(shù):根據(jù)抑制器電感量，優(yōu)化導(dǎo)體匝數(shù)和導(dǎo)體截面積，能承受大電流，且在規(guī)定時(shí)間不會(huì)過(guò)熱損壞。導(dǎo)體截面積為60-80mm2，導(dǎo)體匝數(shù)為30-40匝。在繞導(dǎo)體時(shí)，每層用絕緣紙4繞好固定。
[0028]〈4>抑制器整體浸漆烘干:避免抑制器導(dǎo)體受潮，提高匝間絕緣。
[0029]〈5>抑制器外殼絕緣材料灌注:避免抑制器受潮，提高絕緣性能。
[0030]使用方法(圖4)
[0031]為了解決環(huán)流大的問(wèn)題，將原先電纜3小段交叉互聯(lián)后兩端接地方式改為3小段交叉互聯(lián)后一端接地，一端經(jīng)本實(shí)用新型的高壓電纜接地電流抑制器接地，如圖4。改造后線路的環(huán)流實(shí)測(cè)為O?5A，抑制器處感應(yīng)電壓在50V內(nèi)，滿(mǎn)足現(xiàn)行規(guī)程GB50217-2007規(guī)定(不得大于300V)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高壓電纜接地電流抑制器，其特征在于主要由磁芯及其外殼組成，所述磁芯為R型結(jié)構(gòu)且采用合金材料制作;所述磁芯由不銹鋼帶扣緊并與安裝底座抱緊，磁芯的導(dǎo)體整體浸漆;所述外殼由絕緣材料灌注。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓電纜接地電流抑制器，其特征在于:所述磁芯截面不小于3000mm2，磁芯高度300mm、寬度100mm，所述合金材料相對(duì)導(dǎo)磁率在5000-7000之間。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓電纜接地電流抑制器，其特征在于:所述導(dǎo)體兩端引出通過(guò)連接銅排，銅排末端采用帶螺紋柱子連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓電纜接地電流抑制器，其特征在于:所述導(dǎo)體截面積為60-80_2，導(dǎo)體匝數(shù)為30-40匝，每層用絕緣紙繞好固定。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓電纜接地電流抑制器，其特征在于該接地電流抑制器電感量為50mH。
【文檔編號(hào)】H02G15/184GK205565670SQ201620189303
【公開(kāi)日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年3月11日
【發(fā)明人】王珂, 代順坤, 郭劍, 陳弋, 張丹, 王毅
【申請(qǐng)人】廣西電網(wǎng)有限責(zé)任公司南寧供電局