电缆终端金属外护套接地装置防盗对策Word格式文档下载.docx
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DESIGNING CO.LTD,528400,TianJing)
Abstract:
Inrecentyears,outsidetheTianjingareacableterminationmetaltheprotectivecoveringgroundingisrobbedseriously,thegroundingisrobbeddestroyedthecablesystemelectricalintegrity.Whenshortcircuit,becausetheearthchannelisincomplete,outsidethemetaltheprotectivecoveringwillproducethehighinducedtensiontocreateoutsidetheelectriccabletheprotectivecoveringmulti-spotpuncture,willcauseoutsidethemetalontheprotectivecoveringtoformthecirculation,thendirectinfluenceentirecablesystemsecuritystablemovement.Inordertosolvethisproblem,meetsthegroundingandthegalvanizationroundsteelthroughthedockinginstallmentinusingthealuminumcorereplacesthecoppercoretomeetthegroundingfeasibletheoreticalcalculationanalysis,inferredintheshortcircuitsituationthealuminumcoretomeetthesmallestsectionwhichthegroundingandthegalvanizationroundsteelneeded,thusreducedthegroundingtorobgreatlythepossibility.
Keywords:
Grounding;
Security;
TJ-240coppercoreelectriccable;
Aluminumcoreelectriccable;
Galvanizationroundsteel
0引言
电缆是高压输电线路网重要的组成部分,近年来,天津地区的电缆终端金属外护套接地装置被盗情况严重,不但造成了重大的经济损失,而且还直接威胁到主网的安全稳定运行,甚至有可能造成重大的电网事故,引发大面积停电。
电缆终端金属外护套接地装置包括接地线、接地箱及接地极。
它是一种将
5
金属外护套与系统的接地网相连通,使电缆的金属外护套处于系统的零电位的装置,避免了因电缆线路上发生击穿或流过较大电流时电缆外护套多点击穿。
经过统计,自2006年5月以来电缆终端金属外护套接地装置被盗非常频繁,到8月份为止共发生了23起之多,5月发生了2起,6、7月分各发生了3起,
8月最严重,发生了15起,接地装置被盗时间呈逐月上升趋势。
我们把被盗情况归纳了一下,23次里面,接地线被盗18次,占了78.2%,接地箱被盗5次,占21.8%,其他的0次,统计后我们发现:
接地线和接地箱频繁被盗是接地装置被盗次数多的“症结”所在。
由此可见,解决接地装置严重被盗这个问题必须从“接地线和接地箱频繁被盗”这个症结入手。
1电缆终端金属外护套接地装置被盗的主因
目前,接地线和接地箱所用的材料都是TJ-240型铜芯电缆,铜在市场上二次价值很高,市场上铜价大约7万元/吨, 铜的比重8.9,一根50米长度的铜芯TJ-240电缆,其金属二次价值就有7476元,这些高价值的铜材成为了小偷的猎物,这也是接地线频频被盗的一个很主要的原因;
其次,接地线离地最近距离只有2米左右,而且远离电力设施的带电部分,这样犯罪分子易于得手。
经过慎重的分析得出:
“接地线、接地箱内含有大量价值高的铜材”和“接地线、接地箱安装位置过低”是造成接地装置被盗的主要原因。
2电缆终端金属外护套接地装置防盗对策
针对以上两大主因,设计出一套新型的电缆终端金属外护套接地装置模型:
取消直接接地箱,电缆终端尾管引出1.5米铝芯电缆(为了满足测环流的要求),在铝芯电缆接地端加装防盗螺丝,下方用热镀锌圆钢引下至塔脚接地极,见图
1。
图1 常规接地装置模型和新型接地装置模型的对比图
模型设计好后,需要确定新型接地装置中铝芯电缆和热镀锌圆钢的最小截面尺寸。
1
t qi+b
ln
(
q+b
f
)
短路电流计算公式如下:
IAD
=KS
式中:
S——载流体截面积,mm2;
IAD——短路电流(短路期间内电流有效值),A;
t——短路时间,S;
K——与载流体材料有关的常数;
qf——最终温度,º
C;
qi——起始温度,º
b——0º
C时载流体电阻温度系数的倒数。
短路时载流体(圆钢)截面积的计算(绝热法)
短路电流IAD(A)
40000
短路电流持续的时间t(S)
0.3
最终温度θf(º
C)
1300
起始温度θi(º
40
0度时载流体电阻系数的倒数β
202
与载流体材料有关的常数K
78
计算结果:
圆钢截面积S(mm2)
207.8841632
短路时载流体(铝锌电缆)截面积的计算(绝热法)
短路电流I(A)
250
228
148
铝锌电缆截面积S(mm2)
194.6080382
取系统可能出现的最极端的短路情况:
计算结果见表1:
IAD=40KA,t=0.3s,计算参数和
表1 新型接地装置中铝芯电缆和热镀锌圆钢的最小截面计算表
根据计算出的截面最小截面积选型:
序号
材料
所取截面
是否满足系统短路要求
备注
铝芯电缆
240mm2
是
选用型号:
JKLYJ/Q
2
热镀锌圆钢
226mm2
用两根φ12热镀锌圆钢。
查阅电线、电缆及其附件实用手册(中国电力网出版社),铝芯电缆及热镀锌圆钢所取截面如表2所示:
表2 铝芯电缆及热镀锌圆钢实取截面表
接地装置
项目
常规接地装置
新型接地装置
接地线
接地箱
是否完全满足运行要求
材料成本
7200元
4000元
232元
所含金属二次价值
5750元
580元
177元
预期防盗效果
差
好
对常规接地装置和新型接地装置是否完全运行满足要求、材料成本、所含金属二次价值、预期防盗效果这四个方面作对比,如表3所示。
表3 常规接地装置和新型接地装置性能对比表
改造后的电缆终端金属外护套接地装置,没有发生一起被盗。
3有待完善之处
电缆终端金属外护套接地装置分两种,即直接接地和保护接地,此方案只适合金属外护套直接接地这种形式。
对于保护接地,因为其金属外护套需要交叉互联然后再保护接地,且需要用到同轴的铜芯电缆和保护器,所以不能取消保护接地箱,接地线改造也存在一定的困难。
值得一提的是,户外电缆终端一般都安装在铁塔上,采用直接接地这种形式的居多。
而保护接地大多在变电站内或中间接头工井处,小偷偷到手的几率不大,但仍存在被盗的可能,值得进一步探讨。
4结语
本文所提出的取消直接接地箱,用铝芯电缆和镀锌圆钢代替TJ-240铜芯电缆的方法,能使电缆终端金属外护套接地装置被盗风险大大降低,同时该方法大大节约了电缆改造的成本。
算例及实践表明,该方法在工程上是可行的。
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