高壓電纜接地電流抑制器制造技術

本實用新型專利技術公開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型結構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，磁芯的導體整體浸漆；外殼由絕緣材料灌注。由于采用特殊磁芯設計，本實用新型專利技術的抑制器具有優良的非線性伏安特性，既能保證正常運行的有效限流，又能在電纜發生短路故障時迅速飽和，呈現出明顯變小的低阻抗，從而對短路電流大小沒有明顯影響，保證繼電保護的正常動作；同時，抑制器外殼采用絕緣材料灌注，提高了絕緣性能，能滿足復雜惡劣潮濕的現場環境。使用本實用新型專利技術可抑制高壓電力電纜金屬套接地電流，提高供電可靠性，具有很好的市場應用價值。

【技術實現步驟摘要】

本技術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。
技術介紹
高壓電纜以其占地少、敷設方便、人身安全保障、供電可靠性高、維護工作量少等優點在高壓輸變電網絡中得到了廣泛應用。電纜在設計施工時，根據各個地區的需要，結合現場環境，采用電纜溝、直埋、穿管和頂管混合敷設電纜，也可能在同一電纜路徑敷設多回路電纜。正因為這種復雜的敷設方式，在電纜投運后，由于電纜分段不均勻和臨近回路的感應，部分電纜線路金屬套接地電流偏大，甚至超負荷電流20％。如圖1所示，常規電纜系統線路中間交叉互聯，兩端直接接地，含有A、B、C三相，一端為戶外終端，另一端為GIS，共有L1、L2和L3三段；圖2顯示了傳統電纜接地方式及每段電纜長度和接地電流值。從圖中可以看出，三段電纜長度不等，最長411m，最短358m，最大接地電流98.3A，而運行電流290A，占運行電流的34％。為了解決環流大的問題，將原先電纜3小段交叉互聯后兩端接地方式改為：3小段交叉互聯后一端接地，一端經保護器接地的方式，如圖3。改造后線路的環流實測為0～5A，保護器處感應電壓在50V內，滿足現行規程GB50217-2007規定。但是接地故障電流在電纜護層上產生感應電壓，該電壓無法通過交叉互聯抵消，電壓遠大于保護器的導通電壓，流經保護器的大電流持續超過1000ms，而造成保護器過熱爆裂。
技術實現思路
本技術要解決的技術問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，特別適用于復雜惡劣的現場環境。為解決上述技術問題，本技術采用以下技術方案：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型結構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，磁芯的導體整體浸漆；外殼由絕緣材料灌注。磁芯截面不小于3000mm2，磁芯高度300mm、寬度100mm，合金材料相對導磁率在5000-7000之間。導體兩端引出通過連接銅排，銅排末端采用帶螺紋柱子連接。導體截面積為60-80mm2，導體匝數為30-40匝，每層用絕緣紙繞好固定。該接地電流抑制器電感量為50mH。針對目前高壓電力電纜金屬套接地電流過大的問題，根據電纜發生短路時的電流峰值以及規程GB50217-2007規定的金屬套交流電壓值，專利技術人通過優化磁芯結構和工藝，設計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型結構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，磁芯的導體整體浸漆；外殼由絕緣材料灌注。由于采用特殊磁芯設計，本技術的抑制器具有優良的非線性伏安特性，既能保證正常運行的有效限流，又能在電纜發生短路故障時迅速飽和，呈現出明顯變小的低阻抗，從而對短路電流大小沒有明顯影響，保證繼電保護的正常動作；同時，抑制器外殼采用絕緣材料灌注，提高了絕緣性能，能滿足復雜惡劣潮濕的現場環境。使用本技術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，還能長期抑制接地大電流，可以提高供電可靠性，具有很好的市場應用價值。附圖說明圖1是常規電纜系統線路示意圖。圖2是傳統電纜接地方式示意圖(運行電流290A)。圖3是改造傳統交叉互聯接地方式(運行電流290A，利用保護器限制電纜接地電流，接地電流抑制，但保護器經常燒毀)。圖4是應用本技術后改進的電纜接地狀態示意圖(運行電流290A，利用抑制器限制了接地電流，系統運行正常，且抑制器完好無損)。圖5是本技術高壓電纜接地電流抑制器的設計加工生產流程。圖6是本技術高壓電纜接地電流抑制器(封裝前，未加外殼)的結構示意圖。圖7是本技術高壓電纜接地電流抑制器的電路原理圖。圖8是本技術高壓電纜接地電流抑制器(封裝后，加外殼)的外觀示意圖。圖中：1磁芯，2連接銅排，3抑制器連接柱A，4絕緣紙，5導體，6抑制器連接柱B，7安裝底座，8不銹鋼帶，9外殼。具體實施方式設計原理(圖4)依據變壓器設計理論，根據電纜發生短路時的電流峰值以及規程GB50217-2007規定的金屬套交流電壓值，設計本技術接地電流抑制器。根據抑制器通流容量，設計磁芯材質、結構和尺寸；根據最大通流量設計抑制器導體截面積；根據抑制器電感值和飽和電壓，設計抑制器線圈匝數。設計的抑制器需要具備功能：能多次承受數十千安短路電流，不損壞，可重復使用；飽和電壓小于數百伏，抑制過大的接地電流；防潮功能?；窘Y構(圖6)高壓電纜接地電流抑制器，主要由磁芯1及其外殼9組成，磁芯為R型結構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，磁芯的導體5整體浸漆；外殼由絕緣材料灌注。導體兩端引出通過連接銅排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。生產加工(圖5)<1>設計磁芯尺寸和結構：根據抑制器容量設計磁芯尺寸和結構，采用R型結構，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，相對導磁率在5000-7000之間。<2>計算抑制器電感量：根據磁芯骨架尺寸和導體，計算抑制器電感量，約為50mH。<3>設計導體截面積和匝數：根據抑制器電感量，優化導體匝數和導體截面積，能承受大電流，且在規定時間不會過熱損壞。導體截面積為60-80mm2，導體匝數為30-40匝。在繞導體時，每層用絕緣紙4繞好固定。<4>抑制器整體浸漆烘干：避免抑制器導體受潮，提高匝間絕緣。<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。使用方法(圖4)為了解決環流大的問題，將原先電纜3小段交叉互聯后兩端接地方式改為3小段交叉互聯后一端接地，一端經本技術的高壓電纜接地電流抑制器接地，如圖4。改造后線路的環流實測為0～5A，抑制器處感應電壓在50V內，滿足現行規程GB50217-2007規定(不得大于300V)。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
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型結構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，磁芯的導體整體浸漆；所述外殼由絕緣材料灌注。

【技術特征摘要】
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型結構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，磁芯的導體整體浸漆；所述外殼由絕緣材料灌注。2.根據權利要求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，所述合金材料相對導磁率在5000-700...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王珂，代順坤，郭劍，陳弋，張丹，王毅，
申請(專利權)人：廣西電網有限責任公司南寧供電局，
類型：新型
國別省市：廣西;45