21-电缆金属屏蔽结构的确定方法
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电力电缆金属屏蔽的截面积及其短路热稳定要求摘 要:参考国内外相关标准,根据电力电缆金属屏蔽的热稳定性能,对中压电力电缆的金属屏蔽层截面积提出明确的要求,以规范招投标技术要求,保证电力电缆金属屏蔽满足电网长期稳定安全运行要求。
关键词:电力电缆 金属屏蔽 截面积 热稳定Requirements for metallic screen size and thermal short-circuit of power cable Abstract: According to national and international standards, this paper specifies the cross-section sizes of metallic screen of power cable so that it meets with the thermal short-circuit requirements. It ensures that the metallic screen meet the requirements for long-term safe operation of power distribution systems. The conclusion is part of technical specifications for tender documents.Key words: power cable, metallic screen, cross-section, thermal short-circuit0 引 言按照现有国家有关标准规定,电力电缆屏蔽短路试验由制造厂与用户考虑电网实际短路条件确定;中压电力电缆标准缺少关于金属屏蔽截面积的规定,制造厂一般都没有对电缆的金属屏蔽层进行短路热稳定试验;在实际招投标过程中,往往缺少对电力电缆金属屏蔽的截面积的明确规定;本文在总结国内外相关文献资料的基础上,根据铜导体的热稳定性能计算公式,提出了电缆金属屏蔽层截面积的确定方法。
输电电缆运检班全业务核心班组核心能力认证理论单选题1-150-企事业内部考试其他试卷与试题1. 触电急救应分秒必争,一经明确心跳、呼吸停止的,立即就地迅速用()进行抢救,并坚持不断地进行,同时及早与医疗急救中心(医疗部门)联系,争取医务人员接替救治。
出处:电力安全工作规程线路部分P70-2.1A. 心脏按压法B. 口对口呼吸法C. 口对鼻呼吸法D. 心肺复苏法答案:D2. ()的电气设备,指全部带有电压、一部分带有电压或一经操作即带有电压的电气设备。
出处:电力安全工作规程线路部分P2-3.3A. 试验中B. 运行中C. 运用中D. 调试中答案:C3. 一张工作票中,工作票签发人和工作许可人()工作负责人。
出处:电力安全工作规程线路部分P4-5.3.7.3A. 可以兼任B. 不得兼任C. 必要时兼任D. 经批准可兼任答案:B4. 保证由其负责的停、送电和许可工作的命令正确是()的安全责任。
出处:电力安全工作规程线路部分P5-5.3.11.3A. 工作票签发人B. 工作许可人C. 工作负责人(监护人)D. 专责监护人答案:B5. 填用数日内工作有效的第一种工作票,每日收工时如果将工作地点所装的接地线拆除,次日恢复工作前应()。
出处:电力安全工作规程线路部分P6-5.6.3A. 重新验电B. 直接挂接地线C. 重新验电挂接地线D. 使用个人保安线答案:C6. 使用伸缩式验电器时应保证绝缘的()。
出处:电力安全工作规程线路部分P7-6.3.2A. 长度B. 有效C. 有效长度D. 良好答案:C7. 电缆及电容器接地前应()放电。
出处:电力安全工作规程线路部分P8-6.4.9A. 逐相B. 充分C. 逐相充分D. 依次答案:C8. 在开断电缆以前,应与电缆走向图图纸核对相符,并使用专用仪器(如感应法)确切证实电缆无电后,用()钉入电缆芯后,方可工作。
出处:电力安全工作规程线路部分P33-15.2.1.10A. 带绝缘柄的铁钎B. 接地的铁钎C. 接地的带绝缘柄的铁钎D. 接地的带手柄的铁钎答案:C9. 使用远控电缆割刀开断电缆时,刀头应(),周边其他施工人员应临时撤离,远控操作人员应与刀头保持足够的安全距离,防止弧光和跨步电压伤人。
2023年电力电缆考试历年真题荟萃4套合1(附带答案)(图片大小可自由调整)全文为Word可编辑,若为PDF皆为盗版,请谨慎购买!第I套一.全能考点(共50题)1.【单选题】聚乙烯电缆只适用于()电缆线路。
A、220kV及以上B、35-110kVC、10kV及以下参考答案:C2.【单选题】塑料电缆连接处加装玻璃钢保护盒并灌满沥青防水胶,其作用不包括()。
A、机械保护B、绝缘C、防止水分浸入内部参考答案:B3.【判断题】绝缘接头是指电缆金属护套、接地屏蔽和绝缘屏蔽在电气上断开。
()参考答案:√4.【判断题】在极端潮湿环境沿海盐雾环境,应选用冷收缩式电缆终端。
()参考答案:×5.【单选题】橡胶电力电缆适合经常移动的电气设备,因为()。
A、柔性好B、耐化学腐蚀C、抗老化参考答案:A6.【判断题】空气终端包括瓷套管空气终端、复合套管空气终端、柔性空气终端等。
()参考答案:√7.【单选题】一般地,随着温度升高,交联聚乙烯绝缘电缆的绝缘材料性能()。
A、下降B、不变C、上升参考答案:A8.【判断题】在变电站进出线电缆比较集中的夹层内设置火灾探测报警装置,可及早探测火情和正确报警。
()参考答案:√9.【单选题】示温蜡片分为()种。
A、2B、4C、3参考答案:C10.【单选题】低压配电电缆线路中主要采用()。
A、单芯电缆B、四芯和五芯电缆C、三芯电缆参考答案:B11.【判断题】交联聚乙烯绝缘电缆的电化树枝现象的特点是树枝密集且不连续。
() 参考答案:×12.【判断题】不得在电力电缆隧道两侧重叠修建其他管线。
()参考答案:×13.【单选题】电缆根据导体截面、绝缘材料、()不同,采用不同绝缘厚度。
A、散热要求B、线芯数目C、系统接地方式参考答案:C14.【判断题】充油电缆区别于一般电缆:其护层必须有屏蔽层。
()参考答案:×15.【单选题】电力系统中性点经消弧线圈接地的优点是()。
2023年电力电缆参考题库含答案(图片大小可自由调整)第1卷一.全能考点(共50题)1.【单选题】当导体截面较大、相距很近、频率很高时,则必须考虑()效应。
A、邻近B、集肤C、热2.【单选题】机械敷设电缆的速度不宜超过()。
A、25m/minB、20m/minC、15m/min3.【单选题】可敷设于水底或竖井中的电缆是()。
A、B、YZQC、D、YZQ202E、F、YZQ1434.【判断题】目前,我国基本能生产制造并广泛使用500kV电压等级的电缆终端。
()5.【判断题】树枝老化是导致油浸纸绝缘电缆发生击穿的主要原因。
()6.【判断题】吊起的电缆盘放置于地面时,应选择事先挖好的有凹陷的地面。
()7.【单选题】测温光纤全线贯通,单点损耗小于()。
A、0.02B、0.001C、0.18.【单选题】将电缆导体连通,而将金属护套、接地屏蔽层和绝缘屏蔽在电气上断开的中间接头是()。
A、绝缘接头B、直通接头C、转换接头9.【单选题】1kV五芯(4+1)聚氯乙烯绝缘电力电缆的结构中放置在最中心的是()。
A、相线B、N线C、填芯10.【单选题】除工作电流大于1000A交流系统电缆外,其他电缆支架宜采用()。
A、铝合金制B、钢制C、铁制11.【判断题】目前,投入使用的直流电缆主要有充油电缆和黏性油浸渍电缆。
()12.【单选题】如发现加氢原料带水严重时,装置需要切断原料改循环流程,另外还须()。
A、降反应器入口温度B、提高反应器入口温度C、降低反应压力13.【判断题】氯化反应是吸热反应。
14.【单选题】通过测量单芯电缆(),判断电缆护套绝缘是否损伤、电缆接地系统连接是否正确。
A、导体的空载电流B、金属护套接地电流C、绝缘的泄漏电流15.【判断题】电力电缆沟道敷设时,最下层至沟底或地面间的规定距离为100~150mm。
()16.【判断题】电力电缆跨越江、河、湖、海时,采用水底或桥上敷设。
()17.【单选题】电缆采用聚氯乙烯护套的优点是()。
2023年电力电缆考试历年真题摘选三套集锦(附带答案)(图片大小可自由调整)全文为Word可编辑,若为PDF皆为盗版,请谨慎购买!第壹卷一.全能考点(共50题)1.【单选题】传统的配电网,特别是农村电网多为()。
A、网格状B、放射性树状网C、环网参考答案:B2.【单选题】当故障点处形成贯穿性通道时,必须采用()测量故障点距离。
A、低压脉冲法B、冲击闪络法C、直流闪络法参考答案:B3.【判断题】1kV五芯(3+2)聚氯乙烯绝缘电力电缆,3指3根相线,2指2根N线。
()参考答案:×4.【单选题】与交流电缆相比,直流电缆不存在()的影响。
A、绝缘电阻B、累积效应C、集肤效应参考答案:C5.【单选题】绝缘层中的气泡或内外表面的凸起在高电场下会产生电晕,这将破坏()。
A、绝缘层B、护层C、屏蔽层参考答案:A6.【单选题】电缆的类别特征、绝缘类型、导体材料等在型号中用()表示。
A、汉语拼音的第一个大写字母B、汉语拼音的首字母的小写C、数字参考答案:A7.【单选题】电缆盘距地面()时,应暂停,检视一切正常再行作业。
A、20-50cmB、30-80cmC、50-80cm参考答案:A8.【判断题】为检修10kV电力电缆户外终端头,应首先核对线路名称、检查断路器确在开位,再拉开断路器两侧隔离开关。
()参考答案:√9.【判断题】更换不合格的护层保护器属于电缆终端和接头检修。
()参考答案:×10.【判断题】110kV交联聚乙烯电缆外护套采用铅或铝材料。
()参考答案:×11.【单选题】在直流电压下,电场分布合理,电缆绝缘层气隙承受场强()。
A、极小B、较大C、较小参考答案:C12.【判断题】检查维护刹车系统时,要将钻具坐于井口,防止发生事故。
参考答案:√13.【判断题】增大电缆间距主要是为了减小邻近效应。
()参考答案:√14.【判断题】由于甲烷化反应是脱除粗氢气中的一氧化碳,粗氢中的一氧化碳含量的高低对甲烷化过程没有明显的影响。
2023年电力电缆备考押题2卷合壹(带答案)(图片大小可自由调整)全文为Word可编辑,若为PDF皆为盗版,请谨慎购买!第一卷一.全能考点(共100题)1.【单选题】1kV五芯(4+1)聚氯乙烯绝缘电力电缆的结构中放置在最中心的是()。
A、相线B、N线C、填芯参考答案:B2.【单选题】电缆护层的作用是()。
A、使线芯与大地绝缘B、防潮防腐防机械损伤C、使导体与绝缘层良好接触参考答案:B3.【判断题】110kV及以上XLPE电缆护套破损造成多点接地时,其接地线电流能达到线芯电流的50%~95%。
()参考答案:√4.【单选题】进入SF6电气设备室或与其相连的电缆夹层、沟道,应先检测()含量是否合格。
A、氧气和B、二氧化碳C、氮气参考答案:A5.【单选题】可敷设于水底或竖井中的电缆是()。
A、B、YZQC、D、YZQ202E、F、YZQ143参考答案:E6.【判断题】电缆故障后查找故障点最费时的是直埋的电缆。
()参考答案:√7.【判断题】1kV四芯(3+1)聚氯乙烯绝缘电力电缆的导体中三相导体呈圆形。
()参考答案:×8.【判断题】电力电缆跨越江、河、湖、海时,采用水底或桥上敷设。
()参考答案:√9.【单选题】对于充油电缆线路,(),都要检查其油压。
A、投入运行前B、投入运行后C、无论是否投运参考答案:C10.【单选题】铝芯不滴流纸绝缘铅包钢带铠装聚氯乙烯外护套电力电缆型号为()。
A、ZLQ22B、ZQ21C、ZLQD、22参考答案:C11.【单选题】浇注式终端一般用于10kV及以下()。
A、油浸纸绝缘电缆B、塑料绝缘电缆C、交联聚乙烯绝缘电缆参考答案:A12.【单选题】电缆终端处最大径向场强取值越小,应力锥直径越大,电气安全裕度()。
A、越小B、越大C、不变参考答案:B13.【单选题】导体中流过交流电流时,越接近表面电流密度越大的现象称为()。
A、集肤效应B、边缘效应C、邻近效应参考答案:A14.【单选题】交联聚乙烯绝缘电缆的电化树枝呈()。
2023年电力电缆参考题库含答案(图片大小可自由调整)第1卷一.全能考点(共50题)1.【判断题】电缆隧道充油电缆塞止井应每年巡查一次。
()2.【判断题】吊起的电缆盘放置于地面时,应选择事先挖好的有凹陷的地面。
()3.【单选题】在交流电压下,绝缘层电压分配与绝缘的介电常数()。
A、成反比B、成正比C、无关4.【单选题】对于10kV电缆,传输功率应小于5000kW,传输距离应小于()km。
A、5B、10C、85.【判断题】采用在线芯绝缘表面包金属屏蔽带(等电位)的方法,可限制干包或预制型电缆终端电晕发生。
()6.【单选题】110kV交联聚乙烯电缆的外电极的作用是()。
A、作为电缆接地保护B、作为外护套耐压试验的电极C、实现电磁屏蔽7.【单选题】电缆金属护套、接地屏蔽和绝缘屏蔽在电气上接通的中间接头,称为()。
A、绝缘接头B、半绝缘接头C、直通接头8.【判断题】对于220V电缆,传输功率应小于100kW,传输距离应小于0.25km。
()9.【单选题】如发现加氢原料带水严重时,装置需要切断原料改循环流程,另外还须()。
A、降反应器入口温度B、提高反应器入口温度C、降低反应压力A、高温B、严重腐蚀C、高落差11.【单选题】常用红色表示()示温蜡片。
A、60℃B、70℃C、80℃12.【判断题】110kV交联聚乙烯电缆外护套采用铅或铝材料。
()13.【判断题】以地理图为背景,标明一个地区内全部电缆线路的平面布置图,称为电缆网络系统接线图。
()14.【判断题】电能以电磁波形式传播,传播速度是光速。
()15.【单选题】直埋电缆与热力管道接近时,应保持的最小净距为()。
A、0.5mB、2mC、1m16.【判断题】交流单芯电力电缆金属护套的感应电压与电缆流过的电流电缆的长度有关。
()17.【判断题】中性点不接地电力系统发生单相接地时,线电压仍对称。
()18.【判断题】直埋电缆表面距地面应不小于0.7m。
()19.【判断题】电缆故障粗测的方法有电桥法和脉冲反射法两大类。
2023年电力电缆参考题库含答案(图片大小可自由调整)第1卷一.全能考点(共50题)1.【判断题】安装电缆接头工作应在空气湿度为80%以下进行。
()2.【判断题】当单芯电缆中流过直流电流时,就会在电缆金属护套中产生感应电压。
()3.【单选题】电缆线路的试运行阶段是指电缆线路投入运行后()以内。
A、3个月B、1年C、6个月4.【单选题】冷缩式终端一般用于35kV及以下()。
A、塑料绝缘电缆B、油浸纸绝缘电缆C、交联聚乙烯绝缘电缆5.【单选题】大型电源节点和负荷节点都直接与()连接。
A、一次配电网B、输电网C、二次配电网6.【单选题】如果XLPE电缆采用单端接地方式,可采用()监测电缆主绝缘状态。
A、接地线电流法B、线芯电流法C、短路电流法7.【单选题】一般地,随着含水率增大,交联聚乙烯绝缘电缆铜导体对电缆油的催化活性()。
A、下降B、不变C、上升8.【判断题】电力电缆的型号中,电压等级由两个数值构成并以斜线分开,后面1位是相电压。
()9.【单选题】直埋电缆表面距地面应不小于()。
A、0.5mB、0.7mC、1.0m10.【单选题】电缆敷设过程中应选择合理的敷设牵引方向,一般()敷设。
A、从地理位置高的一端向低的一端B、从地理位置低的一端向高的一端C、任意11.【单选题】自容式充油(铅包)电缆的最小弯曲半径为()。
A、10B、C、D、E、20F、1512.【单选题】对于负荷密集区的市政主干道两侧,应沿道路建设()电缆路径。
A、左侧B、双侧C、右侧13.【单选题】冷收缩中间接头的接头主体,采用()的冷收缩绝缘件。
A、内、外半导电屏蔽层和应力控制均独立B、内、外半导电屏蔽层和应力控制为一体C、内、外半导电屏蔽层一体,应力控制独立14.【单选题】铜芯、交联聚乙烯绝缘、钢带铠装、聚氯乙烯外护套电力电缆型号为()。
A、YV22B、VV22C、YJV2215.【单选题】敷设在厂房内、隧道内和不填沙电缆沟内的电缆,应采用()。
2023年电力电缆考试历年真题荟萃4卷合1(附带答案)(图片大小可自由调整)全文为Word可编辑,若为PDF皆为盗版,请谨慎购买!第一卷一.全能考点(共50题)1.【判断题】交流单相电力电缆金属护层的接地必须保证其任一点感应电压在未采取安全措施的情况下不得大于100V。
()参考答案:×2.【单选题】金属电缆支架防腐工艺应保证运行()年不出现严重腐蚀。
A、5B、8C、6参考答案:B3.【判断题】与热收缩电缆终端相比,预制式电缆终端的弹性较差。
()参考答案:×4.【判断题】用仪器测量电缆各部位温度的目的是防止电缆绝缘超过允许最高温度而缩短寿命。
() 参考答案:√5.【判断题】电缆隧道充油电缆塞止井应每年巡查一次。
()参考答案:×6.【单选题】具有防燃能力的电缆是()。
A、ZQB、20C、XHD、20E、VV20参考答案:D7.【单选题】油浸纸绝缘分相铅包电力电缆的的优点是()。
A、绝缘性能好B、价格便宜C、制造简单参考答案:A8.【判断题】充油电缆加强层的材料通常是铜带或不锈钢带。
()参考答案:√9.【判断题】电力电缆的高压预防性试验一般每1年进行一次。
()参考答案:×10.【判断题】单芯电缆绝缘层中最大电场强度位于线芯外表面。
()参考答案:√11.【判断题】电缆线路工程验收必须按照中间过程验收、自验收、预验收、竣工验收4个阶段组织。
()参考答案:√12.【判断题】对电缆定期进行主绝缘和交叉互联系统的预防性试验以及测温测负荷检查,并将结果与规程中的标准值比较,若超标则安排维修计划对设备停电检修,此维护方式称为状态检修。
()参考答案:×13.【判断题】电力电缆长期过负荷运行,不会引起绝缘老化寿命缩短等后果。
()参考答案:×14.【单选题】目前,我国基本能生产制造并广泛使用()电压等级的电缆终端。
A、35kV及以下B、110kVC、500kV参考答案:A15.【判断题】有些使用场合对电缆外护层的抗拉强度要求较高,如电缆沟。
电缆金属屏蔽结构IEC60949的确定方法
张伟、管新元、王璐、孙大壮、虞踏峰
(江苏亨通电力电缆有限公司,江苏苏州 215200)
摘要:本文介绍了电缆金属屏蔽结构的确定方法,根据IEC60949介绍金属屏蔽故障电流的计算方法,并结合自身经验与电缆行业的同仁就IEC60949分享些个人心得。
关键词:电缆;金属屏蔽;故障电流;计算方法;
0 前言
众所周知,电缆屏蔽层包括金属屏蔽和非金属屏蔽两种形式,采用哪一种屏蔽形式取决于电缆的种类。
电力电缆为了屏蔽和均化电场,承载故障电流,通常
=1.2kV)到采用金属屏蔽形式。
而在国家标准GB/T12706《额定电压1kV(U
m
=40.5kV)挤包绝缘电力电缆及附件》中仅规定:“金属屏蔽应由一根或35kV(U
m
多根金属带、金属编织、金属丝的同心层或金属丝与金属带的组合结构组成。
”“铜带屏蔽由一层重叠绕包的软铜带组成,也可采用双层软铜带间隙绕包。
”“单芯电缆铜带标称厚度≥0.12mm,三芯电缆铜带标称厚度≥0.10mm。
”“铜丝屏蔽由疏绕的软铜线组成,其表面应用反向绕包的铜丝或铜带扎紧,相邻铜丝的平均间隙应不大于4mm。
”
金属带或金属丝屏蔽主要是在发生短
路的情况下,在一定时间内承担一部分故障电流,避免绝缘在过高的电流影响下产生热击穿。
前提是金属屏蔽必须有牢靠的接地措施,金属屏蔽的几何截面积应能满足相应的电气要求。
1 金属屏蔽结构对比
国家标准GB/T 12706、德国标准DIN VDE 0276和澳大利亚标准AS/NZS 1429.1中关于金属屏蔽结构要求如下:
当电压等级低于35kV 或导体标称截面积小于500mm 2时,国家标准GB/T 12706没有明确规定金属带或金属丝屏蔽的使用范围,国内在没有特殊要求时均采用铜带屏蔽结构;DIN VED 0276和AS/NZS 1429.1要求电缆的金属屏蔽应采用铜丝屏蔽结构,并对铜丝屏蔽的几何截面积或电气要求进行规定。
主要原因为国内电缆大多采用经小电阻接地方式,采用铜带屏蔽即可满足承载故障电流的要求;国外电缆大多采用直接接地方式,需采用铜丝屏蔽才可满足承载故障电流的要求。
那么,怎样计算铜带和铜丝屏蔽结构可承载的故障电流呢?在计算过程中又应注意哪些问题呢?
2 允许故障电流的计算
在进行计算前,需对以下符号的含义加以说明:
A —考虑到四周或邻近材料的热性能常熟,(mm 2/s)1/2;
B —考虑到四周或邻近材料的热性能常熟,mm 2/s ;
F —不完善的热接触因数;
I —短路期间允许故障电流的有效值,A ;
I AD —短路期间,在绝热基础上计算的故障电流,A ;
K —载流体材料常数;
M —热接触因数,S -1/2;
S —载流体几何截面,mm 2; n —包带层数或单线根数;
d —单丝直径,mm ;
t —短路持续时间,s ;
w —带宽,mm ;
β
—0℃时电阻温度系数的倒数,K ; δ
—金属护套、屏蔽层或铠装层厚度,mm ; ε
—考虑热量损失在临近层的因数; θ
f —终止温度,℃; θ
i —起始温度,℃;
ρ2、ρ3—金属护套、屏蔽层或铠装层四周媒介热阻,K.m/W ;
ζ1—屏蔽层、金属护套或铠装层比热,J/K.m 3;
ζ2、ζ3—屏蔽层、金属护套或铠装层四周媒介比热,J/K.m 3。
注:以上符号的具体数值均能在IEC60949中找到答案,笔者在此不再进行说明。
根据IEC60949《Calculation of thermally permissible short-circuit currents, taking into account non-adiabatic heating effects 》,可知允许故障电流:
当采用绝热法计算时,ε=1。
注:当持续故障电流时间与导体截面积<0.1s/mm 2时,故障电流的增加可以忽略,采用绝热
AD
I I ε=⋅
S nw δ=法计算,否则应采用非绝热法计算。
绝热情况下允许故障电流:
由上式可看出,承载故障电流的能力主要与载流体材料、载流体的几何截面积、短路持续时间、载流体的起始温度及终止温度有关。
所以,如何确定载流体的几何截面积和载流体起始温度及终止温度为计算金属屏蔽故障电流的关键。
a) 载流体的几何截面积:
金属丝屏蔽:
IEC60949中规定,金属丝屏蔽的载流体几何截面积为单根金属丝几何截面积乘以金属丝的根数,既:
金属带屏蔽:
可看出,金属带载流体的几何截面积仅与金属带的宽度、厚度及层数有关,与金属带屏蔽的重叠搭盖率无关。
也就是说,重叠绕包的金属带与间隙绕包的金属带具有同等的承载故障电流的能力。
b) 载流体的起始温度和终止温度:
载流体在发生短路情况下的终止温度可参照IEC60986《Short-circuit temperature limits of electric cables with rated voltages from 6kV(U m =7.2kV) up to 30kV(U m =36kV)》进行选择;因起始温度没有标准规定,如铜丝屏蔽结构,国内通常根据经验以55℃作为起始温度计算。
值得注意的是,对于海外产品,客户通常会对金属屏蔽结构发生短路时的起始温度做出规定,如澳大利亚标准AS/NZS 1429.1《Electric cables —Polymeric insulated Part 1: For working voltages
1.9/3.3(3.6) kV up to and including 19/33(36)kV 》中明确规定:金属屏蔽的故障电流应采用IEC60949中规定的绝热法计算,屏蔽起始温度为80℃。
此时若按照55℃计算金属丝屏蔽几何截面积,将产生严重错误,很容易造成客户投诉或电缆使用故障。
3 因数ε值的计算
AD I 24d S n
π⋅=⋅
ε
1
M F
23
10.610.069(0.0043(
ε=++
当采用非绝热法计算金属屏蔽允许故障电流时,需计算ε值。
为着重介绍电缆金属屏蔽结构的确定方法,仅以铜带屏蔽和铜丝屏蔽举例说明:
a)铜带屏蔽ε值计算:
--式1
(s-1/2) --式2
笔者在最初接触金属带屏蔽故障电流计算时,错误的将上述式2中的(s-1/2)理解为对载流体短路时间进行开方计算,实则不然。
从式1中可看出,热量损失在邻近层的因数ε应为不带单位的常数。
若将式2中(s-1/2)对载流体的短路时间进行开方计算,将得到不带单位的M值,而不带单位
的M值与式1
相乘,将得到带有s1/2单位的ε值,造成计算错误。
b)铜丝屏蔽ε值计算:
对于铜丝屏蔽:
当考虑热性不完善接触因素时,F推荐值取0.7。
0.7也是笔者在最初接触金属丝屏蔽故障电流计算时采取的计算值。
然而在IEC60949中有明确规定:当屏蔽金属丝之间间隙不小于1根金属丝直径且金属丝全部嵌入在非金属材料中时,F 值取0.7。
当屏蔽金属丝外有挤出管状物且单线间存在气隙时,F值取0.5。
澳大利亚中压电缆全部采用铜丝屏蔽结构,笔者曾经与澳大利亚技术人员讨论,一致认为采用0.5的不完善接触因数较为准确合理且使用至今。
4 总结
导体、金属屏蔽层、金属护套层、铠装层允许故障电流的计算过程参照IEC60949,载流体在短路情况下的起始温度及终止温度参照IEC60986进行选择,根据相应条件进行计算均可得到准确的允许故障电流值。
笔者通过自身经验,将亲身遇到错误与大家分享,以避免类似问题的再次发生。