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110kV电力电缆感应电压分析及控制城市要发展，电力要先行。
随着生产力的发展、城市化进程的加快，生产生活对供电可靠性的要求越来越高。
电力电缆由于其占地省、供电可靠、有利于美化城市等诸多优点，在电力系统中占比越来越大，很多城市电缆化率越来越高，有些城市甚至实现了全电缆线路供，电力电缆的可靠运行直接影响整个电网的可靠供电。
110kV电力电缆由于其电压等级较高，且为了便于运输和现场施工，一般采用单芯电缆，单芯电缆由于其结构特点，投入运行后其金属护套上会产生感应电压，本文主要就110kV电缆感应电压产生的原理及金属护套的接地方式进行分析讨论。
标签：110kV电缆;感应电压;接地方式单芯是指在一个绝缘层内只有一路导体。
当电压超过35kV时，大多数采用单芯电缆，它的线芯与金属屏蔽层的关系，可看作一个变压器的初级绕组中线圈与铁芯的关系。
当单芯电缆线芯通过电流时就会有磁力线交链铝包或金属屏蔽层，使它的两端出现感应电压。
因单芯电缆金属护层与芯线中交流电流产生的磁力线相铰链，使其两端出现较高的感应电压，因此要求护层有良好的绝缘，同时要求电缆金属护套接地可靠。
当单芯电缆过马路或者是过墙时应穿管保护，应用的这种保护管应该是非磁性材料的金属管或非金属管。
一、110kV电力电缆在运行中的感应电压110kV电力电缆在三相交流电网中运行时，当电缆导体中有电流通过时，导体电流产生的一部分磁通与金属护套相交链，与导体平行的金属护套中必然产生纵向感应电压，产生的感应电压数值与电缆排列中心距离和金属护套平均半径之比的对数成正比，并且与导体负荷电流，频率以及电缆的长度成正比。
在等边三角形排列的线路中，三相感应电压相等;在水平排列线路中，边相的感应电压较中相感应电压高。
在实际的运行过程中，如果把110kV电力电缆两端金属护套直接接地，护套中的感应电压将产生以大地为回路的循环电流，此电流大小与电缆线芯中负荷电流大小密切相关，同时，还与间距等因素有关。
单回路高压单芯电缆金属护套感应电压及限制措施发表时间：2019-12-27T10:51:41.343Z 来源：《中国电业》2019年第18期作者：韦华[导读] 随着社会的发展和进步，现阶段社会各个行业越来越多的拓展了其发展规模摘要：随着社会的发展和进步，现阶段社会各个行业越来越多的拓展了其发展规模，因此大型企业对供电量的需求也越来越高，但由于化工行业在内的多种大型企业自身的供电需求以及生产限制，使得在企业内部不方便进行架空线路的建设，由此厂区内的主要供电线路会使用电缆在桥架中进行敷设的方法，以此满足企业的生产用电需求。
但对于类似110kv单回路高压单芯电缆线路的使用来说，在正常情况下会由于电缆的长度增加而产生更多的问题。
例如电缆金属护套的发热等问题。
从而需要对这些实际存在的问题进行有效的解决和控制，以此确保企业的生产稳定和生产安全。
关键词：单回路高压单芯电缆：电缆金属护套；感应电压及限制措施一、单回路高压单芯电缆金属护套感应电压概述随着社会各行业生产技术和生产规模的逐渐扩大，现阶段采用单回路高压单芯电缆进行供电的企业，在实际生产的整个过程中会由于单回路高压单芯电缆金属护套产生过高的感应电压，而切实影响到生产的稳定进行和生产过程的安全。
从而需要对这一问题进行有效的解决。
具体的，对于金属护套感应电压的产生，是因为当单芯电缆线中有相应的交变电流流过时，交变电流本身周围就会存在交变磁场，从而交变磁场会与电缆回路形成交变磁通，也从而使其与电缆的金属护套产生交链，至此，金属护套就会带有一定的感应电压，感应电压的实际存在会切实影响到线路的检修和维护，并且感应电压所引起的感应电流，会造成金属护套发热严重，进一步使得电能过多的浪费，并降低电缆的载流量，最终会使得电缆加速老化和出现绝缘方面的问题。
从而对于实际使用造成较大的安全隐患和威胁。
根据国标中制定的相关规范和要求，在GB50217-2017《电力工程电缆设计规范》中提出：在没有采取相应能够有效防止人员接触金属护套而产生安全事故的基础上，交流单芯电力电缆整个线路产生的感应电压不应该超过50V。
感应电流的计算
感应电流是由于磁场的变化而产生的电流。
当一个导体在磁场中运动或磁场的强度发生变化时，会产生感应电流。
感应电流的大小与导体的速度、磁场的强度以及导体的形状和材料等因素有关。
感应电流的计算可以通过法拉第电磁感应定律来进行。
根据法拉第电磁感应定律，感应电流的大小与磁通量的变化率成正比。
磁通量是磁场通过一个平面的数量，用符号Φ表示。
磁通量的单位是韦伯（Wb）。
当导体以速度v穿过磁场时，磁通量的变化率可以表示为ΔΦ/Δt，其中ΔΦ是磁通量的变化量，Δt是时间的变化量。
根据法拉第电磁感应定律，感应电流的大小可以表示为I=ΔΦ/Δt。
根据上述的计算公式，可以得出感应电流的大小与磁通量的变化率成正比。
当磁通量的变化率较大时，感应电流的大小也会较大。
相反，当磁通量的变化率较小时，感应电流的大小也会较小。
感应电流的计算不仅可以用于理论研究，也可以应用于实际生活中。
例如，在发电机中，通过转动磁场和导体之间的相对运动，可以产生感应电流，从而实现电能转换。
此外，感应电流的计算还可以应用于电磁感应现象的研究和电磁设备的设计等领域。
感应电流的计算是根据法拉第电磁感应定律进行的，通过磁通量的变化率来确定感应电流的大小。
感应电流的计算可以应用于理论研
究和实际应用中，具有重要的意义和价值。
通过深入理解感应电流的计算，可以更好地理解电磁感应现象，并应用于相关领域的研究和实践中。
第40卷第3期：714-720 高电压技术V ol.40, No.3: 714-720 2014年3月31日High V oltage Engineering March 31, 2014 DOI: 10.13336/j.1003-6520.hve.2014.03.011基于有限元法的电缆金属护套感应电压仿真分析高俊国1，于平澜1，李紫云1，张晓虹1，刘通2，刘智宏2（1.哈尔滨理工大学工程电介质及其应用教育部重点实验室，哈尔滨150080；2.南方电网科学研究院有限责任公司，广州510080）摘 要：为有效降低单芯电缆金属护套感应电压对电缆寿命及载流量的影响，科学合理地选择不同电缆结构的敷设排列方式和距离，利用有限元法对不同材料、结构的电缆金属护套感应电压进行了数值仿真分析。
首先采用电磁感应定律对单芯电缆金属护套感应电压进行解析计算；再通过Ansoft Maxwell 15软件建立单回路电缆金属护套感应电压的3维简化模型，并验证了有限元分析方法的适用范围。
在此基础上，计算护套、半导电屏蔽层在不同相对磁导率、体积电导率条件下的感应电压值，分析了钢带铠装层对金属护套感应电压的影响。
结果表明，当金属护套的体积电导率由105 S/m增大到107 S/m时，电缆金属护套感应电压约降低2.86%；而当屏蔽材料的体积电导率由104 S/m增大到105 S/m时，电缆金属护套感应电压约降低6.06%。
当金属护套的相对磁导率由1增大到10时，电缆金属护套感应电压约升高48.48%；而当屏蔽材料的相对磁导率由1增大到10时，电缆金属护套感应电压约升高6.06%；与无铠装层电缆相比，装有金属铠装层电缆的金属护套感应电压增大了近100%。
关键词：单芯电缆；金属护套；感应电压；有限元法；体积电导率；相对磁导率Simulation Analysis of Induced Voltage on Metal Sheath of Power Cable Based onFinite Element MethodGAO Junguo1, YU Pinglan1, LI Ziyun1, ZHANG Xiaohong1, LIU Tong2, LIU Zhihong2(1. Key Laboratory of Engineering Dielectrics and Its Application, Ministry of Education, Harbin University of Science and Tech-nology, Harbin 150080, China; 2. Electric Power Research Institute, China Southern Power Grid, Guangzhou 510080, China)Abstract：In order to decrease the influence of induced voltage at metal sheath of single-core cable on the cable’s lifetime and current-carrying capacity, and to select reasonable laying arrangement and distance for different cable structures, we numerically simulated and analyzed the induced voltage on metal sheath of various materials and structures. Firstly, we calculated the induced voltage on metal sheath of single-core cable using the analytic formulas based on electromagnetic induction law. Then, we established a 3-D model of metal sheath of single-core cable using Ansoft Maxwell 15, and vali-dated the applicability of this finite element model. Meanwhile, we calculated the induced voltage of metal sheath and semiconduction shielding layer with different relative magnetic permeability and bulk conductivity, and then we analyzed the effect of steel armour coating on the induced voltage. The results show that, when the bulk conductivity of metal sheath increases from 105 S/m to 107 S/m, the induced voltage on metal sheath decreases by about 2.86%, but when the bulk conductivity of shield material increases from 104 S/m to 105 S/m, the induced voltage decreases by about 6.06%.Moreover, the induced voltage increases by about 48.48% when the relative magnetic permeability increases from 1 to 10 in metal sheath, and by about 6.06% for the similar increase in shield material. Compared with cable in the absence of metal amour, the induced voltage of cable in the presence of armour coat almost doubles.Key words：single-core cable; metal sheath; induced voltage; finite element method; bulk conductivity; relative magnetic permeability0引言随着我国高压单芯电力电缆应用的普及，越来———————基金资助项目：国家自然科学基金(51077029); 特高压工程技术(昆明、广州)国家工程实验室开放基金(NEL201118)。
110 kV电缆单端接地护层感应电压的计算与仿真胡振兴;肖静;丁唯;王旭;罗晓康;彭勇【摘要】高压单芯电缆运行电流会在电缆金属护层上产生感应电压.当电缆线路发生短路时,高幅度的短路电流在金属护层上产生感应电压可能威胁电缆外绝缘.因此,对110 kV电缆发生单相接故障时故障相和非故障相护层上的感应电压进行计算和仿真.当电缆发生单相接地故障时,电缆护层上的感应电压幅值超过10 kV.随着电缆长度的增长,感应电压幅度逐渐增大,但是故障相护层感应电压幅值相对非故障相增长得多.加回流线后,电缆护层上的感应电压幅值明显降低,减小幅度超过30％.对单相接地故障后的电缆金属护层的感应电压进行ATP-EMTP仿真计算,结果表明,当接地电流全部以大地为回路和接地电流一部分以大地为回路另一部分以护套或回流线为回路时,两种情况下A、B、C三相护层感应电压仿真与计算结果误差均在4％之内,验证了仿真模型的准确性.【期刊名称】《通信电源技术》【年(卷),期】2019(036)001【总页数】5页(P233-237)【关键词】110kV电缆;护层感应电压;单相接地;ATP-EMTP【作者】胡振兴;肖静;丁唯;王旭;罗晓康;彭勇【作者单位】中国电力工程顾问集团西南电力设计院有限公司,四川成都 610021;中国电力工程顾问集团西南电力设计院有限公司,四川成都 610021;中国电力工程顾问集团西南电力设计院有限公司,四川成都 610021;武汉大学电气工程学院,湖北武汉 430072;中国电力工程顾问集团西南电力设计院有限公司,四川成都 610021;中国电力工程顾问集团西南电力设计院有限公司,四川成都 610021【正文语种】中文0 引言随着城市建设规模和标准的不断提高，城市枢纽变电站的进出线电缆化程度越来越高，高电压等级的电力电缆被大量采用。
110 kV电力电缆常用单芯电缆，但单芯电缆在使用中若发生短路，将在电缆护层上产生感应过电压，威胁电缆的外绝缘[1-3]。
110kV高压单芯电缆金属护套接地方式探讨摘要：近年来,随着城市转型的加速,大批110千伏高压电缆投入使用,大批110千伏高压电缆敷设到人口稠密地区。
基于目前接地110kV高压单芯电缆金属护套方法和需要考虑的问题,可以对其详细介绍,对110kV高压单芯电缆安全运行起到积极的作用和价值。
关键词：高压单芯电缆；金属护套；接地方式；110 kV外护套绝缘电缆频繁事故,促使设计、运营和维护部门对护套的电压和电流进行调查研究。
电缆的金属外护套几乎没有磁场和感应电压，当单芯电缆高压电流中循环时,电流变得非常大,金属屏蔽检测到非常高的感应电压,这可能威胁到人们的安全或导致电缆的绝缘和损坏。
因此,应采用适当的接地方法降低电缆的感应电压,以保证电缆安全、经济地运行。
以下是有关电缆性能的国家标准,各种接地方法,金属护套高压线性电缆的应用,不同铺设条件、护套接地的比较,电压对其电缆的影响,接地方式选择和限制,操作和维护。
一、110 kV高压单芯电缆金属护套接地问题根据中国目前的电力电缆设计方案,35kV以下的电缆是一种三芯电缆。
在电缆线中,综合为零电流通过流经三个。
因此,金属屏幕两端没有感应电压。
这意味着在这种类型的电缆中,当两端直接连接到地面时,感应电流不会通过金属屏幕。
当电压超过35kV时,电缆通常是单根电缆。
当电流通过电缆芯时,存在磁力线和金属层,两端产生感应电压,与电缆的长度和流经导体的电流成正比。
如果高压电缆很长,则可以将感应电压应用于护套上，这将危及人类安全。
如果电缆在短路故障工作电压或雷电冲击,屏幕会产生高电感电压,有时会导致击穿护套。
即使在这种情况下,当金属屏蔽层末端接地处理是三相互联时,其也会产生非常大的环流,换流值为电缆芯电流的50-95%。
电缆损坏的原因显而易见。
同时,金属屏幕表面产生热量,影响电缆线路运行时的能耗,加速其绝缘老化。
也就是说,对于35kV以上的高压电缆,电缆的两端不能直接接地。
但是,如果金属屏幕的一端没有接地,如果沿着高压单芯电缆电流,则金属屏蔽不会暴露在不接地端的冲击电压下,系统会短路,短路电流通过元件,会产生高电压,金属屏蔽频率为一端互联接地。
