4 交流单芯电力电缆金属护层相关规定
4.1 感应电势的相关规定
单芯电缆在三相交流电网中,线芯电流产生的一部分磁通与金属套相连,使之产生感应电压。感应电压的值与电缆排列中心距和金属套平均半径之比的对数成正比,并与线芯的负荷电流、频率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,在水平排列的线路中,边相的感应电压较中相的感应电压高。
交流单芯电力电缆线路的金属层上任一点非直接接地处的正常感应电势应符合以下要求:
(1)未采取能有效防止人员任意接触金属层的安全措施时,不得大于50V。
(2)除以上情况外,不得大于300V。
4.2 接地方式的选择
交流系统单芯电力电缆金属层接地方式的选择应符合下列规定:
(1)线路不长,且能满足感应电势要求的情况下,应采取在线路一端或中央部位单点直接接地。
(2)线路很长且不能满足上述感应电势要求时,可采取在线路两端接地。单芯电缆金属套两端接地后,由于感应电压在金属套内产生循环电流,会造成护层损耗发热,降低电缆的输送容量。一般电缆的截面积越大,降低的输送容量也越大。1kV交联聚乙烯绝缘电缆空气中敷设时允许载流量如表2所示。
表2 1kV交联聚乙烯绝缘电缆空气中敷设时允许载流量
单芯电缆水平排列 | 电缆导体截面/mm2 |
| 120 | 150 | 185 | 240 | 300 |
单侧金属层接地 | 410 | 479 | 546 | 643 | 738 |
两侧金属层接地 | 351 | 392 | 438 | 502 | 552 |
注:水平排列电缆相互间中心距为电缆外径的2倍。
(3)除上述情况外的长线路,宜划分适当的单元,且在每个单元内按3个长度尽可能均等区域,应设置绝缘接头或实施电缆金属层的绝缘分隔,以交叉互联接地。
4.3 正常感应电势的计算
(1)交流系统中单芯电缆线路按通常排列情况下,在电缆金属层上任一点非直接接地处的正常感应电势值,可按下式计算。

(2)交流系统中单芯电缆线路按通常排列情况下,在电缆金属层上任一点非直接接地处的单位长度正常感应电势值计算如下:
当每根电缆相互间中心距均等时的配置,3根电缆直线并列时,边相电缆单位长度感应电势为:


以上是3根电缆直线并列时护层感应电压的计算,当采用其他排列方式时,可参考相关资料进行计算。
(3)举例:电缆导体正常工作电流500A,选用300mm2单芯电缆(铜护套),电缆长度200m,每根电缆相互间中心距均等时的配置,3根电缆直线并列,电缆相邻之间中心距55mm(为2倍电缆外径)。经计算,得: