专利名称：电缆护层过电压补偿保护装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电缆护层的保护装置，尤其是一种电缆护层的过电压补偿保护装置，属于供电电力设施技术领域。
背景技术：
众所周知，供电线路普遍采用电力电缆作为输电网络。由于输送容量的需求不同，电缆的设计也不尽相同。对于输送较低容量的线路，一般采用三芯电缆；而对于输送容量要求较大的线路，一般采用单芯电缆。使用中，三芯电缆的三根线芯公用同一个金属护层，当三相电流基本平衡时，三相合成电流接近于零，合成磁通也接近于零，因此金属护层上不会有感应电压产生。只有在非对称短路时，破坏了三相电流的对称性，合成磁通不再等于零，金属护层上才有不平衡感应电压产生。
对于单芯电缆而言，金属护层的感应电压与三芯电缆完全不同。单芯电缆的导线与金属护层的关系，可以看作一个变压器的初级绕组与次级绕组。当电缆导线通过电流时，在其周围产生磁通，磁通不仅与线芯回路相链，同时也与电缆的金属护层相链，在线芯和金属护层上分别产生感应电压。由于每根线芯专用一个金属护层，负载电流或短路电流所产生的磁通，与金属护层交链，因此金属护层上有感应电压始终存在。这种感应电压的值与线芯截面、电缆间距离和电流大小和电缆长度有关。尤其当电缆很长时，护层上的感应电压可达到较高的数值。
目前，新的电缆线路通常采用金属护层换位等措施解决金属护层的感应电压问题(参见
图1)。但是，随着电力建设的发展，电缆线路的改造日益增多，改造后的电缆线路，其长度往往不能满足原来的三段换位要求，从而引起金属护层电压不平衡。
金属护层电压不平衡不但会引起电缆线路护层环流，有的情况下护层环流的数值可达到与线芯电流相同的数量级，导致大量的能量损耗，而且有可能引起电缆发热，影响电缆寿命。因此，必须采取措施减小或消除这种护层电压的影响。
目前，国内外普遍采用的方法是补偿电缆(即增加电缆的长度)使其长度与原三段换位法的电缆等长，并将多放的电缆盘放在电缆沟中。这种方法显然有其不足之处，增加电缆长度即增加成本，而且多放电缆往往受到空间和敷设条件的限制。
检索发现，申请日为1997.12.19、申请号为97251313.2的中国专利公开了一种电缆护层保护器，它由电机、接触片、氧化锌阀片、粘结胶、硅橡胶套组成，所述氧化锌阀片两侧面通过接触片与两电极的端部接触，且通过粘结胶将其连为一整体，在粘结胶外套设有一硅橡胶套。据介绍，该保护器结构简单，加工制造容易，体积小，成型工艺良好，密封、绝缘性能优良，对电缆外层感应过电压的保护性能可靠，适于使用在电力电缆中电缆护层保护器。但是，从原理看，该保护器主要是通过释放电流进行过电压保护，而是不是减小护层电流，而且在目前的高压电缆运行中，该保护器在220KV电缆投入运行时，并不能很好的起到护层保护作用，仍然会导致金属护层对地放电(电压甚至高达数万伏)。
发明内容
本实用新型的要解决的技术问题是针对以上现有技术存在的缺点，提出一种成本经济的电缆护层过电压补偿保护装置，该装置应当能够补偿三段电缆不等长产生的电缆护层过电压，从而大大减小护层感应电压和环流，提高电缆的载流量，延长电缆的使用寿命。
理论分析表明，电缆金属护层中感应电压与电缆长度和线芯电流的乘积成正比。在电缆的长度和线芯截面较大的情况下，尤其是当系统发生短路事故时，感应电压将达到危害人身安全的数值，甚至造成电缆的运行事故。为了确保值班及检修人员接触时的安全，《GB50217-94》中规定，金属护层上感应电压不得超过50V。
为了解决以上技术问题，本实用新型的电缆护层过电压补偿保护装置包括三相电缆，所述三相电缆一端的护层三相互联接地，其特征在于所述三相电缆另一端的护层通过补偿电感接地。
这样，只要根据三相电缆的敷设形式以及长度差异等因素，选取合适的补偿电感，即可使电缆的电感尽可能相同，三相电压也尽可能平衡。结果，电缆护层中的环流将会大大减小。由于电感的造价相对电缆要便宜得多，而且也不受敷设条件的限制，因此采用本实用新型成本经济，切实可行。
以下结合附图对本实用新型作进一步的说明。
图1为现有电缆护层换位连接结构示意图。
图2为本实用新型实施例一的结构示意图。
具体实施方式
实施例一本实施例的电缆护层过电压补偿保护装置如图2所示，A、B、C三相电缆分为I、II、III三段。三相电缆起始端的护层在普通型连接接头盒1处三相互联接地，之后各段电缆的金属护层在两换位点处通过绝缘接头盒2、3分别交叉换位连接。若三段电缆等长，采用交叉换位后，不论采用哪种敷设方式，三相护层上的感应电压都是相等的。若三段电缆不等长，采用交叉换位后虽然感应电压的数值减少了，但是三相的感应电压不相等，则会引起电流而在护层中产生损耗，降低电缆的传输容量。为此，第三段电缆护层在终端的普通型连接接头盒4处分别通过补偿电感接地。
这样，即使当电缆线路改造开发、第三段长度小于原长度时，只要在第三段电缆护层上联接适当的电感进行补偿，便可使三段电缆的电感尽可能相同，三相电压也尽可能平衡。结果，电缆护层中的环流将会大大减小。由于电感的造价相对电缆来说便宜的多，而且也不受敷设条件的限制，因此比采用补偿电缆或保护器经济、方便得多。
除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。
权利要求1.一种电缆护层过电压补偿保护装置，包括三相电缆，所述三相电缆一端的护层三相互联接地，其特征在于所述三相电缆另一端的护层通过补偿电感接地。
2.根据权利要求1所述电缆护层过电压补偿保护装置，其特征在于所述三相电缆分为三段，所述各段电缆的金属护层在中部的两换位点处分别交叉换位连接。
3.根据权利要求2所述电缆护层过电压补偿保护装置，其特征在于所述各段电缆的金属护层在换位点处通过绝缘接头盒交叉换位连接。
4.根据权利要求2或3所述电缆护层过电压补偿保护装置，其特征在于第三段电缆护层在终端接头盒处分别通过补偿电感接地。
专利摘要本实用新型涉及一种电缆护层的过电压补偿保护装置，属于供电电力设施技术领域。该装置包括三相电缆，所述三相电缆一端的护层三相互联接地，其特征在于所述三相电缆另一端的护层通过补偿电感接地。这样，只要根据三相电缆的敷设形式以及长度差异等因素，选取合适的补偿电感，即可使电缆的电感尽可能相同，三相电压也尽可能平衡。结果，电缆护层中的环流将会大大减小。由于电感的造价相对电缆要便宜得多，而且也不受敷设条件的限制，因此采用本实用新型成本经济，切实可行。
文档编号H02H9/04GK2777820SQ20042005439
公开日2006年5月3日 申请日期2004年12月15日 优先权日2004年12月15日
发明者王东海, 皇甫学政, 王春宁, 马宏忠 申请人:江苏省电力公司南京供电公司, 河海大学