电缆互层接地环流预警监测装置的工作原理说明

在电力电缆运行过程中，最重要的就是要保证其运行的安全性和稳定性。由电缆结构了解到，其外部是金属护层，当传导电能时，在线芯中的电流，会与外层金属护层产生切割现象的电磁感应。由于电磁感应会在金属护层上形成电动势，称为感应电压。其强弱与电流有关。当电流增大时，电压也增大，是一种递增关系。过大的电压会对护层造成影响，甚至造成电缆击穿。因此，电缆每隔一段距离都要接一条接地线，目的就是释放护层上积累的感应电压，这样金属护层就与大地形成一条通路，在感应电压的影响下形成回路电流，将这个电流称为电缆护层环流。

图1 电缆的结构

1——线芯，2——绝缘层，3——金属护层，4——外护层

环流过大的危害

（1）运行高压电缆金属护层系统环流的增大，使得电缆金属护层损耗剧增，电缆的温升增加，严重时或导致电缆过热甚至着火燃烧。

（2）运行高压电缆金属护层环流大大增加了电缆传输电能的能量损失，降低了电缆的传输效率，造成严重的资源浪费。

（3）运行高压电缆金属护层环流，加速了电缆绝缘的老化，缩短了电缆的正常使用寿命。

（4）使交叉互联连接处发热，若长期运行的电缆护层环流较大，而电缆交叉互联处接触不好，会引起交叉互联处发热。从设计角度及运行经验来看，若运行中保证交叉互联接触良好，将不会产生发热问题。

电缆互层接地环流预警监测装置采用“环流法”来进行漏电监测，即：单芯电缆金属护套在正常情况下（即单点接地），金属护套上环流极小，主要是容性电流，而一旦金属护套出现多点接地与大地形成回路后，环流显著增加，一般至少增加一个数量级，严重时可达主电流的 90%以上。因此，可将电缆护套环流的大小及相对变化量作为电缆绝缘等故障的判断依据，实时监测金属护套环流及其变化量，即可实现单芯电缆漏电在线监测。

电流互感器是依据电磁感应原理将一次侧大电流转换成二次侧小电流来测量的仪器。电流互感器是由闭合的铁心和绕组组成。利用电流互感器可以精确的测量护套接地环流。

技术参数：

1）电流测量

运行电流测量 1 路，0.5A~1000A；护层接地电流测量 3 路，0.5A~200A；测量精度 ±（1%+0.2A）；测量周期 5 秒~5分钟可设置：

2）温度测量

温度：-50℃～+200℃；测量精度 ±1℃；分辨率：0.1℃

3）振动测量

测量范围：±6g；灵敏度：5400LSB/g；

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