УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧ НАПРЯЖЕНИЕМ 6 (10) кВ, СОСТОЯЩЕЙ ИЗ ТРЕХ ПОФАЗНО-ЭКРАНИРОВАННЫХ ОДНОЖИЛЬНЫХ КАБЕЛЕЙ
DEVICE FOR INCREASING EFFICIENCY OF POWER TRANSMISSION LINE BY 6 (10) kV VOLTAGE, SUITABLE FROM THREE-PHASE-SHIELDED SINGLE-CORE CABLES

Изобретение относится к области электроэнергетики и может быть использовано для соединения экранов трех одножильных пофазно-экранированных кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена напряжением 6, 10 кВ с улучшенными показателями по потерям электроэнергии и пропускной способности.
Известным способом ограничения токов в экранах кабелей, соединенных с землей с двух сторон линии является транспозиция экранов кабелей (ЕР 0071435 A1 Electric cable and electric cable installations, опубл. 09.02.1983 г.). Однако, транспозиция экранов кабелей не применяется в распределительной электрической сети напряжением 6 (10) кВ из-за повышенных затрат на установку многочисленных пунктов транспозиции.
Известным способом ограничения напряжения на экранах кабелей является соединение экранов с землей на обоих концах линии электропередач. При этом экраны разных фаз на одном конце линии соединяют между собой и подключают к заземляющему устройству первой электроустановки. На втором конце линии экраны разных фаз соединяют между собой и подключают к заземляющему устройству второй электроустановки. (СТАНДАРТ ОРГАНИЗАЦИИ ОАО «ФСК ЕЭС СТО 56947007-29.060.20.020-2009, рис. 4 на стр. 16).
Однако данный способ имеет недостатки. В нормальном режиме работы токи, протекающие по фазам создают электромагнитное поле, индуцирующее в экранах кабелей фаз ЭДС и токи. Токи в экранах вызывают нагрев изоляции, что приводит к снижению пропускной способности линии электропередач. Токи в экранах вызывают дополнительные потери при передаче электроэнергии по линиям.
Технической задачей настоящего изобретения является усовершенствование устройства соединения экранов одножильных пофазно-экранированных кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена напряжением 6 (10) кВ, который позволяет уменьшить токи в экранах, и потери электроэнергии.
Техническим результатом изобретения является уменьшение технологических потерь в кабеле во вновь возводимых и находящихся в эксплуатации кабельных линиях напряжением 6, 10 кВ, упрощение конструкции, а также снижение затрат на организацию заземления кабельных линий.
Поставленная задача решается тем, что в известном устройстве повышения эффективности линии 6 (10) кВ, состоящей из трех пофазно-экранированных одножильных кабелей путем заземления экранов кабелей А, В и С в начале и в конце линии, согласно изобретению, с землей соединены экран фазы А в начале линии и экран фазы С в конце линии, экраны фаз В и С соединены между собой в начале линии, экраны А и В соединены между собой в конце линии.
Предлагаемое техническое решение пояснено рисунком, на котором представлена кабельная линия электропередач, состоящая из трех одножильных пофазно-экранированных кабелей А, В и С, соединяющая центр питания (ЦП) и трансформаторную подстанцию (ТП). Кабель состоит из токоведущих жил (на рисунке обозначена жила фазы А-1), экрана, накладываемого на изоляцию жилы А, 2, соединенного в начале кабельной линии с заземляющим устройством передающей подстанции, 3, и экраном фазы В, 4, в конце кабельной линии. Экран фазы В, 4, в начале линии соединен с экраном фазы С, 5, соединенным с заземляющим устройством приемной подстанции, 6.
Решение указанной задачи достигается тем, что в предлагаемом устройстве соединения экранов кабелей трех фаз суммарная ЭДС, наводимая по всей длине экранов жил, частично компенсируется за счет того, что электромагнитные поля токов трех фаз А, В и С, сдвинуты относительно друг друга на 120 градусов, и, в местах расположения экранов фаз А, В и С, частично компенсируются. Токи в экранах в нормальном режиме уменьшаются, следовательно, и потери электроэнергии, возникающие в экранах линии также уменьшаются. Как видно из приведенного расчета (таблица) потерь и токов в экранах в устройстве, имеющем общее заземление экранов трех фаз с двух сторон линии (устройство 1), и предлагаемом устройстве (устройство 2), потери уменьшаются на 1.6% относительно суммарных потерь при передаче электроэнергии по линии, а наведенные токи в экранах снижаются более, чем на 50%.