Способы уменьшения сечения экрана кабелей напряжением 6-35 кВ

В наше время все чаще используют однофазные силовые кабели. При этом выбирая однофазные силовые кабели, нужно и правильно выбрать сечение экрана, исходя из термической стойкости экрана при двойном замыкании на землю (ДЗЗ).

Когда возникает внутреннее повреждение изоляции “фаза-экран” кабеля, ток двойных замыканий на землю начинает попадать в экран, а дальше в заземляющее устройство экрана, т.е. протекает по экрану. Если же сечение экрана выбрано не правильно, то при длительном протекании тока ДЗЗ, возможно термическое разрушение экрана на значительном по длине отрезке кабеля.

Наибольшие токи при двойном замыкании на землю возникают, когда оба повреждения в сети находятся вблизи друг от друга, вблизи от источника питания.

Например для однофазных кабелей сечением 240/50 мм² термическая стойкость экранов будет обеспечиваться когда ток короткого замыкания (КЗ) составляет не более 10 кА, и максимальная токовая защитой (МТЗ) срабатывает с выдержкой времени не более 1 с.

В случае, если токи и длительность их протекания более указанных значений, требуется соответствующее увеличение сечения экрана, приводимое к удорожанию кабеля. Кроме того, рост сечения экрана (снижение его сопротивления) приведет к росту тока в нем. Поскольку потери в экране зависят от квадрата тока в нем в большей степени, чем от его сопротивления, то рост сечения приводит к увеличению потерь в экране и снижению пропускной способности кабеля. Наличие паразитных потерь в экране уменьшает допустимую нагрузку на кабель. Уменьшить сечение экрана по условию термической стойкости при повреждениях изоляции кабеля, можно путем применения защиты от двойных замыканий на землю (ДЗЗ).

Защита от двойных замыканий на землю действует с выдержкой 0,1 с при двойных замыканий на землю на разных линиях, соединенных последовательно, и с выдержкой времени 0,4 с при ДЗЗ на смежных линиях и следовательно сечение экрана может быть уменьшено в раз

где, tмтз время срабатывания МТЗ; tдзз — время срабатывания защиты от ДЗЗ.

Например, при tмтз = 1 с сечение экрана при применении защиты от ДЗЗ может быть уменьшено, примерно, в 1,6 раза. Ток срабатывания защиты от ДЗЗ значительно меньше тока срабатывания МТЗ.

Кроме того, применение защиты от двойных замыканий на землю обеспечивает отключение одного из мест повреждения, не отключая другое присоединение с однофазным замыканием на землю.

Для обеспечения быстродействия отключения защитой повреждения представляется также целесообразным применение селективной или неселективной токовой отсечки.