Комплекс заземления нейтрали сети 35 кВ (стр. 6 из 8)
| Величина | (1х150) | (1х185) | (1х240) |
Активное сопротивление жилы(Ом/м) Rж=ρ.  | 1,3 • 10-4 | 1,1 • 10-4 | 0,83 • 10-4 |
Активное сопротивление экрана(Ом/м) Rэ=ρ.  | 8 • 10-4 | 8 • 10-4 | 8 • 10-4 |
Активное сопротивление земли(Ом/м) Rз=  .μо.f | 4,92 • 10-5 | 4,92 • 10-5 | 4,92 • 10-5 |
Собственная индуктивность жилы(Гн/м) Lж=  | 2,6 • 10-6 | 2,6 • 10-6 | 2,6 • 10-6 |
| Эквивалентная глубина (м) Dз | 3566 | 3566 | 3566 |
| Собственная индуктивность экрана(Гн/м) Lэ= | 2,4 • 10-6 | 2,4 • 10-6 | 2,4 • 10-6 |
Взаимная индуктивность между жилой (экраном) и соседним кабелем(Гн/м) Мк=  | 18 • 10-7 | 18 • 10-7 | 18 • 10-7 |
| Взаимная индуктивность между жилой и экраном одного и того же кабеля. Мжэ= | 3,2 • 10-6 | 3,2 • 10-6 | 3,2 • 10-6 |
Емкость между жилой и экраном(Ф/м) Сжэ=  | 1,51 • 10-10 | 1,64 • 10-10 | 1,76 • 10-10 |
Емкость между экраном и землей(Ф/м) Сэ=  | 18 • 10-10 | 19 • 10-10 | 19,8 • 10-10 |
В таблице 2.7 представлены расчеты собственных и взаимных погонных сопротивлений кабеля.
Таблица 2.7 Собственные и взаимные погонные сопротивления кабеля
| Величина | Формула | ПвВнг(1х150) | ПвВнг(1х185) | ПвВнг(1х240) |
| Собственное сопротивление жилы (Ом / м) | Z*ж = R*3+R*ж+j.ω.L*ж | 0,83.10-3 | 0,83.10-3 | 0,83.10-3 |
| Собственное сопротивление экрана (Ом / м) | Z*э= R*з+R*э+ j.ω.L*э | 1,16.10-3 | 1,11.10-3 | 1,08.10-3 |
| Взаимное сопротивление жилы (экрана) и соседнего кабеля (Ом / м) | Z*к=R*з+ j.ω.М*к | 5,67.10-4 | 5,67.10-4 | 5,67.10-4 |
| Взаимное сопротивление между жилой и экраном одного и того же кабеля (Ом / м) | Z*жэ= R*3+ j.ω.М*эж | 1.10-3 | 1.10-3 | 1.10-3 |
При определении параметров кабеля (табл. 2.6-2.7) были сделаны следующие допущения:
- геометрия расположения в пространстве трехфазной системы кабелей такова, что s» гЗ;
- экран кабеля упрощенно считаем таким, что г3 » (г3 - г2), это позволяет пренебречь конечной толщиной экрана и в расчетах использовать лишь его внутренний радиус;
- пренебрегаем токами смещения в земле;
- пренебрегаем эффектом близости на промышленной частоте, считая активные сопротивления жил и экранов как на постоянном токе.
Для определения погонных продольных активно-индуктивных сопротивлений трехфазной системы однофазных кабелей, которые используются в расчетах нормальных и аварийных режимов работы сети, необходимо указать состояние экрана кабеля (граничные условия), от которого эти параметры зависят (табл. 2.8): пренебрегая токами в начале кабеля и сопротивлением заземления экрана.
Таблица 2.8
| Состояние экрана | Граничные условия |
| 1. Разземлен | IЭА = 0 |
| Iэв = 0 | |
| Iэс = 0 | |
| 2. Заземлен с одной стороны | IЭА = 0 |
| Iэв = 0 | |
| Iэс = 0 | |
| 3. Заземлен с двух сторон | ∆UЭА=0 |
| ∆UЭВ=0 | |
| ∆UЭС=0 |
При этом дополнительные условия определяются расчетом и заносятся в таблицу 2.9
Таблица 2.9 Расчетные дополнительные условия
| Решаемая задача | Дополнительные условия |
| Определение токов и напряжений в экране кабеля в нормальном режиме | IЖА + Iжв + IЖС= 0IЭА + Iэв + IЭС= 0 |
| Определение токов и напряжений в экране кабеля в аварийном режиме (внешнее по отношению к кабелю трехфазное короткое замыкание) | IЖА + Iжв + IЖС= 0IЭА + Iэв + IЭС= 0 |
Исходя из заданных условий примем для расчета Iж=10 кА а напряжение экрана относительно земли равным испытательному напряжению защитной оболочки экрана Uэ= 5кВ
Напряжение (В) наводимое на экран кабеля относительно земли в нормальном режиме работы приведено в таблице 2.10
Таблица 2.10
Значение наведенных напряжений экрана относительно земли
| Состояние экрана | Формула | ПвВнг(1х150) | ПвВнг(1х185) | ПвВнг(1х240) |
| Разземлен |  . Uж | 387 В | 395 В | 408 В |
| Заземлен с одной стороны | (Zжэ-Zк).l.lж | 63 В | 34 В | 12 В |
| Заземлен с двух сторон | 0 В | 0 В | 0 В |
Напряжение (В) наводимое на экран кабеля относительно земли в аварийном режиме трехфазного замыкания вне кабеля приведено в таблице 2.11
Таблица 2.11
Величина напряжения экрана относительно земли при внешнем к.з
| Состояние экрана | Формула | ПвВнг(1х150) | ПвВнг(1х185) | ПвВнг(1х240) |
| Разземлен | . Uж | 387 В | 395 В | 408 В |
| Заземлен с одной стороны | (Zжэ-Zк).l.lж | 1131 В | 609 В | 218 В |
| Заземлен с двух сторон | 0 В | 0 В | 0 В |
Аналогично определяем токи в экранах при различных режимах работы сети:
Ток в экранах фаз кабеля в нормальном режиме
Таблица 2.12 Величина тока в экранах фаз кабеля
| Состояние экрана | Формула | (1х150) | (1х185) | (1х240) |
| Разземлен | 0 | 0 | 0 | |
| Заземлен с одной стороны | IэА=j.ω.(Cжэ.l).UжАIэВ=j.ω.(Cжэ.l).UжВIэС=j.ω.(Cжэ.l).UжС | 0,06 А | 0,036 А | 0,002 А |
| Заземлен с двух сторон | IэА= -  .IжАIэВ= - .IжВIэС= - .IжС | 286 А | 308 А | 319 А |
Токи в экранах фаз кабеля в аварийном режимепредставлены в таблице 2.13
Таблица 2.13 Величина тока в экранах фаз кабеля
| Состояние экрана | Формула | (1х150) | (1х185) | (1х240) |
| Разземлен | 0 | 0 | 0 | |
| Заземлен с одной стороны | IэА=j.ω.(Cжэ.l).UжАIэВ=j.ω.(Cжэ.l).UжВIэС=j.ω.(Cжэ.l).UжС | 0,06А | 0,036 А | 0,002 А |
| Заземлен с двух сторон | IэА= - .IжАIэВ= - .IжВIэС= - .IжС | 5111 А | 5491 А | 5699 А |
Вывод: в нормальном режиме (по таблице 2.10) напряжение наводимое на разземленном конце кабеля марки ПвВнг составляет 387 В для сечения жилы 150 мм2, 395 В для сечения жилы 185 мм2 ,408 В для сечения жилы 240 мм2 , что допустимо для изоляции экрана. В аварийном режиме получили 1131 для сечения жилы 150 мм2, 609 для сечения жилы 185 мм2, 218 для сечения жилы 240 мм2 , что не допустимо для изоляции экрана.