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为什么电缆的屏蔽层不能穿过零序电流互感器?

2025-12-22 21:34| 发布者: 198366809| 查看: 56| 评论: 0

摘要: 今天咱来聊聊零序电流互感器和电缆线路配合使用时那些容易被忽视却又至关重要的事儿。 先说说零序电流互感器与电缆线路配合的正确接法。电缆的接地线可千万别穿过零序电流互感器,正确接法我后面有图给大家展示。 要 ...
 今天咱来聊聊零序电流互感器和电缆线路配合使用时那些容易被忽视却又至关重要的事儿。

   先说说零序电流互感器与电缆线路配合的正确接法。电缆的接地线可千万别穿过零序电流互感器,正确接法我后面有图给大家展示。

为什么电缆的屏蔽层不能穿过零序电流互感器?

为什么电缆的屏蔽层不能穿过零序电流互感器?

   要是电缆屏蔽层穿过了零序电流互感器,那可就麻烦大了。这种错误安装接法会严重干扰零序电流保护的正常工作,导致保护装置要么误动,不该跳闸的时候瞎跳闸;要么拒动,该跳闸的时候却没反应,这很可能引发停电事故,留下安全隐患。下面这张图就是错误接法的示例,大家一定要避免。

为什么电缆的屏蔽层不能穿过零序电流互感器?

   那零序电流互感器的工作原理是啥呢?它主要是检测三相导体电流的矢量和,也就是IA + IB + IC。在正常的三相平衡系统里,三相电流的矢量和为零,即Ia + Ib + Ic = 0,这时候零序CT二次侧就没有输出。可一旦发生单相接地故障,故障电流会通过大地或者电缆屏蔽层构成回路,三相矢量和就不为零了,变成Ia + Ib + Ic = I0,这个差值电流I0就是“零序电流”。零序CT检测到I0后就会输出信号,让保护装置告警或者动作跳闸。

   为啥屏蔽层穿过零序电流互感器会出问题呢?这是因为这会严重破坏零序电流测量的准确性。零序CT测量的是三相导体电流的矢量和。当只有三相导体穿过CT(这就是正确接法)时,CT只测量Ia、Ib、Ic,不管屏蔽层里有没有循环电流,都不会影响CT的测量,测得的就是真实的零序电流I0 = (Ia + Ib + Ic),保护动作也就准确。但要是三相导体和屏蔽层一起穿过CT(错误接法),CT测量的就是(Ia + Ib + Ic) - Ishield,Ishield是流经屏蔽层的电流。根据基尔霍夫电流定律,流入一个节点的电流等于流出电流,对于屏蔽层接地点和CT包围的区域来说,流入CT的屏蔽层电流方向和导体电流方向相反,在CT测量里就表现为“负值”(减去)。这样一来,CT的测量值就不再是真实的三相导体电流矢量和,而是被屏蔽层电流“抵消”后的值。

   屏蔽层穿过零序电流互感器对单相接地保护有啥具体影响呢?
   一是正常运行时可能导致保护误动,产生感应环流。就算系统正常运行没有接地故障,由于三相负载不平衡或者其他原因,屏蔽层里可能存在较大的循环电流Ishield,电缆屏蔽层上也会产生感应电流(环流),这个感应环流会穿过零序电流互感器。零序电流互感器分不清这是导体电流还是屏蔽层电流,此时CT测量到的电流就是(0 - Ishield) = -Ishield,会错误地把这环流当成零序电流。要是这个虚假的零序电流值超过保护设定值,保护装置就会误判为接地故障而错误告警或者跳闸,造成不必要的停电。
   二是故障发生时可能导致保护拒动或者灵敏度下降。发生单相接地故障时,真实的零序电流I0很大,但如果屏蔽层里的循环电流Ishield也很大,而且方向相反,就可能让CT实际测量到的净电流(I0 - Ishield)变得很小,甚至为零。保护装置检测到的电流达不到动作整定值,断路器就没法跳闸,故障一直存在,这可是非常危险的。

为什么电缆的屏蔽层不能穿过零序电流互感器?

   那正确的做法是啥呢?大家看这张正确接线的图,必须确保电缆屏蔽层(或铠装层)采用“单点接地”方式,接地点在零序电流互感器的测量侧,通常是负载侧。单点接地就是电缆屏蔽层只在一端,一般是在电缆终端头处可靠接地,另一端用绝缘胶带包好,这样就能切断环流路径。正确安装时,从电缆头屏蔽层引出的接地线,必须向后绕行,不穿过零序CT,接到下方的接地网,保证它不会再穿过零序CT的窗口。这么做的目的就是让屏蔽层上的各种电流,像感应环流、故障分流电流,不流经零序CT的测量范围,保证零序CT只测量三相导体的真实电流,让保护装置能正确判断。

   所以啊,各位电友在安装和施工的时候,一定要把这个作为关键质量控制点来检查,不然整个零序电流保护功能就白搭了,甚至还会起反作用。

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