86
Напряжения, наведенные
на кабельные линии 6–500 кВ
УДК
621.3.051
КАБЕЛЬНЫЕ
ЛИНИИ
Дмитриев
М
.
В
.,
к
.
т
.
н
.,
доцент
Санкт
-
Петер
-
бургского
политехнического
университета
Вопросы
безопасности
проведения
работ
на
отключенных
воздушных
линиях
,
находя
-
щихся
под
наведенным
напряжением
,
достаточно
хорошо
изучены
.
Однако
,
к
сожале
-
нию
,
этого
нельзя
сказать
про
кабельные
линии
6–500
кВ
,
где
,
как
показывает
опыт
,
наведенное
напряжение
оказывается
полной
неожиданностью
.
Приведем
ряд
примеров
,
поясняющих
механизмы
наводок
на
отключенную
кабельную
линию
от
расположенной
рядом
работающей
кабельной
или
воздушной
линии
.
НАПРЯЖЕНИЕ
НА
КЛ
,
НАВЕДЕННОЕ
ОТ
СОСЕДНЕЙ
КЛ
Современные
кабельные
линии
(
КЛ
)
класса
напряжения
6–500
кВ
с
изоляцией
из
сшитого
полиэтилена
выполняются
на
выбор
:
–
трехфазными
кабелями
;
–
трехфазными
группами
однофазных
кабелей
.
Обе
конструкции
кабелей
имеют
в
своем
составе
металличе
-
ские
экраны
,
один
или
несколько
.
Такие
экраны
накладываются
поверх
изоляции
кабеля
и
чаще
всего
изготовлены
из
проволок
меди
,
хотя
известны
варианты
с
проволоками
алюминия
или
с
алюминиевой
фольгой
.
Главное
назначение
металлических
экранов
:
–
выравнивание
напряженности
электрического
поля
в
изоля
-
ции
кабеля
;
–
устранение
электрического
поля
за
пределами
кабеля
.
Чтобы
экраны
кабеля
выполняли
перечисленные
функции
,
они
должны
быть
заземлены
,
по
меньшей
мере
,
в
одной
точке
(
например
,
в
начале
и
/
или
конце
КЛ
).
Отсутствие
электриче
-
ского
поля
за
пределами
кабелей
6–500
кВ
затрудняет
влия
-
ние
соседних
КЛ
друг
на
друга
за
счет
данного
поля
.
Поэтому
,
рассматривая
взаимные
наводки
КЛ
,
основное
внимание
со
-
средоточим
на
влиянии
через
магнитное
поле
.
Ключевые
слова
:
воздушная
линия
,
кабельная
линия
,
однофазный
кабель
,
магнитное
поле
,
наведенное
напряжение
,
безопасность
персонала
Keywords:
overhead line, cable line,
single-phase cable, magnetic
fi
eld, induced
voltage, the safety of personnel
С1
А1
s
12
s
AB
s
BC
B1
С2
А2
B2
A1
С1
B1
A2
С2
B2
s
12
s
KB
s
KA
s
KC
d
a)
б)
Рис
. 1.
Двухцепная
кабельная
линия
с
расположением
фаз
треугольником
(
а
)
или
в
ряд
(
б
)
Магнитное
поле
,
созда
-
ваемое
токами
жил
и
экра
-
нов
КЛ
,
имеется
как
внутри
кабеля
,
так
и
за
его
преде
-
лами
,
однако
подробнее
остановимся
лишь
на
маг
-
нитном
поле
вне
кабеля
,
поскольку
именно
оно
опре
-
деляет
степень
влияния
соседних
КЛ
друг
на
друга
.
Следует
различать
магнит
-
ное
поле
КЛ
:
–
в
симметричном
режиме
работы
(
нормальный
ре
-
жим
или
прохождение
по
жилам
КЛ
тока
трехфаз
-
ного
короткого
замыкания
(
КЗ
));
–
в
несимметричном
режи
-
ме
работы
(
прохождение
по
жилам
КЛ
,
например
,
тока
однофазного
или
двухфазного
КЗ
).
87
Наводки
в
симметричном
режиме
Если
КЛ
выполнена
трехфазным
кабелем
,
то
в
симметричном
режиме
работы
вне
КЛ
магнитное
поле
практически
отсутствует
.
Данный
факт
объ
-
ясняется
тем
,
что
магнитные
поля
трех
фаз
сумми
-
руются
и
компенсируют
друг
друга
.
Точно
такая
же
ситуация
возникает
и
если
КЛ
выполнена
трехфаз
-
ной
группой
однофазных
кабелей
,
проложенных
сомкнутым
треугольником
(
рисунок
1
а
).
В
случа
-
ях
же
,
когда
однофазные
кабели
расположены
на
расстоянии
друг
от
друга
(
рисунок
1
б
),
поля
трех
фаз
не
так
хорошо
компенсируют
друг
друга
,
и
по
-
этому
поле
вне
КЛ
может
оказаться
весьма
значи
-
тельным
,
способным
вызывать
соответствующие
наводки
на
соседние
КЛ
.
Две
кабельные
линии
КЛ
-1
и
КЛ
-2
через
свои
магнитные
поля
влияют
друг
на
друга
как
в
случае
,
когда
обе
находятся
в
работе
,
так
и
в
случае
,
когда
в
работе
лишь
одна
,
а
вторая
отключена
.
С
прак
-
тической
точки
зрения
интереснее
случай
наводок
на
отключенную
цепь
,
поскольку
он
напрямую
свя
-
зан
с
безопасностью
проведения
монтажей
и
ре
-
монтов
.
Для
отключенной
КЛ
наведенное
напряжение
мо
-
жет
возникать
как
на
экранах
,
так
и
на
жилах
.
Здесь
рассмотрим
лишь
напряжение
,
наведенное
на
экра
-
ны
.
Интерес
к
наводкам
на
экраны
неслучаен
,
а
об
-
условлен
близостью
экранов
к
поверхности
кабеля
,
то
есть
экраны
являются
той
частью
кабеля
,
прикос
-
новение
к
которой
вероятнее
всего
.
Например
,
при
A
B
C
A
B
C
a)
б)
I
Э
I
Э
I
Э
I
Э
I
Э
I
Э
A
B
C
в)
U
Э
U
Э
U
Э
Рис
. 2.
Основные
схемы
заземления
экранов
КЛ
с
одно
-
фазными
кабелями
:
двустороннее
(
а
),
двустороннее
с
транспозицией
экранов
(
б
),
одностороннее
(
в
)
Рис
. 3.
Транспозиции
самих
однофазных
кабелей
в
составе
КЛ
(
или
транспозиция
проводов
ВЛ
)
A
B
C
выполнении
достаточно
распространенных
работ
по
ремонту
оболочки
отключенной
КЛ
персонал
легко
может
прикоснуться
к
экрану
,
и
для
него
будет
неожи
-
данностью
наличие
на
экране
переменного
напряже
-
ния
частоты
50
Гц
,
наведенного
от
расположенной
рядом
кабельной
линии
.
Магнитное
поле
находящейся
под
током
КЛ
-1
приводит
к
возникновению
наведенной
электро
-
движущей
силы
(
ЭДС
)
в
экранах
отключенной
КЛ
-2.
Если
экраны
КЛ
-2
имеют
двустороннее
за
-
земление
(
рисунок
2
а
)
или
же
двустороннее
за
-
земление
с
транспозицией
(
рисунок
2
б
),
то
под
действием
наведенной
ЭДС
в
экранах
КЛ
-2
пойдут
токи
I
Э
> 0
частоты
50
Гц
,
а
напряжение
U
Э
≈
0
на
экранах
будет
отсутствовать
.
Если
же
экраны
КЛ
-2
односторонне
заземлены
(
рисунок
2
в
),
то
будет
,
напротив
,
I
Э
≈
0,
U
Э
> 0.
Хотя
существует
несколько
различных
схем
соединения
и
заземления
экранов
КЛ
-2,
рассма
-
тривать
будем
лишь
одностороннее
заземление
(
рисунок
2
в
),
поскольку
напряжение
U
Э
здесь
в
точ
-
ности
равно
величине
наведенной
ЭДС
и
,
поэтому
,
именно
в
схеме
на
рисунке
2
в
удобно
изучать
сте
-
пень
влияния
работающей
КЛ
на
отключенную
.
Величины
напряжений
U
Э
,
полученные
в
схеме
на
рисунке
2
в
,
на
самом
деле
дадут
представле
-
ние
и
об
опасности
в
нерассмотренных
здесь
схе
-
мах
на
рисунках
2
а
и
2
б
.
Например
,
персонал
дол
-
жен
поставить
соединительную
муфту
в
каком
-
то
из
мест
КЛ
с
двусторонним
заземлением
экранов
.
Для
того
чтобы
добраться
до
жилы
КЛ
,
он
дол
-
жен
прежде
разрезать
экран
кабеля
и
развести
его
концы
в
сторону
.
Именно
в
этом
месте
между
«
левой
»
и
«
правой
»
частями
экрана
и
возникнет
напряжение
U
Э
,
под
действием
которого
еще
до
начала
монтажа
муфты
в
двусторонне
заземлен
-
ном
экране
шел
ток
I
Э
.
Данное
напряжение
будет
в
точности
отвечать
напряжению
U
Э
в
схеме
на
рисунке
2
в
.
Итак
,
положим
,
что
есть
две
параллельно
рас
-
положенных
линии
КЛ
-1
и
КЛ
-2,
каждая
из
которых
имеет
одностороннее
заземление
экранов
.
Рас
-
смотрим
наводки
от
находящейся
в
работе
под
то
-
ком
КЛ
-1
на
экраны
отключенной
КЛ
-2.
Величина
U
Э
наведенного
напряжения
будет
несколько
от
-
личаться
в
зависимости
от
того
,
о
каком
из
трех
экранов
КЛ
-2
идет
речь
(
А
,
В
,
С
).
Для
удобства
рассмотрим
экран
средней
фазы
«
В
»,
поскольку
в
условиях
рисунка
1
расстояние
S
12
между
цепя
-
ми
КЛ
-1
и
КЛ
-2
как
раз
отвечает
расстоянию
между
фазами
«
В
»
этих
цепей
.
Пусть
транспозиция
фаз
(
рисунок
3)
отсутствует
.
№
6 (45) 2017
88
________
З
D
З
= 2,24 ·
√
—
.
(3)
0
·
В
качестве
токов
жил
КЛ
-1
в
симметричном
режи
-
ме
(
нормальный
режим
или
режим
,
когда
по
жилам
проходят
токи
трехфазного
КЗ
)
можно
принять
сле
-
дующие
токи
,
образующие
тройку
прямой
последо
-
вательности
:
İ
A
=
I
ж
,
1
√
3
İ
B
=
(
– — –
j
—
)
·
I
ж
, (4)
2
2
1
√
3
İ
B
=
(
– — +
j
—
)
·
I
ж
,
2
2
где
I
ж
—
действующее
значение
тока
в
жиле
(
А
).
Вычисления
(1)–(4)
удобно
проводить
при
токе
жилы
I
ж
= 1000
А
и
длине
участка
параллель
-
ного
следования
l
K
= 1000
м
.
Полученная
таким
образом
величина
напряжения
U
Э
= |
U
∙
Э
|
пред
-
ставлена
на
рисунке
4
и
дана
для
двух
основных
случаев
:
–
фазы
КЛ
проложены
сомкнутым
треугольником
(
рисунок
1
а
);
–
фазы
КЛ
проложены
в
ряд
с
тем
или
иным
рас
-
стоянием
S
AB
=
S
BC
(
рисунок
1
б
).
Пересчет
на
другие
I
ж
и
l
K
можно
выпол
-
нить
по
формуле
:
I
ж
l
K
U
Э
=
U
Э
РИ
C
· — · —. (5)
1000
1000
Согласно
рисунку
4
при
типовом
рассто
-
янии
между
цепями
S
12
= 0,7
м
наведенное
напряжение
U
Э
в
зависимости
от
взаимно
-
го
расположения
фаз
составит
от
6
до
50
В
на
каждые
1000
А
и
1000
м
.
Например
,
если
двухцепная
КЛ
(
любого
класса
напряжения
)
имеет
рядное
распо
-
ложение
фаз
S
12
= 0,7
м
,
S
AB
=
S
BC
= 0,2
м
,
длину
l
K
= 3000
м
,
ток
жилы
I
ж
= 500
А
(
на
период
времени
,
когда
из
двух
цепей
в
ра
-
боте
осталась
только
одна
),
то
тогда
на
-
веденное
на
экраны
отключенной
цепи
на
-
пряжение
частоты
50
Гц
составит
500
3000
U
Э
= 30 · — · — = 45
В
,
1000
1000
представляя
реальную
опасность
для
пер
-
сонала
,
у
которого
окажется
«
в
руках
».
Однако
,
если
однофазные
кабели
каждой
из
двух
КЛ
-1
и
КЛ
-2
уложены
сомкнутым
треугольником
,
то
наведенное
напряжение
существенно
снижается
:
500
3000
U
Э
= 6 · — · — = 9
В
.
1000
1000
Как
видно
,
вопросы
безопасности
ра
-
бот
на
многоцепных
КЛ
требуют
,
чтобы
однофазные
кабели
прокладывались
пре
-
имущественно
сомкнутым
треугольником
,
а
расстояние
между
цепями
было
возмож
-
но
больше
.
Бывает
,
что
по
каким
-
то
причинам
(
например
,
для
повышения
допустимого
КАБЕЛЬНЫЕ
ЛИНИИ
Напряжение
U
Э
экрана
«
В
»
КЛ
-2
является
пере
-
менным
напряжением
частоты
50
Гц
,
его
можно
най
-
ти
комплексным
методом
на
основе
токов
İ
A
,
İ
B
,
İ
C
жил
КЛ
-1:
U
∙
Э
=
jX
KA
·
İ
A
+
jX
KB
·
İ
B
+
jX
K
С
·
İ
С
, (1)
где
X
KA
=
·
M
KA
,
X
KB
=
·
M
KB
,
X
KC
=
·
M
KC
—
вза
-
имные
индуктивные
сопротивления
экрана
«
В
»
КЛ
-2
с
жилами
«
А
,
В
,
С
»
КЛ
-1,
= 2
f
—
круговая
частота
,
f
= 50
Гц
,
j
=
√
–1 —
мнимая
единица
.
Как
и
в
[1],
взаимные
индуктивности
M
KA
,
M
KB
,
M
KC
могут
быть
найдены
:
0
D
З
M
KA
= — ·
l
K
·
ln
—
,
2
S
KA
0
D
З
M
KB
= — ·
l
K
·
ln
—
,
(2)
2
S
KB
0
D
З
M
KC
= — ·
l
K
·
ln
—
,
2
S
KC
где
0
= 4
· 10
-7
Гн
/
м
—
магнитная
постоянная
ваку
-
ума
;
l
K
—
длина
участка
,
где
КЛ
-1
и
КЛ
-2
проходят
параллельно
друг
другу
,
м
;
S
KA
,
S
KB
,
S
KC
—
расстояния
,
показанные
на
рисунке
1,
м
;
D
З
—
глубина
проникно
-
вения
магнитного
поля
в
грунт
,
м
:
Рис
. 4.
Напряжение
,
наведенное
в
симметричном
режиме
на
экран
отключенной
КЛ
за
счет
действия
магнитного
поля
работаю
-
щей
КЛ
(
см
.
рисунок
1)
Рис
. 5.
Напряжение
,
наведенное
при
однофазном
КЗ
на
экран
от
-
ключенной
КЛ
за
счет
действия
магнитного
поля
работающей
КЛ
(
кривая
1)
или
работающей
ВЛ
(
кривые
2, 3)
U
Э
,
В
/ 1000
А
/ 1000
м
S
12
,
м
60
50
40
30
20
10
0
0
5
4
4
1
—
сомкн
.
треуг
.
2
—
ряд
S
AB
= 0,1
м
3
—
ряд
S
AB
= 0,2
м
4
—
ряд
S
AB
= 0,3
м
3
3
2
2
1
1
U
Э
,
В
/ 1000
А
/ 1000
м
S
12
,
м
X
K
,
м
500
400
300
200
100
0
0
100
80
60
40
20
1
—
U
Э
=
f
(
S
12
) —
от
КЛ
2
—
U
Э
=
f
(
X
K
) —
от
ВЛ
при
h
П
= 10
м
3
—
U
Э
=
f
(
X
K
) —
от
ВЛ
при
h
П
= 20
м
3
2
1
89
тока
жилы
КЛ
)
фазы
КЛ
лучше
разместить
не
тре
-
угольником
,
а
в
ряд
на
расстоянии
друг
от
друга
.
В
этом
случае
для
обеспечения
безопасности
ра
-
бот
рекомендуется
предусмотреть
транспозицию
самих
однофазных
кабелей
—
см
.
схему
на
рисун
-
ке
3.
Хотя
это
достаточно
сложное
и
неудобное
техническое
решение
,
но
в
ряде
случаев
оно
стоит
внедрения
.
Транспозицию
фаз
необходимо
выпол
-
нить
для
каждой
из
параллельно
следующих
КЛ
,
ведь
в
роли
отключенной
линии
может
оказаться
любая
из
них
.
Наводки
в
несимметричном
режиме
Несимметричные
режимы
(
прежде
всего
КЗ
)
хотя
обычно
и
кратковременны
,
но
могут
сопровождать
-
ся
прохождением
в
отдельных
фазах
КЛ
значитель
-
ных
токов
.
Поскольку
эти
токи
есть
не
во
всех
трех
фазах
,
то
о
компенсации
магнитных
полей
фаз
го
-
ворить
не
приходится
,
и
у
КЛ
появляется
значитель
-
ное
поле
,
приводящее
к
соразмерным
наводкам
на
соседние
КЛ
.
Если
в
роли
несимметричного
режима
выступа
-
ет
,
например
,
прохождение
по
кабелю
тока
одно
-
фазного
КЗ
,
то
магнитное
поле
КЛ
не
будет
зависеть
от
того
,
лежат
ли
фазы
в
ряд
или
собраны
сомкну
-
тым
треугольником
.
Единственный
влияющий
фак
-
тор
—
это
расстояние
от
фазы
КЛ
-1,
где
проходит
ток
КЗ
,
до
фазы
отключенной
КЛ
-2,
куда
наводится
напряжение
.
Для
расчетов
наведенных
напряжений
при
одно
-
фазных
КЗ
достаточно
взять
формулы
(1)–(4)
и
под
-
ставить
в
них
İ
A
≈
0,
İ
B
=
I
ж
,
İ
C
≈
0.
Выбор
фазы
«
В
»
КЛ
-1
в
качестве
особой
удобен
тем
,
что
расстояние
от
фазы
«
В
»
работающей
КЛ
-1
до
фазы
«
В
»
отклю
-
ченной
КЛ
-2
в
точности
отвечает
расстоянию
между
осями
кабелей
S
12
.
На
рисунке
5 (
кривая
1)
приведены
результа
-
ты
расчета
по
(1)–(4)
наведенного
напряжения
U
Э
= |
U
∙
Э
|
при
однофазном
КЗ
.
Видно
,
например
,
что
даже
при
большом
расстоянии
между
КЛ
-1
и
КЛ
-2,
равном
S
12
= 50
м
,
наводка
составляет
около
200
В
,
а
при
малых
расстояниях
—
достигает
500
В
.
Напри
-
мер
,
если
при
КЗ
ток
в
жиле
КЛ
-1
составляет
всего
a)
А
B
C
s
KB
s
KA
s
KC
KЛ
x
K
h
K
KЛ
x
K
h
K
А
B
C
б)
s
KA
s
KB
s
KC
ВЛ
ВЛ
А1
В1
С1
А2
В2
С2
А1
В1
С1
С2
В2
А2
a)
б)
KЛ
x
K
h
K
KЛ
x
K
h
K
ВЛ
ВЛ
Рис
. 6.
Параллельное
следование
одноцепной
КЛ
и
одноцепной
ВЛ
с
треугольным
расположением
фазных
проводов
(
а
)
или
с
гори
-
зонтальным
(
б
)
Рис
. 7.
Параллельное
следование
одноцепной
КЛ
и
двухцепной
ВЛ
с
вертикальным
располо
-
жением
фазных
проводов
(
а
)
или
с
обратным
вертикальным
(
б
)
I
ж
= 10
кА
,
то
при
l
K
= 3000
м
наведенное
напряжение
будет
:
10
000
3000
U
Э
= 500 · — · — = 15 000
В
.
1000
1000
НАПРЯЖЕНИЕ
НА
КЛ
,
НАВЕДЕННОЕ
ОТ
СОСЕДНЕЙ
ВЛ
Рассмотрим
варианты
параллельного
следова
-
ния
одноцепной
КЛ
совместно
с
воздушной
ли
-
нией
(
ВЛ
) —
одноцепной
(
рисунок
6)
или
же
двух
-
цепной
(
рисунок
7).
Например
,
такое
следование
может
возникнуть
на
подходах
к
распределитель
-
ному
устройству
электрической
станции
или
под
-
станции
,
где
часть
присоединенных
линий
име
-
ет
воздушное
исполнение
,
а
часть
—
кабельное
.
Другим
примером
может
быть
случай
,
когда
где
-
то
на
трассе
несколько
параллельно
следующих
ВЛ
поэтапно
переводятся
в
КЛ
,
и
на
каком
-
то
из
этапов
получилось
,
что
часть
линий
пока
еще
по
-
прежнему
воздушные
,
а
часть
—
уже
переведены
в
кабельное
исполнение
.
ВЛ
,
в
отличие
от
экранированной
КЛ
,
обладает
не
только
магнитным
полем
,
но
и
электрическим
,
а
зна
-
чит
механизм
влияния
ВЛ
на
соседние
КЛ
в
общем
случае
оказывается
сложнее
,
чем
было
рассмотре
-
но
для
двух
цепей
КЛ
на
рисунке
1.
Несмотря
на
это
при
изучении
влияния
ВЛ
на
КЛ
достаточно
рассмо
-
треть
лишь
магнитное
поле
.
Дело
в
том
,
что
КЛ
чаще
всего
прокладываются
в
грунте
на
глубине
до
1,5
м
и
более
,
а
поверхность
грунта
,
как
известно
,
принято
считать
поверхностью
нулевого
потенциала
.
Таким
образом
,
электрическое
поле
ВЛ
не
может
влиять
на
КЛ
по
той
причине
,
что
КЛ
экранирована
грунтом
.
Следовательно
,
для
расчетов
наведенного
от
ВЛ
на
КЛ
напряжения
достаточно
воспользоваться
фор
-
мулами
(1)–(4).
Правки
формул
потребуются
лишь
в
случае
,
если
ВЛ
двухцепная
—
тогда
в
(1)–(4)
сле
-
дует
вместо
трех
слагаемых
записать
шесть
.
Наводки
в
симметричном
режиме
Напряжения
U
Э
= |
U
∙
Э
|,
наведенные
от
ВЛ
на
КЛ
,
были
рассчитаны
по
(1)–(4),
а
полученные
цифры
приведены
:
№
6 (45) 2017
90
–
для
одноцепных
ВЛ
на
рисунке
8;
–
для
двухцепных
ВЛ
на
рисунке
9.
При
расчете
напряжений
U
Э
конструк
-
ция
ВЛ
предполагалась
типовой
для
своего
класса
напряжения
(
высота
опоры
,
расстоя
-
ние
между
фазами
).
Что
касается
КЛ
,
то
глу
-
бина
ее
расположения
в
грунте
всегда
при
-
нималась
равной
h
К
= 1,5
м
.
Также
отметим
,
что
для
двухцепных
ВЛ
полагалось
,
что
токи
цепей
одинаковы
.
Сравнивая
рисунки
8
и
9
и
полученный
ранее
рисунок
5,
видно
,
что
в
целом
в
обеих
задачах
наведенные
напряжения
оказыва
-
ются
близки
друг
другу
,
составляя
десятки
вольт
на
каждые
1000
А
и
1000
м
.
Определенный
интерес
представляет
влияние
конструкции
ВЛ
на
создаваемые
на
-
водки
.
Так
,
наименьшие
наводки
на
экраны
КЛ
характерны
для
ВЛ
с
треугольным
распо
-
ложением
проводов
,
а
наибольшие
—
для
ВЛ
с
горизонтальным
.
Также
важно
,
что
наводки
возрастают
по
мере
роста
класса
напряже
-
ния
ВЛ
,
поскольку
при
этом
увеличиваются
расстояния
между
фазами
,
и
их
магнитные
поля
хуже
компенсируют
друг
друга
.
Следует
отметить
,
что
наводки
на
КЛ
не
зависят
от
того
,
каким
образом
лежат
ее
однофазные
кабели
—
в
ряд
или
сомкну
-
тым
треугольником
.
Наводки
будут
почти
одинаковы
для
экранов
каждой
из
фаз
КЛ
и
определяются
в
основном
конструкцией
ВЛ
и
расстоянием
X
K
до
нее
.
Таким
образом
,
если
в
случае
двух
КЛ
прокладка
фаз
треу
-
гольником
позволяла
снизить
наводки
в
си
-
туации
,
если
какая
-
то
из
двух
цепей
будет
отключена
,
то
здесь
,
в
случае
ВЛ
и
КЛ
,
ни
-
каких
возможностей
для
снижения
наводок
на
КЛ
не
существует
.
Поэтому
,
к
сожалению
,
при
работах
на
КЛ
,
рядом
с
которыми
проходят
ВЛ
,
персоналу
всегда
следует
помнить
об
опасности
по
-
пасть
под
наведенное
напряжение
.
Например
,
при
обслуживании
отключенной
одно
-
цепной
КЛ
330
кВ
,
недавно
построенной
в
Санкт
-
Петербурге
,
персонал
случайно
обнаружил
на
экра
-
нах
кабелей
наведенное
напряжение
,
источником
которого
была
проходящая
рядом
ВЛ
330
кВ
.
Объект
построен
,
и
исправить
ситуацию
невозможно
,
разве
что
впредь
проводить
обслуживание
КЛ
в
часы
мини
-
мальной
загрузки
ВЛ
.
Строго
говоря
,
некоторые
способы
снижения
на
-
водок
от
ВЛ
на
КЛ
все
же
имеются
.
В
частности
,
вли
-
яние
двухцепной
ВЛ
можно
минимизировать
,
если
на
ней
организовать
встречную
фазировку
проводов
це
-
пей
по
схеме
,
представленной
на
рисунке
7
б
.
Однако
едва
ли
кто
-
то
пойдет
на
то
,
чтобы
в
угоду
снижению
наводок
на
КЛ
изменять
порядок
следования
фаз
ВЛ
.
Теоретическим
вариантом
снижения
наводок
от
ВЛ
на
КЛ
можно
считать
так
называемую
транс
-
позицию
фазных
проводов
ВЛ
(
рисунок
3).
Однако
данное
решение
сложное
,
и
его
применяют
в
основ
-
ном
на
длинных
линиях
,
то
есть
расстояние
по
трас
-
се
между
соседними
транспозиционными
опорами
ВЛ
обычно
составляет
десятки
и
даже
сотни
кило
-
метров
.
Поскольку
длина
КЛ
заведомо
меньше
на
-
званных
цифр
,
а
участок
параллельного
следования
КЛ
и
ВЛ
может
быть
и
вовсе
протяженностью
десятки
метров
,
то
применение
транспозиции
проводов
ВЛ
на
этом
участке
по
сути
исключено
.
Наводки
от
ВЛ
в
несимметричном
режиме
Как
и
ранее
,
если
в
роли
несимметричного
режи
-
ма
рассмотреть
прохождение
по
проводу
ВЛ
тока
од
-
нофазного
КЗ
,
то
наводка
на
КЛ
будет
определяться
только
лишь
расстоянием
S
12
от
фазы
ВЛ
с
током
КЗ
до
интересующей
фазы
КЛ
.
Величина
S
12
зависит
от
расстояния
X
K
по
гори
-
зонтали
между
ВЛ
и
КЛ
,
а
также
от
высоты
подвеса
фазного
провода
h
П
и
глубины
расположения
кабеля
h
К
.
Формула
для
вычисления
S
12
такова
:
___________________
S
12
=
√
X
K
2
+ (
h
П
+
h
К
)
2
.
(6)
Результаты
расчета
наводок
U
Э
= |
U
∙
Э
|
от
ВЛ
на
КЛ
в
зависимости
от
высоты
фазного
провода
h
П
(10
или
20
м
)
представлены
на
рисунке
5 (
кривые
2
и
3).
На
-
веденное
напряжение
близко
к
ситуации
,
когда
ис
-
точником
наводок
выступает
КЛ
(
кривая
1).
Рис
. 8.
Напряжение
,
наведенное
в
симметричном
режиме
на
экран
отключенной
КЛ
за
счет
действия
магнитного
поля
рабо
-
тающей
одноцепной
ВЛ
(
см
.
рисунок
6)
Рис
. 9.
Напряжение
,
наведенное
в
симметричном
режиме
на
экран
отключенной
КЛ
за
счет
действия
магнитного
поля
работающей
двухцепной
ВЛ
(
см
.
рисунок
7)
U
Э
,
В
/ 1000
А
/ 1000
м
60
50
40
30
20
10
0
4
5
1
— 110
кВ
треуг
.
2
— 220
кВ
треуг
.
3
— 330
кВ
треуг
.
4
— 330
кВ
гориз
.
5
— 500
кВ
гориз
.
3
2
1
X
K
,
м
0
100
80
60
40
20
U
Э
,
В
/ 1000
А
/ 1000
м
60
50
40
30
20
10
0
1
— 110
кВ
вертик
.
2
— 220
кВ
вертик
.
3
— 330
кВ
вертик
.
4
— 110
кВ
обратн
.
5
— 220
кВ
обратн
.
6
— 330
кВ
обратн
.
3
2
4
5
1
6
X
K
,
м
0
100
80
60
40
20
КАБЕЛЬНЫЕ
ЛИНИИ
91
ЛИТЕРАТУРА
1.
Дмитриев
М
.
В
.
Заземление
экранов
однофазных
сило
-
вых
кабелей
6–500
кВ
.
СПб
.:
Изд
-
во
Политехн
.
ун
-
та
,
2010. 152
с
.
2. Safe Work Practices on High Voltage Cables // TransGrid
work instruction
№
D2005/01698 // Australia, 2015.
REFERENCES
1. Dmitriev M.V.
Zazemlenie ekranov odnofaznykh silovykh
kabeley 6–500 kV
[Grounding of 6–500 kV single-phase
power cable screens]. St. Petersburg, SPbPU Publ.,
2010. 152 p.
2. Safe Work Practices on High Voltage Cables // TransGrid
work instruction
№
D2005/01698 // Australia, 2015.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Приведенные
в
статье
простые
оценки
показали
,
что
жилы
и
экраны
отключенной
КЛ
могут
нахо
-
диться
под
переменным
напряжением
50
Гц
,
на
-
веденным
проходящими
параллельно
с
ней
со
-
седними
КЛ
или
ВЛ
.
Данное
напряжение
может
представлять
опасность
для
персонала
при
вы
-
полнении
им
монтажных
или
ремонтных
работ
,
на
-
пример
,
при
испытаниях
оболочки
КЛ
или
поиске
места
ее
повреждения
.
В
случае
двух
параллельных
КЛ
наведенные
напряжения
возникают
,
прежде
всего
,
если
линии
выполнены
не
трехфазными
,
а
однофазными
ка
-
белями
.
Снизить
до
безопасного
уровня
наводки
с
одной
КЛ
на
другую
можно
,
если
фазы
каждой
из
КЛ
расположить
сомкнутым
треугольником
.
В
случае
рядной
прокладки
фаз
КЛ
для
снижения
наводок
рекомендуется
выполнять
транспозицию
фазных
кабелей
.
В
случае
параллельных
КЛ
и
ВЛ
снизить
навод
-
ки
на
КЛ
едва
ли
возможно
,
а
значит
не
рекоменду
-
ется
строительство
КЛ
в
коридорах
действующих
ВЛ
даже
при
большом
расстоянии
между
КЛ
и
ВЛ
,
достигающем
50–100
м
.
Во
всех
ситуациях
опасными
будут
наводки
на
КЛ
от
токов
КЗ
,
проходящих
по
жилам
соседних
КЛ
или
проводам
соседних
ВЛ
.
Поэтому
следует
избегать
работ
на
отключенных
КЛ
в
часы
повы
-
шенного
риска
возникновения
в
сети
коротких
за
-
Н
а
прав
ах
рек
ламы
мыканий
—
например
,
при
грозе
,
при
производстве
в
сети
плановых
переключений
,
испытаний
обору
-
дования
и
т
.
п
.
К
сожалению
,
в
нашей
стране
пока
нет
норма
-
тивного
документа
,
где
были
бы
рассмотрены
во
-
просы
безопасности
работ
на
кабельных
линиях
в
условиях
,
когда
они
находятся
под
наведенным
напряжением
.
На
этом
фоне
очень
полезным
стал
бы
перевод
на
русский
язык
,
например
,
австра
-
лийского
стандарта
[2],
где
рассмотрены
способы
обеспечения
защиты
персонала
от
наведенных
напряжений
при
монтаже
кабельных
линий
,
их
ис
-
пытаниях
и
ремонте
.
№
6 (45) 2017
Оригинал статьи: Повреждения силовых трансформаторов при коммутациях кабелей 6–35 кВ
За последние годы в нашей стране на нескольких различных подстанциях были зафиксированы повреждения витковой изоляции обмоток среднего напряжения 6–35 кВ силовых трансформаторов при включениях связанных с ними кабельных линий с изоляцией из сшитого полиэтилена. Для всех случаев длина коммутируемой кабельной линии 6–35 кВ составляла несколько километров, а также зачастую линия имела по несколько кабелей на каждую фазу, то есть во всех случаях речь шла о подключении значительной емкости.
