单根电缆敷设产生涡流现象的原因及解决方案

1、单根电缆敷设产生涡流现象的原因及解决方案 【摘要】 在架桥电缆建设敷设过程中，由于施工人员的不注意，未遵守电缆敷设方式的规定，从而造成了涡流的大量产生并引起供电事故；而一些技术人员也在检测当中也不够仔细，忽视了这一系列问题，导致这一工程验收时不合格，不符合国家规定的工程要求规范。电缆在错误的敷设后产生的涡流会使金属导管发热，并导致密闭的桥内空间的温度升高，极易使电缆被烧坏，又若不将这一问题解决更容易在日后供电使用当中埋下安全隐患。而本次研究也主要是依据单根电缆敷设产生涡流效应的相关原理具体分析了单根电缆敷设产生涡流现象的原因、实例、影响，并针对这一问题提出了相关的解决方案。 【关键词】单根电缆

2、敷； 涡流现象；原因分析；解决方案 引言 一般而言，单独敷设单根电缆时，在电缆的周围单根电缆会产生相应的交变磁场，这种变化的磁场会与外护的钢管发生反应产生电涡流 。在某些工程当中，由于单根电缆被直接用铁丝类的金属固定在钢管上，使得很大的涡流产生；有时由于桥架材质的原因也会和电缆磁场相互作用产生涡流；敷设方式的错误导致涡流产生，到一定程度时会造成电缆被烧坏，桥架内温度升高甚至引起火灾。因此，随着这一类问题的大量出现，找到行之有效的解决办法成了当务之急。这次研究的主题也围绕着单根敷设深入展开。 一、单根电缆敷设产生涡流现象的实例 例如在某电缆桥的建设当中，有3根300mm单根电缆，因为三相不平衡，

3、其中的一根电缆和其他电缆电流相差150a，导致电涡流的形成，致使它们穿过的镀锌钢制电缆桥发热到40，于是为了解决这一问题，降低电缆桥的温度，电缆桥的建造公司调整了三相使其保持在平衡状态，从而制止了电涡流的进一步产生。但是在实际生活操作当中想使三相电流保持完全平衡是很难做到的。而且造成这次事故问题的原因在于三相电缆很容易处于各相负荷不平衡的状态，一旦有这样的状态出现，涡流也就不断产生。 在敷设方式上尤其要注意在三相电缆敷设时需保持电缆相互间距离基本相等，这有利于保持三相电流的均衡，减少涡流。例如某次桥架电缆敷设，施工人员没有按照电缆沿桥架敷设的规范方式而是随意摆放了电缆的位置没有注意电缆的间距，

4、导致在供电使用时涡流产生，致使封闭的桥架内的温度持续升高。后又经工作人员的检测重新按照品字形的敷设方式敷设电缆，让三相电缆间的距离基本相等，使电缆的综合磁场相互抵消，涡流也逐渐减少，稳定了桥架内的温度。 二、单根电缆敷设产生涡流现象的原因 单根电缆敷设时产生涡流的原因是由于在敷设时会有交变电流流过电缆，使得交变磁场在电缆周围形成并以导线为圆心，以圆形状垂直于导线分布。当电缆在穿过金属环状物例如钢、铁类时，会使得分布在金属环状物周围的磁场会发生变化，这是因为这类金属的磁导率要比空气大得多；而在环状物内部所形成的闭合回路的磁通密度比四周的空气的密度大，导致金属周围的交变磁场会形成涡流。如果金属环状

5、物的导磁率非常强，那么所产生的涡流也会相应的增强并大量出现，热量也会随之不断增加。而一般会产生涡流的原因都是由于所用的电缆所采用的护套的材质不对，若采用的材质都为导磁材质，例如钢、铁等，则会使得两根电缆所产生的磁力线在护套内部构成回路，最终导致涡流大量出现，但如果采用铝、铜等不导磁材质的金属来做护套，则在敷设单根电缆时不会产生涡流。还有在桥架敷设电缆时，由于桥架大都是铁类的导磁的金属，也就构成了电缆产生的磁场的一部分，进而也导致涡流产生。 三、单根电缆敷设产生涡流现象的分析 根据楞次定律 ，在涡流中所产生的磁场 会阻碍原有的磁场的运动 变化，所以在导管的外侧，涡流所运动的方向和电缆内形成的流动

6、方向是相反的 ；在导管的 外侧，运动多的方向是相同的。涡流的大小主要是由金属内部磁通的变化率决定的，而其变化率的大小也由其磁通的大小决定，输电的线路在运动过程中所产生的磁场始终都以工频而呈现五弦的规律变化。而单根电缆通常都是三相或是单相的，只有当三相电流里的 每一个项都在平衡的状态时它才会产生矢量和为零的磁场，并且应为在这一情况下它的总的电流矢量和为零，换句话说当三相交流电处于平衡状态时，三相电缆穿过钢管敷设通过，就不会在磁场上产生有变化的磁场，同样电涡流也不会产生。针对单根电缆敷设产生涡流这一现象的原因，我们可以答案大致了解要解决问题所需要探讨的方向。 而单根电缆实质上不会产生涡流效应，在桥

7、架上单独敷设单根电缆时，由于桥架大都是铁质类的金属材料，从而就购车成了单根电缆所产生的磁场的其中一部分，使得桥架上会产生电涡流 ；但如果我们在架桥两端设置有铁条进行连接，基于此磁路便会顺着架桥形成一个闭合着的回路，致使在磁路中的磁力阻力也随之减小，产生很大的涡流。直流型的单根电缆被单独穿于一根钢导管中，直流电也会在电缆的周围产生一定的磁场。但是这一类磁场不会最终导致电涡流的产生。 导磁制金属内产生很大的涡流通常是由于在敷设单根电缆时在其周围没有能和电缆的磁场互相进行消除的磁场，所以当把单根电缆放在铁质的架桥内时，金属就会产生涡流。并且随着涡流的大量出现不仅会使得电能不断消耗，还会使金属的温度不

8、断升高进而会烧坏电缆引发火灾。这不仅是对经济的浪费，也是对人力物力的浪费。显而易见单根电缆敷设所产生的涡流带来的影响是有极大地弊端危害的。但是这一影响我们却又不能很好地避免。所以找到正确的解决办法极为重要。 四、单根电缆敷设产生涡流现象的解决办法 （1）出现三相或单相的交流单根电缆时，不得使其同时穿过同一根钢导管，而且不能使用金属铠装的单根电缆，也不能将其敷设在密闭式的金属桥内，这能有效防止电涡流的产生。在敷设三相电缆的过程中也要尽量使其保持在平衡状态，这样能有效降低因不平衡产生电涡流使得电缆升温，烧坏电缆。 （2）单根的电缆在敷设时可以采用品字形的方式进行敷设，同时利用的夹具也可避免用铁质的

9、导磁性的夹具，可以利用非导磁性材料制成的夹具，在将单根电缆固定时，尽量不要用铁类的金属或者可以导磁的物质，可以采用塑料类的或者不导磁的物质来进行捆绑，也可使用非导磁类的管具在电缆穿管时使用，这样就不会产生涡流效应，完美的避免了这一问题。 （3）在相关的工程建设当中，施工人员应该按照相应的操作规范来进行电缆的安装，不能够图简单就用导磁类的金属物质进行对电缆的安装捆绑，同时要加强相关巡视检查的工作人员，并提高工作人员检查排除错误的能力，一旦发现问题出现及时整改能够有效预防问题扩大化，这样既能够保证工程的正常运行，减少因部分差错而停工休整的时间，又提高了工程的完成效率，防止了在工程验收过程时不合格。 结束语敷设单根电缆时，有时因为实施措施的不合理，检测力度不够导致在供电过程中产生了涡流效应并导致电缆被烧坏，最终浪费了财力物力，导致这一现象越来越得到重视，在电缆的固定时不要使用导磁类的金属制品；技术人员在检测时也要加大力度不要因错过小细节而造成大损失 ；政府也要加大制度的制定，尽量将