在電力系統(tǒng)中,10kV的配電線路一般有架空或埋地兩種,架空的多數(shù)為裸導(dǎo)線,而埋地的都是電力電纜。
而電力電纜不管是投入運行前測量絕緣電阻、或者是停電檢修等,都應(yīng)先對其放電,即采用放電棒將電纜接地。那么,為什么要對電力電纜放電呢?不放行不行?顯然是不行的。
原因如下,我們以10kV電纜為例。電纜埋地敷設(shè),與地面的距離非常近,甚至直接相貼,在正常運行時帶有10kV的電壓,而大地電壓為零。大地和電纜都是導(dǎo)體,它們?nèi)缤娙莸膬蓚€極板,如下圖所示。
眾所周知,電容器的電容值和極板間的距離有關(guān),距離越小,電容值就越大,這也是為什么電容串聯(lián),等效電容變小的原因。如下圖所示,兩個平行板電容器串聯(lián),每個電容的極板間距離為d,兩個電容串聯(lián),就相當(dāng)于將極板間距離增大一倍,所以總電容變小為C/2。
而所謂電容充電過程,其實就是兩極板間的電壓增大,兩極板上分別有等量的異性電荷聚集;當(dāng)電壓為零時,電容充電也為零,極板上沒有電荷聚集。反之電容放電是指電容極板間的電壓在變小。也就是說,只要電容極板間存在電壓,就表示該電容帶電,存儲有能量。
同理,高壓電力電纜與大地看作電容的兩個極板,它們之間的距離很?。ㄏ鄬τ诩芸站€路),所以電容值很大。電纜正常運行時,與大地間存在電壓,顯然,電纜與大地形成的電容被充電,如下圖所示。
當(dāng)停電后,電纜與大地形成的電容不一定完全放電,即電纜的電壓不一定為零,而是存在殘壓。這就好比電路中的電容器,你斷電后去測電容器兩端,可能仍然會存在較大的電壓。在電纜存在殘壓的情況下,如果工作人員直接觸摸,就會造成觸電事故,很危險!
所以,為了保證人身安全,電纜在測絕緣電阻前必須得對地放電,即使用放電棒對各相線路進(jìn)行充分放電,如下圖所示,以保證電纜對地電壓為零。
這就是電纜的電容效應(yīng),其實,電容效應(yīng)無處不在,只要兩導(dǎo)體間存在電壓,都會產(chǎn)生電荷的聚集現(xiàn)象,也存在電容。例如架空線與大地之間其實也存在電容效應(yīng),只不過架空線與大地間的距離較大,所以其電容非常小,可以忽略不計。又如相線與相線之間、甚至二極管的陰極與陽極之間等,都存在電容效應(yīng)。