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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:林駿龍
研究生(外文):LINCHUN-LUNG
論文名稱:地下電纜電磁場分析改善
論文名稱(外文):Improvement of electromagnetic field analysis of underground cables
指導教授:蔡明堂蔡明堂引用關係
指導教授(外文):TSAI MING-TANG
口試委員:陳松齡詹東昇蔡明堂
口試日期:2019-01-11
學位類別:碩士
校院名稱:正修科技大學
系所名稱:電機工程研究所
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2019
畢業學年度:107
語文別:中文
論文頁數:60
中文關鍵詞:輸電系統地下電纜感應電壓長尺化
外文關鍵詞:transmission systemUnderground cableinductive voltageLong-leagth
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近年來台灣各都市快速發展、都市人口密集顯著,無論是工業發展或是民生用電大幅增加、高樓大廈新建處處林立,輸電線路上的電力可靠度一直是國人所關注的,然而輸電系統之供電量的系統安全性實需有再加強之必要性。在提供系統質優、穩定及可靠之電力情況下,輸電系統之要求日趨嚴格,輸電線路亦須朝地下化來規劃設計,但受限於現有環境及道路之限制下,地下輸電線路並無法分散來設置,有時必須要集中同一條道路來延放地下電纜線路工程,本論文主要在研究穿越市區中之地下輸電電纜線路之磁場分布情形,希望藉由管路相序排列及埋設深度來改善電纜磁場,希望電纜電流之電磁效用在被套上感應電壓降低在台灣電力公司允許電壓之65伏特下,可以減少電纜接續點來延長電纜長尺化,介意提高供電可靠度及減少電纜工程之建設費用。
In recent Taiwan, cities have developed rapidly and the urban population is increased densely. As the result, electric power for industrial development and resident's livelihood has increased dramatically. Skyscrapers are built everywhere, and the reliability of electric power transmission on the lines must be concerned of the urban design, and stengthened security of the power supply. To provide high quality, stable and reliable power, requirements for the transmission system is becoming strict. The transmission lines must follow the trend of the times, and should designed in underground, while it's restricted by environments and urban design. Undergrounded transmission lines is not able to design dispersedly, and sometimes it is necessary to bundle under the same road to extend the undergrounded cables. This paper studied the magnetic field distribution of undergrounded transmission cables passing through urban areas and the pipeline phase. Design of order and depth of cables can affect to magnetic field. The electromagnetic effect of the cable current is able to reduced on the ferrule. Under the allowable voltage of 65 volts by TaiPower Company, it is possible to reduce the cable connection point to extend the cable lengthening, thereby creating an increase in power supply reliability and reducing the construction cost of the cable project.
摘要………………………………………………………………………I
Abstract…………………………………………………………………II
目錄………………………………………………………………………IV
表目錄………………………………………………………………………VI
圖目錄……………………………………………………………………VII
第一章 緒論………………………………………………………………… 1
1.1研究背景…………………………………………………………………1
1.2研究動機…………………………………………………………………3
1.3研究目的…………………………………………………………………4
1.4論文架構…………………………………………………………………5
第二章 輸電系統電纜線路………………………………………………… 6
2.1系統流程…………………………………………………………………6
2.2輸電線路系統……………………………………………………………6
2.2.1電力電纜………………………………………………………………7
2.2.2 XLPE電纜交連電纜……………………………………………………8
2.3人孔型式…………………………………………………………………9
2.4電纜施工技術 ………………………………………………………… 16
第三章 遮蔽層與感應電壓 ……………………………………………… 25
3.1電纜遮蔽層與感應電壓 ………………………………………………25
3.2各種接地系統 …………………………………………………………28
3.3電纜被覆保護裝置 ……………………………………………………31
第四章 電纜管路埋設與電磁場之關係 ………………………………… 37
4.1前言 …………………………………………………………………… 37
4.2磁場定義 ………………………………………………………………38
4.3磁場計算範例 ………………………………………………………… 42
第五章 結論 ……………………………………………………………… 58
5.1結論 ……………………………………………………………………58
5.2未來方向 ………………………………………………………………59
參考文獻…………………………………………………………………… 60

表目錄
表2-1各電壓等級之電纜間距 ……………………………………………14
表2-2電纜固定最小彎曲半徑表 …………………………………………15
表4-1各國磁場暴露限制現況 ……………………………………………40
表4-2電磁場的安全標準 …………………………………………………40
表4-3環保署公告之磁場暴露值 …………………………………………41
表4-4磁場單位及換算 ……………………………………………………44
表4-5電力系統相序與電纜排列相序關係 ………………………………44
表4-6一進一出磁場計算結果 ……………………………………………46
表4-7一進一出磁場計算結果 ……………………………………………48
表4-8同進同出磁場計算結果(兩回線) …………………………………49
表4-9二回線垂直排列不同排設深度磁通密度結果 ……………………50
表4-10四迴線垂直相序排列磁通密度計算結果(mG) …………………52
表4-11四迴線垂直相序排列磁通密度計算結果(mG) …………………53
表4-12四迴線垂直相序排列磁通密度計算結果(mG) …………………54
表4-13四迴線垂直相序排列磁通密度計算結果(mG) …………………56









圖目錄
圖2-1電力高壓輸送以減少線路損失………………………………………6
圖2-2輸變電系統作業流程-分工情形 ……………………………………6
圖2-3 XLPE電纜交連電纜…………………………………………………8
圖2-4推管剖面圖………………………………………………………… 14
圖2-5管路試通 ……………………………………………………………17
圖2-6試通棒現場施工圖………………………………………………… 17
圖2-7試通棒示意圖 ………………………………………………………18
圖2-8單相固定座三相固定座 ……………………………………………18
圖2-9鈴口型支撐 …………………………………………………………19
圖2-10防水圈………………………………………………………………20
圖2-11電纜線延放 ……………………………………………………… 20
圖2-12電纜線延放示意圖…………………………………………………21
圖2-13拉線機及上下人孔防墜器…………………………………………22
圖2-14延線時須注意電纜外被是否有割傷………………………………22
圖2-15通風測氣……………………………………………………………23
圖2-16電纜延線時進入人孔須保護………………………………………23
圖2-17接續夾………………………………………………………………24
圖2-18接續人孔示意圖……………………………………………………24
圖3-1交連PE電纜構造剖面圖……………………………………………25
圖3-2電纜被覆保護裝置(XB)……………………………………………29
圖3-3電纜被覆保護裝置(SB-2)………………………………………… 29
圖3-4電纜被覆保護裝置(SB-1)………………………………………… 30
圖3-5電纜被覆保護裝置(SB-S)………………………………………… 30
圖3-6非線性電組保護元件V-I曲線………………………………………30
圖3-7電纜被覆保護裝置XB型 ………………………………………… 31
圖3-8電纜被覆保護裝置 SB-1型 ………………………………………31
圖3-9電纜被覆保護裝置 SB-2型 ………………………………………32
圖3-10電纜被覆保護裝置 SB-S型………………………………………32
圖3-11單端接地(SB-1與被覆感應電壓分佈) …………………………33
圖3-12單端接地(SB-2與被覆感應電壓分佈) …………………………33
圖3-13直接接地被覆感應電壓分佈………………………………………34
圖3-14交錯接地(XB)與被覆感應電壓分佈 ……………………………34
圖3-15無電纜接續匣接地方式……………………………………………35
圖3-16一個電纜接續匣接地方式…………………………………………35
圖3-17二個電纜接續匣接地方式…………………………………………35
圖3-18三個電纜接續匣接地方式…………………………………………36
圖3-19四個電纜接續匣接地方式…………………………………………36
圖4-1電磁場強度示意圖 …………………………………………………42
圖4-2電磁的種類及用途 …………………………………………………42
圖4-3 Biot Savart Law …………………………………………………… 43
圖4-4相序排列 ……………………………………………………………45
圖4-5人孔管路磁場分布 …………………………………………………45
圖4-6管路二回線垂直排列Case-1……………………………………… 47
圖4-7管路二回線垂直排列(兩進兩出) …………………………………47
圖4-8二回線垂直一進一出排列 …………………………………………48
圖4-9二回線同進同出垂直排列 …………………………………………49
圖4-10兩回線垂直排列不同埋設深度磁通密度…………………………50
圖4-11四回垂直排列(兩進兩出)…………………………………………54
圖4-12四回垂直排列(四進或四出)………………………………………54
圖4-13四回線垂直排列(兩進兩出)………………………………………55
圖4-14四回線垂直排列(四進或四出)……………………………………55
圖4-15四迴線垂直排列不同埋設深度磁通密度結果……………………56
圖4-16四回線方型排列(兩進兩出)………………………………………57
圖 4-17 長條圖分析……………………………………………………… 57

[1]台灣電力公司高屏供電區處
[2]台灣電力公司輸配電工程處輸電工程手冊編修日期:103年12月。
[3]大亞電纜股份有限公司
[4]道路管線暨資訊中心
[5]台灣電力公司南區施工處電纜設計概要編修日期:91年8月。
[6]維基百科
[7]台灣電力公司北區施工處電纜設計概要編修日期:91年6月。
[8]國際電工委員會(英語:International Electrotechnical Commission)。
[9]聯友機電股份有限公司
[10]國際非游離輻射保護委員會
[11]台灣電力公司https://www.taipower.com.tw/tc/page.aspx?mid=217&cid=172&cchk=92e207ae-93d8-4051-90a7-88b3c40f1b2d
[12]行政院環保署
[13]物理學講義II 費曼,理查;雷頓,羅伯;山德士,馬修.費曼

電子全文 電子全文(網際網路公開日期:20240123)
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