110KV高壓单芯电缆外护层接线探讨1.doc

110KV高压单芯电缆外护层接线探讨 摘要：电力电缆在运行中金属屏蔽和铠装层两端接地，会在金属屏蔽和铠装层中形成环流，引起电缆发热，影响电缆载流量，如果一端接地，则另一端就会出现感应电压，危及人身和设备安全。针对这两种情况，介绍了实际工程中采取的方法和措施。 关键字：单芯电力电缆，金属护套，接地 一、引言 随着我国电网改造的深入，大量的架空线被电力电缆取代。电力电缆跟架空线不同，它被埋在地下，运行维护较困难，正确使用电缆，是降低工程投资，保证安全可靠供电的重要条件。在城市配电网络中，应用最广的是10 kV的电力电缆，一般是使用交联聚乙烯铠装三芯电缆，这种电缆金属护套一般只需直接接地即可。而单芯电缆金属护套的接地和三芯电缆不同。现从单芯电缆使用过程中经常被忽略的金属护套的感应电动势，介绍实用的接地措施。 110kV高压电缆一般为单芯电缆，高压单芯电缆的截面一般由金属导体、导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层、垫层、金属护套和外护层等组成。金属护层应能满足在发生单相接地故障时，能承受故障电流流过金属护层而不致损坏，并起到保护和防水的作用。金属护层的种类较多，有铅套、皱纹铝套、皱纹铜套、皱纹不锈钢套和铅塑综合护套等。以皱纹铝护套为例，如下图所示。 单芯电缆的导体中通过交流电流时，其周围产生的磁场会与金属护套交链，在金属护套上会产生感应电动势。感应电动势的大小与导体中的电流大小、电缆的排列和电缆长度有关。对三相等边三角形排列的电缆，如果将金属护套两端直接接地，就会在金属护套中形成环流，环流的大小与电缆相应的长度，导体中电流大小有关。出于经济安全考虑，在一些电缆不长，导体中电流不大的场合，环流很小，对电缆载流量影响也不大，是可以将金属护套的两端直接接地的。 如果仅将电缆的金属护套一端直接接地，在正常运行时，电缆的金属护套另一端感应电压应不超过50 V（或有安全措施时不超过100 V），否则应划分适当的单元设置绝缘接头。在发生短路故障时，导体中有很大的电流，可能会在金属护套上产生很高的过电压，危及护层绝缘，因此在电缆线路单相接地时，在电缆的未接地端，应加装过电压保护器接地。 二、电缆外护层接地的作用 (1)限制护层电压，使其降至护层绝缘或护层分段接头允许值以下(未采取防止接触金属护层的安全措施时不得大于5O V；采取措施时，不得大于100V)； (2)减小或消除护层损耗； (3)保持护层的连续，作为故障电流的回流线，并满足雷电冲击和操作冲击的要求。 三、单芯电缆护套的连接与接地方式 为了解决电缆金属护套两端同时接地存在环流，和一端直接接地，在另一端会出现过电压矛盾的问题，电缆金属护套应针对电缆长度和导体中电流大小采取不同的接地形式。 电缆线路不长时，电缆金属护套应在线路一端直接接地，另一端经过电压保护器接地，如图1所示。电缆越长，电缆非直接接地端产生的感应电压越高，为保证人身安全，电缆在正常运行时，非直接接地端感应电压应限制在50 V以内，在短路等故障情况下，金属护套绝缘的冲击耐压和过电压保护器在冲击电流作用下的残压，配合系数不小于1.4。因此，一端直接接地的接线方式适用的电缆不能太长。 电缆金属护套中间直接接地、两端经过电压保护器接地，是一端直接接地的引伸，可以把一端直接接地电缆的最大长度增加一倍，接线方式和原理与一端直接接地一样。电缆线路很长时，即使采用金属护套中间接地，也会有很高的感应电压。这时，可以采用金属护套交叉互联方式。如图2所示。 四、结论 在基建施工及电缆运行中应注意 1、在施工过程中要加强监理，施工结束时要求提供完整的竣工资料交付使用后投入设备。设备投运时检查电缆外护套电流。 2、要重视高压单芯电缆的接地装置，应周期性地测试其环流，以便及时发现和处理缺陷减少线损和提高供电可靠率，了便于测试和检修电缆的接地箱尽可能要露面。 3、在电缆交叉互联单元设计中，三段电缆要等长，电缆敷设过程中要尽量避免电缆外护套受损，以减少不必要的环流和线损。 4、施工过程中提高电缆敷设安装质量，注意敷设环境的影响，不要将各种垃圾回填入电缆走廊，杜绝各种隐患。这一点非常重要，其意义在于杜绝外护套由于敷设安装不良造成的。 常规的互联箱接线方式如下图两种换位法。 由图2可知， 1、 2绝缘接头分别通过同轴电缆及互联换位接地箱实现了护套的换位作用。即A相护套中的感应电流从A0点经A相护套至A1点，再经A相 1绝缘接头的同轴电缆内导体和换位箱至B2点，再经B相第2段电缆的护套至B3点，经B相 2绝缘接头的同轴电缆内导体和换位箱至C4点，再经C相第3段电缆的护套至C5点人地而完成护套完全换位。如果3相电缆的3段电缆长度绝对相等，3相同轴电缆长度也绝对相等，如此接线换位后的和电