單芯中壓電力電纜接地方式研究

【摘 要】本文論述了單芯中壓電力電纜線路長度與接地方式的選擇類型，不同接地方式的優(yōu)缺點及對實際應(yīng)用的影響，提出接地應(yīng)用的注意事項。

【關(guān)鍵詞】單芯中壓電力電纜；金屬屏蔽層；線路長度；接地方式

0.引言

單芯電纜的導(dǎo)體與金屬層的關(guān)系，可以看做是一個變壓器的初級繞組與次級繞組，當電纜導(dǎo)體通過交流時，周圍產(chǎn)生的一部分磁力線與金屬層交鏈，使金屬層產(chǎn)生感應(yīng)電壓，感應(yīng)電壓的大小不僅與電纜中流過導(dǎo)體的電流或短路電流有關(guān)，同時與電纜的排列方式和線路長度有關(guān)。

單芯中壓電力電纜金屬屏蔽層接地方法不當，金屬屏蔽層中的感應(yīng)電壓會達到很大的數(shù)值，往往會引起電纜發(fā)熱以及感應(yīng)過電壓等，從而引起電纜及系統(tǒng)的絕緣故障，影響電纜線路的輸送容量，因此在電纜使用時，應(yīng)根據(jù)工程實際情況選擇合適的接地方式。

1.單芯電力電纜接地方式研究

1.1兩端直接接地

應(yīng)用范圍：對于線路長度很短、傳輸功率很小的電纜，或利用率很低時，可采取金屬屏蔽層兩端直接接地。

原因說明：因金屬屏蔽層上的感應(yīng)電壓極小，金屬屏蔽層兩端直接接地形成通路后，護套中的環(huán)流也很小，造成的損耗不顯著，對電纜的載流量影響不大。金屬屏蔽層兩端接地后，不需要安裝保護器，還可以減少維護工作，這與金屬屏蔽層損耗的損失相對，可能是經(jīng)濟的。

優(yōu)缺點：兩端直接接地方式簡單，但在金屬屏蔽層上存在環(huán)流，一般不予采用，只有短電纜或輕載運行時，可將金屬屏蔽層兩端三相互聯(lián)接地。

1.2一端直接接地，一端保護接地（單點直接接地）

應(yīng)用范圍：電纜線路不長（500m以下），且能滿足規(guī)范GB50217-2007第4.1.10條規(guī)定——“人員可觸及金屬層的感應(yīng)電壓不大于50V，其他情況不大于300V”。

優(yōu)缺點：因一端采用護套電壓保護器，在正常運行時，保護接地端對地絕緣，無法與大地構(gòu)成回路，在金屬屏蔽層中基本無環(huán)流，有利于提高電纜的傳輸容量和電纜安全運行。

為了滿足更大長度的需要（可達單點直接接地的2倍），對單點直接接地線路進行改進，采用兩端線路中間直接接地，兩端通過保護器接地。

1.3交叉互聯(lián)接地

交叉互聯(lián)是將電纜線路分為若個大段，每個大段原則上分成長度相等的三個小段，每個小段之間裝設(shè)絕緣接頭，絕緣接頭處金屬護套三相之間用同軸引線經(jīng)接線盒進行換位連接，絕緣接頭處裝設(shè)保護器，每一個大段的兩端金屬護套分別互聯(lián)接地。而電纜兩個終端的金屬護層直接接地。

應(yīng)用范圍：電纜線路很長（1000m以上）。優(yōu)缺點：有效的減少金屬護套的感應(yīng)電壓和環(huán)流，有利于提高電纜的傳輸容量。

2.金屬屏蔽層接地注意事項

（1）金屬屏蔽層一端接地的電纜線路如與架空線路相連接，直接接地點一般裝設(shè)在與架空線路相連接的一端，保護器裝設(shè)在另一端，以降低金屬屏蔽層上的沖擊過電壓。

（2）金屬屏蔽層一端接地或交叉互聯(lián)的電纜線路，當出現(xiàn)沖擊過電壓、保護器動作時，金屬屏蔽層上有很大的電流經(jīng)接地線流入大地，因此應(yīng)將接地線與電纜一并穿過電流互感器。

（3）電纜線路非接地的金屬屏蔽層有感應(yīng)電壓，當護層絕緣不良時，將引起金屬屏蔽層交流電腐蝕或火花放電而損壞金屬屏蔽層。

（4）護層絕緣不良，對于一端接地的電纜線路或交叉互聯(lián)的線路，當沖擊過電壓時，保護器尚未動作，護層絕緣薄弱的地方就可能先被擊穿。

（5）護層絕緣損壞擊穿后，電纜線路將形成兩點或多點接地，金屬護套上將產(chǎn)生環(huán)流。

3.結(jié)束語

中壓電力電纜產(chǎn)品，尤其是單芯型中壓電力電纜，在施工和使用過程中，經(jīng)常發(fā)生因施工和使用方法不當，導(dǎo)致電纜出現(xiàn)故障，因此電纜生產(chǎn)廠家應(yīng)對電纜敷設(shè)安裝、接地方式及運行維護等進行研究，從而更加有效、準確的指導(dǎo)單芯中壓電力電纜產(chǎn)品應(yīng)用中的故障分析，及時排除故障隱患。 [科]