護層感應電流檢測技術在高壓電纜運行中的應用

沈其龍

摘 要：本文結合實際案例對護層感應電流檢測技術在高壓電纜運行中的應用進行分析，分析電纜護層的感應電流異常增加情況，通過計算統計方式分析故障類型以及誘發原因，根據實際情況提出避免感應電流異常增加的控制對策。

關鍵詞：高壓電纜、感應電流;護層

在高壓電纜線路中因為電纜導體和護層間存在電磁感應，護層存在感應電壓。通常情況下高壓電纜線路的感應電壓需要低于50v，為有效控制感應電壓，現階段，較為常用的方式包括基層單點帶閥、護層交叉換位接地等，有效降低感應電壓。

一、換位排接反

電纜路線改接項目中，極有可能由于施工時或者改造完成后沒有進行仔細地檢查，導致相同換位段換位排的接法出現相反情況，接反情況的發生將導致電纜護套未完全換位，通過相關工作對高壓電纜循環電流進行計算，如果電纜護套存在未完全換位情況時，護套上合成電壓的矢量≠0，循環電流加大，分析護套中感應電流矢量形式[1]。

在高壓電纜運行中存在接反情況，例如某220kV的電纜線路，對電纜線路護層感應電流進行檢測時，第一換位段的感應電流較大。

對數據進行分析，第一換位段的護層電流數值較大，初步分析故障情況，判斷電纜線路中存在同軸相位錯誤情況，在現場開展檢查工作，觀察到10#換位箱中綠黃同軸相位存在錯誤故障，對故障展開進一步分析，10#換位箱之前安裝與電桿之上，之后因為維護需要將換位箱改接在人行道旁，相關人員在進行改接時沒有對同軸相位進行認真核對，導致綠黃同軸線纜接反，導致保護層的感應電流較大。通過檢修對接反同軸線纜進行接正，對感應電流進行檢測，約為10A，高壓電纜正常運行狀態。

二、同軸電纜內外芯短路

在進行高壓電纜施工、檢修和運行時可能出現內外芯短路情況，例如，帶電施工時，金屬器械導致內外芯出現短接情況。例如某高壓電纜線路終端站存在接地排過熱情況。通過檢測發現A相溫度為140℃，B相溫度為49℃，C相溫度為141℃，對同軸電纜的相位和換位排進行檢查，沒有發現異常情況，同時電纜負荷也沒有超過多點接地允許負荷。

按照感應電流數值，初步分析故障原因，排除故障樂行為同軸相位錯誤和接反問題，初步判斷故障誘發因素為地下的金屬層引發，測量護層絕緣電阻，其中A相的絕緣電阻是0.022MΩ、B相的絕緣電阻是0.013MΩ、C相的絕緣電阻是0MΩ，其中A相和B相的絕緣電阻比較小，C相互層存在金屬接地。通過電橋法判斷出故障點位于2#換位箱地附近，通過YJDT-2護層測試儀定點故障，電流信號在電纜C相內芯時，C相既存在流進電流也存在流出電流，同時信號電流流動呈現為周期性。判斷電纜C相為短路故障。對2#換位箱線纜情況進行實際勘察，對電纜埋線情況進行分析，發現內外芯的絕緣存在擊穿情況。對導致和故障發生因素進行分析，在附近道路擴建時要求對換位箱的位置進行調整，設置接頭延長電纜，對于接頭的設置需要內外芯的絕緣可以良好承受電力系統發生故障時或者電網系統出現過電壓情況時通過護層的過電流和過電壓，所以在實際施工中應當按照具體情況選用適配的接頭，簡單的纏繞絕緣膠帶達不到絕緣強度需求[2]。

三、接地箱、換位箱偷竊

高壓電纜系統中存在接地箱、換位箱被盜竊情況，例如某高壓電纜線路，紅相出現故障跳閘，電流5.69kA。借助精確定位、故障測尋全面排查沿線的換位箱運行情況，發現存在5個換位箱接地線、接地銅排被盜竊。當換位箱中接地線和換位排丟失后，電纜護層的懸浮電位逐漸升高，遠大于電纜護層絕緣水平，護套存在多點接地，形成環流，導致護層燒損，當環流過大所產生熱量損耗傳至絕緣，導致絕緣劣化，最終擊穿絕緣。

四、換位段長度不均

高壓電纜線路架設時存在換位段的長度不均勻情況，甚至存在因為兩個換位箱隔出的換位段長度存在偏差。設高壓電纜線路各個換位段為等比例縮放，換位段的相位差為120°感應電壓，并幅值不等，感應電壓的合成值≠0，按照交叉換位接線，如果換位段的長度不等，按照相關公式對三相護套的環流值、感應電壓進行計算，分析環流矢量形式。通過矢量分析，換位段的長度不等時，電流矢量≠0，線路中未實現有效交叉換位目的[3]。實際運行時，線路可能出現換位段不均情況。例如，某高壓電纜線路，對護層的感應電流進行檢測，全線的感應電流數值較大。

對感應電流數值進行分析，并對同軸電纜相位、換位排進行檢查，不存在異常情況，對現場進行進一步的查驗，存在兩個換位箱距離較低，查閱資料數據在線路改造后，換位段存在長度偏差比較大情況。

總結

綜上所述，在高壓線路鋪設和改造中應當確保護套可靠接地，當出現懸空情況便會經電容分壓至護層之上，產生工頻電壓，對電纜線路的安全、穩定使用以及人身安全產生威脅。本文對護層感應電流檢測技術在高壓電纜運行中的實際應用案例進行分析，并針對存在情況提出相應的處理措施。在實際的電壓線路建設中應當加強人員技能培訓，積極制定并完善相關指導書，為有關工作的有效開展奠定基礎。另外，為避免盜竊情況發生應當裝設監控裝置，并使用不銹鋼材質的換位箱，做好基礎把關，積極應用護層感應電流檢測技術檢測高壓電纜的實際運行情況，確保電力系統的安全、穩定運行。

參考文獻：

[1]范海同.高壓電力電纜護層電流在線檢測及故障診斷技術[J].百科論壇電子雜志，2019（01）：538.

[2]劉偉光.110kV電纜中間接頭故障與交叉互聯同軸電纜被盜的分析與對策[J].建材與裝飾，2017（38）：208-209.

[3]艾明.特高壓長距離輸電線路換位問題的分析[J].通訊世界，2018（12）：135-136.