110kv和以下电力电缆金属层接地方式选择研究

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1、110kV和以下电力电缆金属层接地方式选择研究　　摘要：本文主要分析了35~110kV高压单芯电力电缆金属护层的接地方式和10kV以下电压等级电力电缆接地方式。关键词：高压电力电缆；金属层；接地方式中图分类号：O52文献标识码：A文章编号：1引言高压电力电缆可被看作是延长的变压器，导体为一次绕组，电缆金属护套为二次绕组。当导体中流过交变电流时，交变电场将在电缆金属护套上生成感应电压，感应电压的大小与线芯负荷电流、频率、导线和金属护套间的互感、电缆长度成正比。此外，感应电压的大小还与电缆排列的中心距离、金属屏蔽层的平均直径、电

2、缆布置方式有关。金属护层感应电压可根据下式进行计算:Us=2In(s/rm)×10-4×I×K×L(V/km)式中:s—电缆中心间距；rm—电缆半径；I—电缆最大长时工作电流；K—校正系统,取1，2；L—电缆长度8在电力电缆线路施工中，应特别注意金属护套的接地。即电力电缆线路不论是在正常运行状态下，还是在发生接地故障，或雷电过电压以及内部过电压下，均需要利用大地作为电流回路，将电缆线路接地位置的电位钳制在允许的接地电位上。235~110kV高压单芯电力电缆金属层的接地方式当电压超过35kV时，大多数采用单芯电缆。单芯电缆金属

3、屏蔽层在正常运行情况下会流过电容电流，短路时又作为短路电流的通路，同时也起屏蔽电场的作用，现将单芯电缆具体运行特点分析如下：按DL/T5221-2005《城市电力电缆线路设计技术规定》要求，如果仅将电缆的金属屏蔽层一端直接接地，在正常运行时，电缆的金属屏蔽层另一端感应电压应不超过50V（或有安全措施时不超过100V），否则应采取能防止人员任意接触金属屏蔽层的措施。如果将金属屏蔽层两端三相互联接地，则金属屏蔽层将会出现很大的环流而形成损耗，使金属屏蔽层发热，浪费大量电能的同时，降低了电缆的载流量，加速了电缆绝缘老化，极易出现电

4、缆金属屏蔽层烧坏的事故。GB50217-94《电力工程电缆设计规范》中规定:交流单相电力电缆的金属护层必须直接接地，且在金属护层上任一点非接地处的正常感应电压应符合下列规定:(1)未采取不能任意接触金属护层的安全措施时，不得大于50V。8(2)除(1)项情况外，不得大于100V。为限制金属护层的感应电压，安装时应根据线路不同情况，按照经济合理的原则，在金属护层的一定位置采用特殊的连接和接地方式，同时安装护层保护器，以防止电缆护层绝缘发生击穿现象，保障电缆线路的安全运行。高压单芯电缆金属护层通常采用以下几种连接和接地方式。2.

5、1金属护层两端接地线路较长，一端直接接地不能满足本要求时（利用第一段中的公式算出线路多长时一端直接接地不能满足要求），35kV及以上电缆线路，水下电缆或35kV以上高压电缆输送容量较小的情况，可采取在线路两端直接接地(全接地)；35kV以上高压电缆线路较短，或利用率很低时，也可采取全接地方式。在此情况下，不需要装设电缆护层保护器，可减少运行维护工作量，但在金属护层上存在环流(一般不宜采用该种方式)。2.2金属护层一端接地2.2.1金属护层一端接地、另一端保护接地8电缆线路较短时(一般在500m以内)，金属护层通常采用一端直接

6、接地(单点互联接地)、另一端通过保护器接地的安装方式(见图1)，其他部位对地绝缘没有构成回路，可以减少及消除环流，有利于提高电缆的传输容量及电缆的安全运行。采用金属护层一端接地的电缆线路在与架空线路连接时，直接接地一般装设在与架空线路相接的一端，保护器装设在另一端，这样可以降低金属护层上的冲击过电压。在直接接地端接地线应先互联后再接地。图1一端接地，另一端保护接地2.2.2金属护层中点接地、两端保护接地电缆线路较长时(一般在1000m以内)，若电缆线路采用一端接地，其金属护层感应电压将不满足设计规范要求，可以在电缆线路的中点

7、将电缆的金属护层进行单点互联接地，而电缆金属护层的两个终端通过保护器接地，且保证电缆金属护层感应电压不超过50V，因此，中点接地安装方式的电缆线路可看作两个一端接地电缆线路连接在一起的安装方式(见图2)。此安装方式电缆未安装中间接头，避免在安装接头过程中产生绝缘薄弱环节，同时电缆线路本体无畸变的电场，有利于提高电缆使用寿命及载流量，减少运行维护工作量及故障点，有利于电缆安全运行。图2中点接地，两端保护接地2.3金属护层的交叉互联当电缆线路很长时(一般超过1000m)，电缆金属护层可以采用交叉互联方式安装。交叉互联是将电缆线路

8、分成3个等长小8段(偏差不超过5%)，在每小段之间安装绝缘接头，金属护层在绝缘接头处用同轴电缆引出并经互联箱进行交叉互联后，通过电缆护层保护器接地，电缆两个终端的金属护层直接接地，这样形成1个互联段位。电缆线路更长时，可以通过若干个互联段位连接形成1个多段互联(见图3)。图3交叉互联接地如