應用技術
作者：張育衛
摘要 高壓電纜金屬護套接地質量的優劣已經成為電網安全可靠運行不可忽視的因素，從金屬護套接地方式的選取及施工等方麵，對施工中常見的110kV以上電纜金屬護套接地進行綜合分析。
關鍵詞 交聯聚乙烯；電纜；金屬護套；接地
中圖分類號TM8 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2011）49-0183-02
目前交聯聚乙烯電纜巳成為電網的重要組成部分。而由於高壓電纜金屬護套接地造成的線路故障時有發生，所以高壓電纜金屬護套正確、可靠的接地，是高壓電纜安全、穩定運行的有力保障。本文將從接地方式的選取及施工等方麵，對常見的110kV及以上電纜金屬護套接地進行綜合分析。
1 高壓電纜金屬護套應正確可靠接地
110kV及以上高壓電纜均為單芯，其線芯與金屬護套可看作一個變壓器，當線芯通過電流時就會有磁力線交鏈金屬護套，在磁力線的作用下，金屬護套上會感應電壓，感應電壓與電纜長度和流過導線的電流成正比。電纜很長時，護套上的感應電壓疊加起來可達到危及人身安全的程度，為保障人身安全，金屬護套上的感應電壓不得超過50V；而當不接地端的電纜金屬護套已用絕緣材料包裹時，該感應電壓可提高到100V。另外，在發生不對稱短路故障、遭受操作過電壓或雷電衝擊時，金屬護套上會形成很高的感應電壓，將使護套絕緣發生擊穿。因此，電纜金屬護套對地應保持良好的絕緣，並在設計、安裝時，按照安全、可靠、經濟合理的原則，在電纜護套的一定位置，根據線路的不同情況，采用護套兩端接地、護套一端接地、護套中點接地、護套交叉互聯接地、電纜換位接地、金屬護套交叉互聯接地等特殊的連接和接地方式，以防止電纜護層絕緣被擊穿。
2 高壓電纜金屬護套接地方式
2.1護套兩端接地
它是指金屬護套在電纜兩端直接接地。這樣金屬護套將會出現很大的環流，其值可達線芯電流的50％~95％，使金屬護套發熱，不僅加速絕緣的老化，還降低了載流量，因此金屬護套不宜兩端直接接地。個別情況，如線路很短或輕載運行，運行時護套上的感應電壓很小，環流對電纜的載流量影響不大，可采用此接地方式。
2.2護套一端接地
當電纜金屬護套有一端接地而另一端不接地，將出現下列問題：首先，當雷電流或過電壓波沿線芯流動時，金屬護套不接地端會出現很高的衝擊電壓；另外，在短路電流流經線芯時，金屬護套不接地端會出現較高的工頻感應電壓，造成電纜外護層絕緣不能承受這種過電壓的作用而損壞，並導致電纜出現多點接地，形成環流。因此，為了保護絕緣，在采用一端直接接地時，另一端需經護層保護器接地限製護層上的過電壓，同時安裝沿電纜平行敷設的回流線，並在電纜一半處換位。當接地短路故障時，接地電流可以通過回流線流回係統的中性點。由於通過回流線的接地電流產生的磁通抵消了一部分電纜接地電流產生的磁通，因此裝設回流線後可降低短路故障的感應電壓。由於護套一端接地，另一端經保護器接地，金屬護套的其它部位對地絕緣，這樣護套與地之間不構成回路，也就不會形成環流。通常電纜線路長度在500米以下時采用此方式。
2.3護套中點接地
長電纜線路采用一端接地時，由於感應電壓太高，易使護層絕緣擊穿造成金屬護套多點接地。此時，可在電纜線路的中間將金屬護套接地，電纜兩端均對地絕緣，並分別裝設保護器。通常電纜長度在500m以上、1 000m以下時采用此方式。
2.4護套交叉互聯
護套交叉互聯是指電纜線路分成若幹大段，每大段分成長度相等的3小段，每小段之間以絕緣接頭連接，絕緣接頭處金屬護套三相之間用同軸電纜經換位箱進行換位連接，換位箱內裝設保護器，每大段的兩端護套分別互聯並接地。金屬護套任一點的感應電壓若超過50V~100V，或為了減小電纜對鄰近線路及通信的感應，應采用交叉互聯接線。通常電纜在1 000m以上時采用此方式。