电力电缆各屏蔽层作用及金属屏蔽层接地方式论文
浅谈高压电缆金属屏蔽层接地问题
浅谈高压电缆金属屏蔽层接地问题电力安全规程规定：电气设备非带电的金属外壳都要接地，因此电缆的铝包或金属屏蔽层都要可靠接地。
10kV高压电缆金属屏蔽层通常采用两端直接接地的方式。
这是由于10千V电缆多数是三芯电缆的缘故。
上世纪中期前，10kV 电缆均采用油浸纸绝缘三芯电缆。
结构多为统包型，少量为分相屏蔽型。
上世纪末期开始大量使用交联聚乙烯绝缘分相屏蔽三芯电缆，逐步淘汰了油纸电缆。
九十年代以来，随着城市经济建设的迅猛发展，负荷密度增大，环网开关柜等小型设备的应用，城市变电所出线和电缆网供电主干线电缆开始采用较大截面单芯电缆。
单芯电缆的使用提高了单回电缆的输送能力，减少了接头，短段电缆可以使用，方便了电缆敷设和附件安装，也由此带来了金属屏蔽接地方式的问题。
标签：三芯电缆、单芯电缆、一端接地一、单芯电缆金属护套工频感应电压计算单芯电缆芯线通过电流时，在交变电场作用下，金属屏蔽层必然感应一定的电动势。
三芯电缆带平衡负荷时，三相电流向量和为零金属屏蔽上的感应电势叠加为零，所以可两端接地。
单芯电缆每相之间存在一定的距离，感应电势不能抵消。
金属屏蔽层感应电压的大小与电缆长度和线芯负荷电流成正比，还与电缆排列的中心距离、金属屏蔽层的平均直径有关。
1、电缆正三角形排列时，以YJV-8.7/12kV-1×300mm2单芯电缆为例，电缆屏蔽层平均直径40mm，PVC护套厚度3.6mm，当电缆“品”字形紧贴排列，负荷电流为200A时，算得电缆护层的感应电压为每公里10.7V。
2、电缆三相水平排列时，设电缆间距相等，当三相电缆紧贴水平排列，其它条件与1相同时，算得边相的感应电压为每公里16.9V，中相的感应电压为每公里10.7V；当电缆间距200mm时，算得边相的感应电压为每公里36.1V，中相的感应电压为每公里31V。
边相感应电压高于中相感应电压。
（1）当电缆长度与工作电流较大的情况下，感应电压可能达到很大的数值。
屏蔽线作用及使用方法
屏蔽线作用及使用方法1、屏蔽线的作用及使用方法屏蔽线是使用金属网状编织层把信号线包裹起来的传输线，编织层一般是红铜或者镀锡铜。
屏蔽线是为减少外电磁场对电源或通信线路的影响，而专门采用的一种带金属编织物外壳的导线。
这种屏蔽线也有防止线路向外辐射电磁能的作用。
屏蔽层需要接地，外来的干扰信号可被该层导入大地。
屏蔽电缆的屏蔽层主要由铜、铝等非磁性材料制成，并且厚度很薄，远小于使用频率上金属材料的集肤深度（所谓趋肤效应是指电流在导体截面的分布随频率的升高而趋于导体表面分布，频率越高，趋肤深度越小，即频率越高，电磁波的穿透能力越弱），屏蔽层的效果主要不是由于金属体本身对电场、磁场的反射、吸收而产生的，而是由于屏蔽层的接地产生的，接地的形式不同将直接影响屏蔽效果。
2、屏蔽电缆的结构屏蔽电缆包裹的导体叫屏蔽层，一般为导电布，编织铜网或铜（铝）铂。
普通：绝缘层+屏蔽层+导线；高级：绝缘层+屏蔽层+信号导线+屏蔽层接地导线。
屏蔽层一般需要接地。
屏蔽线的作用是将电磁场噪声源与敏感设备隔离，切断噪声源的传播路径。
屏蔽分为主动屏蔽和被动屏蔽，主动屏蔽目的是为了防止噪声源向外辐射，是对噪声源的屏蔽；被动屏蔽目的是为了防止敏感设备遭到噪声源的干扰，是对敏感设备的屏蔽。
屏蔽线的屏蔽层不允许多点接地，因为不同的接地点总是不一样的，各点存在电位差。
如多点接地，在屏蔽层形成电流，不但起不到屏蔽作用，反而引进干扰，尤其在变频器用的多的场合里，干扰中含有各种高次谐波分量，造成影响更大，应特别注意。
屏蔽布线系统源于欧洲，它是在普通非屏蔽布线系统的外面加上金属屏蔽层，利用金属屏蔽层的反射、吸收及趋肤效应实现防止电磁干扰及电磁辐射的功能，屏蔽系统综合利用了双绞线的平衡原理及屏蔽层的屏蔽作用，因而具有非常好的电磁兼容（EMC）特性电磁兼容（EMC）是指电子设备或网络系统具有一定的抵抗电磁干扰的能力，同时不能产生过量的电磁辐射。
也就是说，要求该设备或网络系统能够在比较恶劣的电磁环境中正常工作，同时又不能辐射过量的电磁波干扰周围其它设备及网络的正常工作。
控制电缆屏蔽层接地方式的探讨
1、控制电缆屏蔽层接地方式的探讨各电建公司的电气专业一直为屏蔽电缆的屏蔽层是在一端一点接地，还是在两端两点接地的问题争论不休，而争论的结果是有的电建公司采用一点接地方式，而有的电建公司采用两点接地的方式进行施工。
其实根据《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》、《国网公司十八条反措继电保护实施细则》以及《华北电网继电保护基建工程验收规范》要求，电气控制电缆屏蔽线必须两端接地。
上述国家规程、规范及反措要求电气控制电缆屏蔽线必须两端接地。
但是所有电气控制电缆的屏蔽层不分场合的全部两端接地，这样的要求是否正确，是值得做进一步商榷和探讨的，经过多台机组的安装实践可以确定：从主控或网控到升压站的控制电缆的屏蔽层必须两端接地；但在主厂房内敷设的控制电缆屏蔽层最好是单端接地。
其理由如下：从防止暂态过电压看,屏蔽层采用两点接地为好，两点接地使电磁感应在屏蔽层上产生一个感应纵向电流,该电流产生一个与主干扰相反的二次场,抵消主干扰场的作用,使干扰电压降低。
从主控到升压站的控制电缆，由于其输入和输出均有一端在开关场的高压或超高压环境中,电磁感应干扰是主要矛盾,且电缆芯所在回路为强电回路因而屏蔽层电流产生的干扰信号影响较小,所以必须采用两点接地的方式。
但是,两点接地存在两个问题：其一,当接地网上出现短路电流或雷击电流时,由于电缆屏蔽层两点的电位不同,使屏蔽层内流过电流,可能烧毁屏蔽层.其二,当屏蔽层内流过电流时,对每个芯线将产生干扰信号.所以对敷设在主厂房内的电气电缆, 电磁感应干扰比较而言矛盾不突出,而两点接地产生的屏蔽层电流对芯线产生干扰有可能使装置误动,故宜采用一点接地。
而热工自动化专业规定，热工控制电缆的屏蔽层要求一点接地，其道理也如同上所述。
另外，电气专业要求控制电缆屏蔽层两端接地，而热工自动化专业规定屏蔽层一点接地，当电气量进入DCS时，两种规定发生冲突，目前国家规程和规范没有明确要求这种情况下是采用单端接地还是两端接地，根据电缆接线的工程实践，最好是采用单端接地，接地点的选择按取用原则来处理。
高压电力电缆金属屏蔽层接地问题探讨
高压电力电缆金属屏蔽层接地问题探讨摘要：伴随着我国经济的快速发展以及城市化进程的加深，城市规模越来越大，城市人口越来越多，因此城市对于电能的需求也在不断高涨，在这种情况下，城市供配电网络中高压电力电缆线路的应用也愈来愈广泛。
但是在电缆使用过程中，在单芯电缆线芯存在电流流通的情况下就会在金属屏蔽层产生磁链，金属屏蔽层两端部位形成感应电势。
选择使用高压电力电缆金属屏蔽层接地方式之后，可以非常有效的避免人身触电的问题，从而使得电力系统得以更加平稳的进行工作。
基于此，本文对高压电力电缆金属屏蔽层基地问题进行了一些探讨，希望给相关工作人员提供一些参考。
关键词：高压电缆；金属屏蔽层；接地问题高压电力电缆金属屏蔽层接地可以有效的解决线路与电气设备发生损伤的现象，这样就能够更好的保障现代电力系统的平稳安全运行。
然而实际上，在目前我国电力系统中，对于高压电力电缆金属屏蔽层接地方式的应用，并没有设立统一标准，假如实际工作中无法应用正确的接地方式，就可能会引发电力事故问题，这样不但会危及人们的生命安全，同时也会给企业造成深重的灾难。
因此，对于不同长度下电缆金属屏蔽层接地问题，工作人员需要结合实际情况进行不断的研究，这样有利于找到最佳的接地方式。
一、高压单芯电力电缆与统包电力电缆接地方式差异性分析高压电力电缆作为电力系统的重要组成部分，有着良好的市场前景，对于国家经济发展和推动社会发展有至关重要的作用，因此相关人员对于高压电力电缆的检测工作越来越重视。
为了能使电缆更好地运行、发挥重要作用，必须掌握高压电力电缆运行中常见的故障，并能够做出正确处理，同时运用正确的试验方法对其进行质量评估和检测，需要具备一定的专业素质。
在统包电力电缆中，涉及到三芯或者四芯电缆，电力电缆内的芯线分布方式就是“品字形”，而且具有对称性特点。
如果在三相负荷平衡的状态中，就会得到相等大小的流经各芯线电流，以及三相电流矢量和是零。
因此，感应电压并不会发生于金属护套或金属屏蔽层中。
电力电缆屏蔽层的作用
津成电线电缆内部专用
电力电缆屏蔽层的作用
电线电缆最外层一般为橡胶或橡胶合成套,这一层的作用一是绝缘，同时也起保护电缆不受伤害的作用。
电缆分高压还是低压电缆，如果是高压的，里面还会有一层类似树脂的填充物，这是起绝缘作用的，在高压电缆中，这层是绝缘的最重要部分。
低压的没有这层东西。
然后里面还会缠一些类似丝带一样的东西，这是为了固定住电缆每一芯，把中间的空隙填满。
至于屏蔽层，分两种情况，电力电缆的屏蔽层的作用有：
1、是因为电力电缆通过的电流比较大，电流周围会产生磁场，为了不影响别的元件，所以加屏蔽层可以把这种电磁场屏蔽在电缆内。
2、是可以起到一定的接地保护作用，如果电缆芯线内发生破损，泄露出来的电流可以顺屏蔽层流如接地网，起到安全保护的作用。
如果是控制电缆，别的没什么区别，只是在很多地方，特别是计算机系统的控制电缆，这里的屏蔽层是用来屏蔽外来影响的，因为其本身电流很弱，非常怕外界的电磁场影响。
津成线缆。
控制电缆屏蔽层和铠装接地施工措施
控制电缆屏蔽层和铠装接地施工措施随着现代化建筑的发展和电力设施的不断升级，对于控制电缆的安全与可靠性要求也越来越高。
而控制电缆屏蔽层和铠装接地作为常见的措施，可以有效地提高控制电缆的工作效率和保证其安全性。
下面将从屏蔽层和铠装接地的作用、施工要点和常见问题等方面进行阐述。
屏蔽层和铠装接地的作用屏蔽层控制电缆屏蔽层其实就是一层介于电缆导体和环境之间的屏障，它能够抵御外界干扰或自身干扰，保证电缆信号的可靠传输。
屏蔽层能够实现电磁屏蔽，通过抑制干扰噪声的传播或反射，从而保障电缆的抗干扰能力和传输质量，同时也防止了电缆外部的电磁辐射对环境及人员的影响。
铠装接地控制电缆通常会被铠装，铠装起到了保护电缆脆弱的绝缘层和减缓电缆外在环境的物理作用。
在施工过程中，可以采用铠装接地的方式将铠装层与设备接地，能够最大限度地保障设备和电缆的安全。
屏蔽层选材在选材方面，应该根据电缆的环境条件、电缆的工作频率和工作电压等因素来选材。
常见的屏蔽材料有铝箔、铜带等，选择时应考虑其导电性、耐腐蚀性和工作稳定性等因素。
布置在布置屏蔽层时，要保持其与电缆的紧密接触，避免产生气隙，从而减少电磁泄漏和电阻值的增加。
同时，屏蔽层的高度也应该考虑到与地面的距离，以保证其有效的工作范围。
铠装接地铠装接地方式的选择在选择铠装接地的方式时，应该充分考虑其接地性能和使用寿命等因素。
针对不同的工作场合，可以采用不同的接地方式。
例如，对于要求高防护等级的电缆，可以采用防雷接地方式。
接地电阻的控制铠装接地的目的是为了保障设备和电缆的安全，如果接地电阻太高，会影响其接地效果。
因此在施工中，应采用专业的测试设备对接地电阻进行测试，对于接地电阻过高的地方，需要及时再次重新接地。
接地电流过高在实际使用过程中，有时会发现铠装接地后电流过大，在没有阳极保护的情况下，这可能会导致铠装腐蚀，造成设备损坏。
解决这个问题的方法是加装阳极保护器，从而有效的降低接地电流。
屏蔽层接触不良在布置屏蔽层时，如果与导体接触不良或出现松动等情况，就会出现干扰和损失信号等问题。
探讨中压电缆的金属屏蔽层
探讨中压电缆的金属屏蔽层【摘要】本文主要描述了中压电缆为什么要采用金属屏蔽结构以及金属屏蔽的工艺及短路电流的计算方法。
【关键词】金属屏蔽；截面积；屏蔽工艺；短路电流；0 引言金属屏蔽层是中压（3.6/6kV∽26/35kV））交联聚乙烯绝缘电力电缆中不可缺少的结构,GB/T12706.2—2008和GB/T12706.3—2008第7部分规定所有电缆的绝缘线芯上应有金属屏蔽，可以在单根绝缘线芯上也可以在几根绝缘线芯上包覆金属屏蔽。
科学设计金属屏蔽的结构、准确计算屏蔽层所承受的短路电流并合理制定屏蔽层加工工艺,对确保交联电缆的质量乃至整个运行系统的安全具有至关重要的作用。
1 金属屏蔽的方式和作用中压交联聚乙烯绝缘电力电缆金属屏蔽的方式主要由铜带搭盖绕包屏蔽和疏绕铜丝屏蔽两种方式。
根据GB/T12706-2008 额定电压6kV到35kV电缆的标准规定，铜带屏蔽方式中的铜带平均搭盖率不小于铜带宽度的15%（标称值），最小值不小于5%。
单芯电缆的铜带厚度≥0.12mm,多芯电缆的平均厚度≥0.10mm,铜带最小厚度不小于标称值的90%。
铜丝屏蔽由疏绕的软铜线组成，其表面应由反向绕包的铜丝或铜带扎紧，相邻铜丝的平均间隙应不大于4mm。
电缆结构上的屏蔽是一种改善电场分布的措施，金属屏蔽的作用主要有以下几个方面:1、电缆正常通电时金属屏蔽层通过电容电流，短路故障时通过短路电流。
2、将电缆通电时引起的电磁场屏蔽在绝缘线芯内，以减少对外界产生的电磁干扰，金属屏蔽层也起到限制外界电磁场对内部产生的影响。
3、电站保护系统要求外金属屏蔽具有较好的防雷特性。
4、均化电场，防止轴向放电。
由于半导电层具有一定的电阻，当金属屏蔽层接地不良时，在电缆轴向由于电位分布不均匀而造成电缆沿面放电。
2 金属屏蔽截面积的计算为了保证系统发生短路时不烧坏金属屏蔽层，必须根据系统规划详细合理计算出短路容量，根据短路容量计算出金属屏蔽层的截面大小。
变电站二次电缆屏蔽层接地的分析
变电站二次电缆屏蔽层接地的分析变电站是电力系统中最重要的设备，它在输配电过程中承担着电能转换、传输和分配等重要任务。
而在变电站中，二次电缆屏蔽层接地（以下简称屏蔽层接地）也是非常重要的。
本文将对屏蔽层接地进行分析。
首先，屏蔽层接地的作用是防止干扰信号传输，并保护设备。
屏蔽层是指电缆的导电层，也就是说它是用来屏蔽电缆中心导体的干扰信号的。
通常情况下，屏蔽层需要接地，这样可以使得干扰电流可以流回地面，避免对设备产生干扰。
并且，在屏蔽层接地之后，还能够有效保护设备免受雷击等自然灾害的影响。
其次，屏蔽层的接地方式有多种，如单点接地、多点接地和绝缘中性点接地等。
在具体的应用中，需要根据设备和现场条件来确定合适的接地方式。
如在单点接地中，将屏蔽层借助屏蔽层接地线与单点接地点相连接，可以将干扰电流引入地面。
而在多点接地中，将屏蔽层借助接地线分别与不同的接地点相连接，可以使得高频信号不会在屏蔽层内积累，避免带来干扰电压的出现。
而在绝缘中性点接地中，通过将屏蔽层接地点与中性点相连接，可以保证设备接地的同时，又能减少对环境的污染。
最后，对于屏蔽层接地的设计，需要注意的是选材、跨步电压和间距。
在屏蔽层的选材中，需要注意选用地线材料的导体电阻和电磁波阻抗的匹配，这样可以减小接地阻抗，提高接地效果。
在跨步电压和间距方面，由于设备和地面之间存在较大电位差，需要通过跨步电压和间距的设计来保证接地的正确性和安全性。
综上所述，屏蔽层接地是变电站中重要的一环，可以保护设备免受干扰和自然灾害，同时需要根据设备和现场条件选择合适的接地方式，并对接地的选材、跨步电压、间距等进行合理设计，以保证接地的有效性和安全性。
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电力电缆各屏蔽层作用及金属屏蔽层接地方式的探讨摘要：本文对电力电缆内、外屏蔽层及金属屏蔽的作用做了简要区分，并结合相关国标规范对电力电缆金属屏蔽层接地方式的选择进行了一些探讨，以期对现场施工中遇到类似问题起到一定的参考作用。
关键词：电力电缆屏蔽层接地
中图分类号：f407.61 文献标识码：a 文章编号：
1 各屏蔽层的区别
大家都知道一般10kv交联聚氯乙烯电缆的基本结构由导体、内屏蔽层、绝缘层、外屏蔽层、金属屏蔽、填充物、内衬层和阻燃外护套组成。
首先我们区别一下内、外屏蔽层与金属屏蔽：内外屏蔽一般为半导体材料制成，作用是改善电缆内电场的分布，以内屏蔽层为例，电缆导体由多根导线绞合而成，它与绝缘层之间易形成气隙，导体表面不光滑，会造成电场集中。
在导体表面加一层半导电材料的屏蔽层，它与被屏蔽的导体等电位并与绝缘层良好接触，从而避免在导体与绝缘层之间发生局部放电，提高了电缆的绝缘性能。
同样外屏蔽是防止绝缘层对金属屏蔽层放电的。
而金属屏蔽层的作用一般有两个：1、屏蔽自身电场，正常运行时通过电容电流。
2、是可以起到一定的接地保护作用，如果电缆芯线内发生破损，泄露出来的电流可以通过屏蔽层流入接地网，起到安全保护的作用。
2 金属屏蔽层接地方式的选择
电力电缆金属屏蔽层需要接地，且以金属层上的电压、电流来决定接地方式。
现场施工中，接地方式的选择往往未得到充分地重视。
根据《电力工程电缆设计规范》gb 50217—2007（下称《规范》）的规定：电力电缆金属层必须直接接地。
交流系统中三芯电缆的金属层，应在电缆线路两终端和接头等部位实施接地。
三芯电缆正常运行时其三芯流过的总电流为零，在金属屏蔽层外的磁通一般为0，这样在电缆的两端就不会产生感应电压，使流过金属屏蔽层的环流较小，因此一般用电缆终端头两端接地的方式。
对于单芯电缆《规范》则要求：电缆线路的正常感应电势最大值应满足下列规定：
1、未采取能有效防止人员任意接触金属层的安全措施时，不得大于50v。
2、除上述情况外，不得大于300v。
交流系统单芯电缆一回或两回的各相按通常配置排列情况，在电缆金属屏蔽层上任一点非直接接地处的正常感应电压可计算为：es=l*es0 （1）
式中 es――感应电势（v）；
l――电缆金属层的电气通路上任一部位与其直接接地处的距
离（km）；
es0――单位长度的正常感应电势（v/km）。
其取值受电缆排列顺序影响，具体见资料1中附录f的表 f.0.2
根据式（1）可以得出，es的大小与导体中通过电流成正比，与
电缆长度成正比。
电缆线路越长，电流越大则在电缆金属屏蔽层上的感应电动势就越大。
目前，35kv及以上电缆大多是单芯电缆，10kv大负载如（烧结主抽、炼铁trt发电机）使用电缆也为单芯。
对于大负载长距离的电力电缆，如果在运行过程中依然采用类似三芯电缆终端两端接地的方式，那么由于感应电动势的存在，电缆金属屏蔽层与大地将会产生环流，使电缆屏蔽层发热，影响电缆绝缘性能，严重时会破环电缆绝缘；而且根据能量守恒定律，产生的环流势必浪费电能，降低电缆的载流量，为避免此种情况，一般在施工中可采用屏蔽层单端接地方式运行。
在参考文献1中对带电10kv主变出口电缆（50m）屏蔽层非接地端开口电压和短路环流的测量数据见图1
图1 屏蔽层非接地端开口电压和短路环流的测量数据
由表中数据可知，在正常负载情况下两端接地的屏蔽层上环流约为正常负载的10%。
可是金属屏蔽层单端接地后，当电力电缆发生短路，故障电流会在屏蔽层的非接地端形成较大的感应电压，雷击与隔离开关动作也会产生同样的效果，当电缆外层绝缘无法承受此电压时就会出现击穿事故，引起线路事故。
因此《规范》规定：当线路不长，且满足上述对金属层上感应电压的条件时，可采取在线路一端或者中间部位单点直接接地。
如果长距离高压电缆在采取屏蔽层单端接地后，无法满足《规
范》对感应电压的要求时，可采取在不直接接地端采用护层电压限制器接地。
如果依然无法满足电压要求或者该电力电缆需要通过对电磁兼容要求较高的区域时，宜将电缆划分适当的单元，且在每个单元内按3个长度尽可能均等区段，应设置绝缘接头或实施电缆金属层的绝缘分隔，以交叉互联接地，见下图。
图2 交叉互联接地连接方式
目前工程中常用电缆交叉互联保护接地箱来实现其功能，我公司110kv电缆系统中亦有采用。
3 结论：
1、电力电缆的金属屏蔽层必须直接接地，单芯电力电缆当线路不长且金属屏蔽层感应电压不高满足规范时，可一端接地，另一端只需做好防触电措施，不需采取其他保护手段。
2、对于短距离35kv以下或者载流量很小的35kv单芯电缆屏蔽层可两端接地。
此种情况下，应注意将接地小辫连接牢固，不可在锈蚀、接触不良、柜体地排相色漆处接地，防止因电阻过大，环流在接触不良的位置产生热量，引发火灾。
3、一般情况下：10kv单芯电力电缆金属屏蔽层可两端接地，如超过500米应该单端接地，另一端接护层过电压保护器接地。
超过1000米时中间直接接地，两端接护层过电压保护器接地。
4、敷设电缆时，尤其是金属桥架的情况下，要避免电缆表皮刮伤。
因为刮伤处会造成屏蔽层多点接地产生环流，且因接地电阻较
高，易出现过热情况，引发事故。
对于要求单端接地的电缆系统尤其不好。
5、在对电缆工程交接、重做电缆头或者内衬层进水后，要用双臂电桥对铜屏蔽层电阻进行测量，判断有电缆头质量或屏蔽层是否被腐蚀。
同时单芯电缆对铜屏蔽层应进行直流耐压实验（5kv，1min 据《dlt 596-2005 电力设备预防性实验规程》），判断电缆在敷设过程中护套、填充层绝缘有无损伤，避免造成金属屏蔽层多点接地的情况。
因此也推荐铠装电力电缆钢丝铠装层与铜屏蔽层分开接地，在钢铠和铜屏蔽层间加电压，测试内衬层和填充物绝缘是否良好。
6、根据《规范》，在现场允许的情况下，单芯电力电缆应采用正三角形排列，能有效降低屏蔽层感应电压且能减少在金属桥架或者金属线箍处引起的涡流效应。
文献：
1、王敏 10kv单相电力电缆屏蔽层的感应电压和环流 high voltage engineering 2002。