高压电缆金属护套分段、接地方式及应用
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。
110kV高压单芯电缆金属护套接地方式探讨
110kV高压单芯电缆金属护套接地方式探讨摘要：我国现行《电力安全规程》当中有明确规定：电气设备非带电金属外壳均需要做接地处理，高压电缆金属屏蔽层需正常接地。
目前，110kV高压电缆线路多采用单芯电缆，其线芯部分与金属屏蔽层的关系可以视作“变压器初级绕组装置”，即在高压单芯电缆线芯有电流通过时，会产生磁力线交链金属屏蔽层，线芯两端出现感应电压。
高压电缆长度与感应电压大小有正相关关系，即在高压电缆线路较长的情况下，金属护套感应电压叠加后所会对人身安全产生危害。
在这一背景下，围绕110kV高压单芯电缆金属护套的接地方式进行探讨，以保证高压电缆运行的安全性。
关键词：高压单芯电缆；金属护套；接地方式一、110kV高压单芯电缆金属护套接地问题在我国现行《电力工程电缆设计规程》的要求下，对于电压等级在35kV及以下水平的电缆线路，多设置为三芯电缆形式。
电缆线路的运行过程中，流经三个现行的电流综合为零，因此，在金属屏蔽层两端均未检测有感应电压的存在。
这意味着对此类电缆线路而言，在对两端进行直接接地的条件下，不会有感应电流流经金属屏蔽层。
但在电压等级高于35kV的情况下，电缆线路多采取单芯形式。
当单芯电缆线芯通过电流时，就会有磁力线交链金属屏蔽层，使它的两端出现感应电压，感应电压的大小与电缆线路的长度和流过导体的电流成正比。
当高压电缆很长时，护套上的感应电压叠加起来可达到危及人身安全的程度，在线路发生短路故障，遭受操作过电压或雷电冲击时，屏蔽形成很高的感应电压，甚至可能击穿护套绝缘。
在这一情况下，若仍然按照常规方法将金属屏蔽层两端做三相互联式接地处理，则金属屏蔽层上将会产生非常大的环流，换流值可以达到电缆线芯电流的50％～95％，导致明显的电缆损耗。
同时，还会致使金属屏蔽层表面发热，影响电缆线路运行过程中的载流量水平，加速单芯电缆的绝缘老化。
即对于35kV电压等级以上高压单芯电缆而言，不能采取电缆两端直接接地的接地方式。
110kV高压单芯电缆线路金属护套接地方式
110kV高压单芯电缆线路金属护套接地方式110kV高压电缆线路护套必须接地运行，并且考虑限制其护套感应电压，文章讲解其不同的接地方式和原理，以便运行人员更好地巡查、维护和消缺，以免造成高压电缆过电压导致电缆外护层击穿，从而形成环流和腐蚀，最终影响电缆线路物载流量、运行寿命及人身安全。
标签：电缆护套不接地危害；护套接地方式；中点接地方式；交叉互联接地方式近年来，随着城市改造建设的加快，110kV高压电缆线路大量投入运行，并且大量110kV高压电缆线路敷设在人群密集区，其运行的安全性倍感重要。
《电力安全规程》规定：电气设备非带电的金属外壳都要接地，因此电缆的金属屏蔽层都要接地。
通常35kV及以下电压等级的电缆都采用两端接地方式，按照GB50217-1994《电力工程电缆设计规程》的要求，35kV及以下电压等级的电缆基本上为三芯电缆，在正常运行中，流过三个线芯的电流总和为零，在金属屏蔽层两端基本上没有感应电压，所以采用两端接地不会有感应电流流过金属屏蔽层，两端就基本上没有感应电压，所以两端接地后不会有感应电流流过金属屏蔽层。
但是当电压超过35kV时，大多数采用单芯电缆，单芯电缆的线芯与金属屏蔽的关系，可看作一个变压器的初级绕组。
当单芯电缆线芯通过电流时就会有磁力线交链金属屏蔽层，使它的两端出现感应电压，感应电压的大小与电缆线路的长度和流过导体的电流成正比，高压电缆很长时，护套上的感应电压叠加起来可达到危及人身安全的程度，在线路发生短路故障、遭受操作过电压或雷电冲击时，屏蔽上会形成很高的感应电压，甚至可能击穿护套绝缘。
此时，如果仍将铝包或金属屏蔽层两端三相互联接地，则铝包或金属屏蔽层将会出现很大的环流，其值可达线芯电流的50%～95%，形成损耗，使铝包或金属屏蔽层发热，这不仅浪费了大量电能，而且降低了电缆的载流量，并加速了电缆绝缘老化，因此单芯电缆不应两端接地。
个别情况（如短电缆或轻载运行时）方可将铝包或金属屏蔽层两端三相互联接地。
1kV及以上三相单芯电缆基本的接地方式
1kV及以上三相单芯电缆基本的接地方式概述
本文档介绍了1kV及以上三相单芯电缆的基本接地方式。
这些接地方式是用于确保电缆系统的安全性和可靠性。
1. 直接接地方式
直接接地方式是指将电缆的金属护套与地面直接连接，以形成低阻抗的接地路径。
这种方式适用于地下埋设的电缆，可以有效消除电缆中的潜在接地故障。
2. 绝缘接地方式
绝缘接地方式是指将电缆的金属护套与接地电阻器相连接。
接地电阻器将电缆的金属护套与地面隔离，以减小接地故障对电缆系统的影响，提高电缆系统的可靠性。
3. 屏蔽接地方式
屏蔽接地方式是指将电缆的金属护套与接地屏蔽相连接。
接地屏蔽将电缆的金属护套与地面隔离，以减小接地故障对电缆系统的影响，并提供对外界电磁干扰的屏蔽保护。
4. 多重接地方式
多重接地方式是指在电缆系统中采用多个接地点，以提高接地的效果和可靠性。
这种方式适用于长距离电缆系统和对电缆系统可靠性要求更高的场合。
结论
根据实际情况选择适合的接地方式对于1kV及以上三相单芯电缆系统的安全运行至关重要。
在选择接地方式时，应考虑电缆的埋设环境、电气要求和可靠性要求，并确保接地系统满足相应的标准和规范。
35kV及以下电压等级的电力电缆接地方式
35kV及以下电压等级的电力电缆接地方式35kV及以下电压等级的电力电缆接地方式电力安全规程规定：35kV及以下电压等级的电缆都采用两端接地方式，这是因为这些电缆大多数是三芯电缆，在正常运行中，流过三个线芯的电流总和为零，在铝包或金属屏蔽层外基本上没有磁链，这样，在铝包或金属屏蔽层两端就基本上没有感应电压，所以两端接地后不会有感应电流流过铝包或金属屏蔽层。
但是当电压超过35kV 时，大多数采用单芯电缆，的线芯与金属屏蔽的关系，可看作一个变压器的初级绕组。
当单芯电缆线芯通过电流时就会有磁力线交链铝包或金属屏蔽层，使它的两端出现感应电压。
感应电压的大小与电缆线路的长度和流过导体的电流成正比，电缆很长时，护套上的感应电压叠加起来可达到危及人身安全的程度，在线路发生短路故障、遭受操作过电压或雷电冲击时，屏蔽上会形成很高的感应电压，甚至可能击穿护套绝缘。
此时，如果仍将铝包或金属屏蔽层两端三相互联接地，则铝包或金属屏蔽层将会出现很大的环流，其值可达线芯电流的50%--95%，形成损耗，使铝包或金属屏蔽层发热，这不仅浪费了大量电能，而且降低了电缆的载流量，并加速了电缆绝缘老化，因此单芯电缆不应两端接地。
个别情况(如短电缆或轻载运行时)方可将铝包或金属屏蔽层两端三相互联接地。
gwsd_re然而，当铝包或金属屏蔽层有一端不接地后，接着带来了下列问题：当雷电流或过电压波沿线芯流动时，电缆铝包或金属屏蔽层不接地端会出现很高的冲击电压；在系统发生短路时，短路电流流经线芯时，电缆铝包或金属屏蔽层不接地端也会出现较高的工频感应电压，在电缆外护层绝缘不能承受这种过电压的作用而损坏时，将导致出现多点接地，形成环流。
因此，在采用一端互联接地时，必须采取措施限制护层上的过电压，安装时应根据线路的不同情况，按照经济合理的原则在铝包或金属屏蔽层的一定位置采用特殊的连接和接地方式，并同时装设护层保护器，以防止电缆护层绝缘被击穿。
据此，高压电缆线路安装时，应该按照GB50217-1994《电力工程电缆设计规程》的要求，单芯电缆线路的金属护套只有一点接地时，金属护套任一点的感应电压不应超过50-100V(未采取不能任意接触金属护套的安全措施时不大于50V；如采取了有效措施时，不得大于100V),并应对地绝缘。
对110kV及以上高压电缆线路的接地系统分析
对110kV及以上高压电缆线路的接地系统分析摘要：本文作者通过实际工作中总结与积累经验，主要针对110kv及以上高压电缆的接地的重要性，并通过分析高压电缆接地的要求、方式和采取的措施等。
关键词：高压电缆接地电流电缆接地方式一、前言:经过十几年高压电力电缆施工我们积累了相当一部分的经验，本文综合各类文献并结合工程实际，意图对110kv及以上高压电缆的接地就重要性等方面进行探索。
二、高压电力电缆接地分析当导体内通过电流时会在其周围产生感应电压，对于在发电厂、变电所等用于低压及二次系统控制的电缆，为了防止继电保护装置误动以保证保护装置可靠性以外，也防止控制电缆屏蔽因感应电压而导致保护装置损坏，所以均采取带屏蔽铜网的电缆，并对屏蔽接地有着非常严格的规定；并且要求电缆支架等都要求接地以防止感应电压危及人身安全；而高压电力电缆同样存在这样的问题，本文将针对高压电力电缆在施工及运行中遇到的的一系列敷衍出的问题进行讨论：首先是敷设时的机械保护（电缆抗弯、防水、防火、腐蚀——采取铝、铜等金属外护套）→其次运行中线芯电流（在金属护套上形成1∶1的单匝变压器产生感应电动势——危害人身安全及电气设备运行经济性、可靠性等，采取外屏蔽接地）→接地电流或环流→各种接地方式的解决方法。
为了尽可能减少护套环流我们可以采取多种金属护套的连接与接地方式，这是我要着重讨论的问题。
高压电缆线路的接地方式有下列几种：.金属护套一点接地（一端或中点）：无环流，感应电压与电缆长度成正比，短电缆线路常用；⑵. 金属护套两端接地：有环流，感应电压为零，但影响载流量，轻负荷电缆线路常用；⑶. 金属护套交叉换位连接：两端接地，中间用绝缘接头将护层交叉换位连接，无环流，感应电压与电缆长度成正比，但可以限制在允许的范围内，长电缆线路常用。
⑷.电缆换位，金属护套交叉互联：要求测得电缆金属感应电压必须是小于50v为前提，如果不是的话，必须进行相应的检查，是否是电缆的原因还是由于电缆的长度太长而造成的，还是其他原因造成的，如果是长度的原因（一般要求在500～800m的范围具体看测试结果），应相应调整其长度，比如说一组交叉互联加一组接地（一段接地）或其他方式。
浅谈电缆金属护套的接地方法和措施
浅谈电缆金属护套的接地方法和措施随着我国电网改造的深入，大量的架空线被电力电缆取代。
电力电缆跟架空线不同，它被埋在地下，运行维护较困难，正确使用电缆，是降低工程投资，保证安全可靠供电的重要条件。
在城市配电网络中，应用最广的是10 kV的电力电缆，一般是使用交联聚乙烯铠装三芯电缆，这种电缆金属护套一般只需直接接地即可。
而单芯电缆金属护套的接地和三芯电缆不同。
现从单芯电缆使用过程中经常被忽略的金属护套的感应电动势，现分析一起变电所单芯电力电缆金属护套错误接地引起的故障，并介绍实用的接地措施。
1 单芯电缆金属护套过电压和环流的产生单芯电力电缆的导体中通过交流电流时，其周围产生的磁场会与金属护套交链，在金属护套上会产生感应电动势。
感应电动势的大小与导体中的电流大小、电缆的排列和电缆长度有关。
对三相等边三角形排列的电缆，如果将金属护套两端直接接地，就会在金属护套中形成环流，环流的大小与电缆相应的长度，导体中电流大小有关。
出于经济安全考虑，在一些电缆不长，导体中电流不大的场合，环流很小，对电缆载流量影响也不大，是可以将金属护套的两端直接接地的。
如果仅将电缆的金属护套一端直接接地，在正常运行时，电缆的金属护套另一端感应电压应不超过50 V（或有安全措施时不超过100 V），否则应划分适当的单元设置绝缘接头。
在发生短路故障时，导体中有很大的电流，可能会在金属护套上产生很高的过电压，危及护层绝缘，因此在电缆线路单相接地时，在电缆的未接地端，应加装过电压保护器接地。
2 单芯电缆金属护套的连接与接地为了解决电缆金属护套两端同时接地存在环流，和一端直接接地，在另一端会出现过电压矛盾的问题，电缆金属护套应针对电缆长度和导体中电流大小采取不同的接地形式。
电缆线路不长时，电缆金属护套应在线路一端直接接地，另一端经过电压保护器接地，如图1所示。
电缆越长，电缆非直接接地端产生的感应电压越高，为保证人身安全，电缆在正常运行时，非直接接地端感应电压应限制在50 V以内，在短路等故障情况下，金属护套绝缘的冲击耐压和过电压保护器在冲击电流作用下的残压，配合系数不小于1.4。
110kv电缆线路护层接地方式及保护措施
110kv电缆线路护层接地方式及保护措施摘要：当前，110kv电缆线路已经逐渐成为城市中替代架空线路的关键输电环节，然而也存在不足之处，主要原因在于该输电系统的架设工作较为复杂，而且技术性要求相当高。
因此，现阶段我国供电企业需要重点探讨的问题是如何充分掌握110kv电缆线路护层接地方法，采取有效的保护措施，只有这样才可以促进企业持续健康发展。
基于此，本文首先介绍了110kv电缆线路的优势性能，然后分析了110kv电缆线路护层的常见接地方法，最后提出了110kv电缆线路护层的保护措施，以供大家学习和参考。
关键词：110kv电缆线路护层；接地方式；保护措施近年来，在社会经济日益发展的背景下，我国电力行业不仅迎来很多发展机遇，而且面临严峻的挑战，要想更好地满足社会对电能的需求，供电企业在发展中将电网建设规模不断扩大。
在该情况下，110kv电缆线路的投入使用可以使电网具有更强的供电能力，而为了提高电网运行的可靠性和稳定向，必须要不断完善且落实110kv电缆线路保护层接地方法，还要结合实际情况，合理制定有效的保护措施。
一、110kv电缆线路的优势性能就110kv电缆线路来讲，其内部是单芯结构形式，在具体应用中体现出多个优势特点，具体表现在以下几个方面：其一，可以使电缆的使用寿命得到延长，以显著减少电网运行过程中产生的总成本，为供电企业创造更多的经济效益。
其二，此电缆线路可以迅速适应自然气候带来的影响，在最大限度上减少网损，而且提升供电质量。
其三，利用电缆线路的保护层可以明显减少电缆线路受损的情况，以免投入大量的维修费用。
其四，该电缆线路是采用高空架网的形式来铺设，所以既安全又可靠。
二、110kv电缆线路护层的常见接地方法（一）单端接地电缆的线路长度不超过500米时，一般来说，终端部分运用电缆金属护套使其中的一端直接接地，而且将另一侧通过非线性的电阻保护器，以做好间接接地处理，让金属护套对地处在绝缘的状态中，以免出现有回路的问题。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
高压电缆金属护套分段、接地方式及应用
[摘要]包有金属护套的单芯或每根芯线包有金属护套的三芯高压电缆，其金属护套上都会产生感应电压，当电压超过一定限值时，将会影响电缆的安全运行。
一般设计会根据电缆长度选择适当的接地方式，或者将电缆金属护套在电气上进行分段，以此降低护套感应电压。
本文通过汇集各文献所述观点和作者多年电缆设计的经验，并结合电缆实际运行情况，分析各种金属护套接地方式和不同护套分段形式对于降低护套感应电压的作用，以及在实际工程中的应用，以期能够为高压电缆线路设计提供有用的参考和经验。
【关键词】电缆；金属护套；感应电压；分段；接地；应用
当高压电缆为单芯并包有金属护套或者是每根芯线上有金属护套的三芯电缆时，这种结构的电缆可以被看作是延长的变压器，导线作为一次绕组，金属护套作为二次绕组，一般高压电缆均为这种结构。
这样在以交变电流或三相电流运行时产生交变磁场，在金属护套上产生感应电势，该电势值与导线电流、频率、导线和金属护套间的互感量、电缆长度，直接成正比。
当金属护套上的感应电压达到一定值时将危及人身安全。
电力生产安全规程规定：电气设备非带电部分的金属外壳都要接地。
因此金属护套要采取适当的接地措施。
本文以下将介绍各种护套分段及接地形式和应用条件。
一、两端直接接地
此接地方式也叫做全接地，就是将电缆金属护套在两端终端头处分别并联接地，这样护套内就产生环流。
在35kV以上高压电缆中若采用此种接地形式后，产生的环流可占到电缆工作电流的50%左右，甚至更高至80%以上。
从而由于环流的存在造成附加损耗，使护套发热，降低电缆的输送容量。
因此110kV及以上高压电缆金属护套较少采用这种接地方式，一般应用在电缆利用小时低，裕度大，长度仅几十米的短35kV以上高压电缆或者是35kV及以下电缆线路，由于其阻抗值不像35kV以上电缆那么小，环流尚不过分显著，只占工作电流的10%以下，尚可以接受。
在电缆采用了此种接地方式后一般以接触式三角形敷设，这样可以避免过分的护套损耗，因为这种排列是电气上平衡的方式，该方式下护套的阻抗及损耗在所有三相中是相等的。
另外其要求接地电阻应不大于2Ω。
二、单点直接接地
1、首端接地
首端接地是单点接地方式的一种，就是将电缆线路一端的金属护套互联后直接接地，另一端经互层保护器后互联接地。
这样在正常运行条件下金属护套和大地之间形不成回路，不会形成环流，但是对于相同长度的电缆线路来说，首端接
地方式下互套的最大感应电压是两端接地系统的2倍。
因此，首端接地方式一般运用在相对较短且中间没有接头的电缆线路中。
另外当电缆与架空线连接时，接地点应选在连接架空线的一端，使得当雷电波沿架空线侵入时减小对护层绝缘的影响。
2、中点接地
在电缆线路较长，若采用首端接地感应电压过大，又不希望产生互套环流的情况下，可以采用中点直接接地形式。
即在电缆线路中点附近的金属护套互联后直接接地，两个端点经互层保护器后互联接地，在正常运行情况下，两端点对地绝缘，不存在环流。
在电缆长度相等的情况下，比首端接地方式感应电压小50%。
但是该方式下要求在中点接地处增加护套直接接头，方便用接地电缆将金属护套引出接地，会相对增加投资。
因此，中点接地方式一般运用在相对较长且中间有电缆接头的电缆线路中。
另外，需要注意的是在单点接地方式的绝缘端护层与大地间的感应电压，在内外过电压情况下可能达到入侵波的60%以上，一般要超出电缆护套绝缘耐压水平，故在电缆对地绝缘端设置护套电压限制器保护护层绝缘。
另一个护层绝缘保护的措施是设置回流线。
其作用是提供故障电流一个低阻抗回流通道，降低故障情况下护层电压，而且可以降低电缆二次回路对外的电磁干扰。
但对于非直埋电缆且有接地装置可构成接地回路情况下，可取消回流线，特别对于像浙江沿海淤泥质土壤的地区，其本身电阻率就比较小，两端的接地装置完全能够满足故障情况下导通故障电流的要求，再加上残压比传统保护装置大大减小的金属氧化物保护器的应用使其护层电压也被限制在很小的值下面。
回流线在降低护套故障电压的同时，在正常运行条件下回流线上会产生循环电流并带来有功损耗，可采取合理布置回流线与电缆之间相对位置来减小循环电流。
三、交叉互联接地
当电缆线路很长，采用上述护层接地方式均不能满足规程要求电压的情况下，可采用交叉互联接地方式，即将整条电缆线路分成若干个主区段，每个主区段由长度相等的三段电缆组成，每段之间用绝缘接头相连接，在每区段的两组绝缘接头处将金属护套交叉换位并串联连接，经过两次换位后，即形成在每根金属护套上分别串联着A、B、C相电缆的护套电压。
因此，每区段中每段导体线芯在护套上感应的电压互成120°相位差，将三段感应电压矢量和后，整个区段的每根电缆护套上感应电压为零，也就不存在环流。
而每个主区段之间用直接接头连接，在每区段两端的接头或终端处将护套直接接地。
而实际上每区段的三段电缆不可能保证长度均相等，这就使每根电缆的护套电压矢量和不为零，产生环流。
而且在三相电缆不是采用相互对称的三角形方式，而是单排的直线方式敷设，则在外侧相的电缆护套上感应出比中间相大的电压。
要想进一步平衡三段电缆的护套电压，可将三段电缆在每个接头井中换位，尽量保证三段感应电压值相等。
因此，虽然理论上交叉互联方式可以平衡三段电缆感
应电压，即矢量和为零，但实际上由于上述的原因，每区段中总存在很小的电压，在两端头直接接地形成回路下，会有小的环流，且其值在允许范围内。
交叉互联接地方式下每一小段上的感应电压即是线路的最高感应电压，其出现在区段的绝缘接头处。
因此采用该方式后电缆线路长度可以不受感应电压限制，理论上可以无限长。
但是，往往由于电缆长度、接头井设置等原因，使得电缆很难在三段或三段整数倍上被等分，此时可用若干个交叉互联段通过直接接头外加一个单端接地段的接线方式。