高壓電力電纜金屬屏蔽層接地問(wèn)題的研究

梁競(jìng)業(yè)

摘 要：在我國(guó)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展、城市化進(jìn)程不斷加快的形勢(shì)下，城市供配網(wǎng)中的110kV以下高壓電纜于地下電力電纜線路中具有更加廣泛的應(yīng)用。在單芯電纜線芯存在電流流通的情況下就會(huì)在金屬屏蔽層產(chǎn)生磁鏈，以及金屬屏蔽層兩端部位形成感應(yīng)電勢(shì)。采取高壓電力電纜金屬屏蔽層接地方式以后，能夠有效的避免人身觸電問(wèn)題，維護(hù)電力系統(tǒng)平穩(wěn)的工作。本文對(duì)于高壓電力電纜金屬屏蔽層接地相關(guān)問(wèn)題展開分析，提供給實(shí)踐工作有價(jià)值的指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：高壓電纜；金屬屏蔽層；接地問(wèn)題

高壓電力電纜金屬屏蔽層接地能夠有效的保障線路以及電氣設(shè)備不出現(xiàn)損傷的問(wèn)題，而且可以維護(hù)好電力系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行。但是當(dāng)前對(duì)于高壓電力電纜金屬屏蔽層接地方式的應(yīng)用，并未形成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，如果不能應(yīng)用正確的接地方式，則可以導(dǎo)致電力事故問(wèn)題，不僅會(huì)出現(xiàn)危及人們的生命安全，而且也會(huì)給企業(yè)造成深重的災(zāi)難。所以，不斷的研究不同長(zhǎng)度下電纜金屬屏蔽層接地問(wèn)題，找到最佳的接地方式至關(guān)重要。

一、高壓?jiǎn)涡倦娏﹄娎|與統(tǒng)包電力電纜接地方式差異性分析

在統(tǒng)包電力電纜中，涉及到三芯或者四芯電纜，電力電纜內(nèi)的芯線分布方式就是“品字形”，而且具有對(duì)稱性特點(diǎn)。如果在三相負(fù)荷平衡的狀態(tài)中，就會(huì)得到相等大小的流經(jīng)各芯線電流，以及三相電流矢量和是零。因此，感應(yīng)電壓并不會(huì)發(fā)生于金屬護(hù)套或金屬屏蔽層中。但是在單芯電力電纜中，如果芯線內(nèi)出現(xiàn)流經(jīng)交流電流的情況，則金屬屏蔽層或者金屬護(hù)套上，高壓?jiǎn)涡倦娏﹄娎|能夠形成磁鏈現(xiàn)象。這時(shí)，在單芯電力電纜金屬屏蔽層僅予以一端接地的情況下，如果電壓等流經(jīng)單芯電力電纜線芯就會(huì)于形成高沖擊電壓。而且在出現(xiàn)電力系統(tǒng)短路故障期間，高壓?jiǎn)涡倦娏﹄娎|的金屬屏蔽層不接地端容易產(chǎn)生高工頻感應(yīng)電勢(shì)，一旦不能對(duì)此電壓產(chǎn)生承受，則勢(shì)必會(huì)大大損傷到電纜金屬屏蔽層絕緣，另外高壓?jiǎn)涡倦娏﹄娎|也會(huì)形成多點(diǎn)接地現(xiàn)象產(chǎn)生環(huán)流問(wèn)題。因此，要充分的認(rèn)知到統(tǒng)包電力電纜、高壓?jiǎn)涡倦娏﹄娎|接地的差異性。

二、高壓三芯電力電纜金屬屏蔽層接地方式

通常情況下，10kV電纜采取交聯(lián)聚乙烯改裝高壓三芯電力電纜。在正常運(yùn)行期間，如果三相電流具有同等大小的數(shù)值，而且的金屬屏蔽層或金屬護(hù)套上不具有磁鏈，就可以通過(guò)法拉第電磁感應(yīng)定律渠道，得到金屬護(hù)套或者金屬屏蔽層兩端部位無(wú)感應(yīng)電勢(shì)的結(jié)果。在這種情況下，進(jìn)行金屬護(hù)套或金屬屏蔽層兩端接地之后，無(wú)流經(jīng)感應(yīng)電流的情況，電纜產(chǎn)生發(fā)熱以及老化。如果運(yùn)行中的三芯電力電纜三相負(fù)荷在非平衡狀態(tài)中，會(huì)出現(xiàn)零序電流導(dǎo)致三芯電力電纜屏蔽層兩端出現(xiàn)感應(yīng)電壓的情況，而且通常情況下這種電壓并不高，因此普遍的實(shí)施兩端直接接地的方式在10kV 高壓三芯電力電纜的金屬屏蔽層或者金屬護(hù)套中。高壓三 芯電力電纜金屬屏蔽層實(shí)施兩端直接接地的形式中，具有良好的便捷性，可以避免繁雜的操作流程，提升工作效率。但是其具有較高的適用條件，例如需要10kV高壓三芯電力電纜線路長(zhǎng)度適中，避免過(guò)長(zhǎng)，同時(shí)電纜傳輸容量裕度大，以及傳輸?shù)墓β瘦^低等。

三、實(shí)施高壓電力電纜金屬屏蔽層接地的重要價(jià)值

首先，如果在損傷高壓電力電纜線芯絕緣以后，出現(xiàn)了對(duì)金屬屏蔽層斷路的問(wèn)題，則短路電流能夠沿接地線在大地進(jìn)行融入，能夠有效的避免出現(xiàn)電纜火災(zāi)的問(wèn)題。其次，高壓電力電纜金屬屏蔽層可以在絕緣線芯中，充分的屏蔽線芯的交變電流所導(dǎo)致電磁場(chǎng)，進(jìn)而降低電磁場(chǎng)干擾外界的程度，起到良好的保護(hù)效果。接下來(lái)，正常平穩(wěn)運(yùn)行狀態(tài)的高壓電力電纜，電纜線芯雙屏蔽以及金屬護(hù)套的電容電流，出現(xiàn)回路在大地中流進(jìn)。最后，如果高壓電力電纜于運(yùn)行期間出現(xiàn)了斷路的不良狀況，則金屬屏蔽層可以盡快的幫助電力電纜承擔(dān)部分電流量，進(jìn)而避免系統(tǒng)內(nèi)高壓電力電纜絕緣于過(guò)流狀態(tài)中形成熱擊穿的問(wèn)題，會(huì)有效的防止嚴(yán)重的電力事故致停電狀況，維護(hù)好經(jīng)濟(jì)效益。另外，高壓電力電纜中由于三相負(fù)荷失衡所形成零序電流導(dǎo)致的感應(yīng)電勢(shì)問(wèn)題，經(jīng)接地線同大地產(chǎn)生斷路，避免在高壓電力電纜跟接地支架之間具有的電位差現(xiàn)象引發(fā)不良放電問(wèn)題。

四、高壓電力電纜金屬屏蔽層接地方式探究

（一）金屬屏蔽層的兩端分別接地

通常情況下，如果單芯電力電纜線路長(zhǎng)度適中，即五百米之內(nèi)，高壓?jiǎn)涡倦娏﹄娎|金屬屏蔽層或者金屬護(hù)套兩端接地模式是采取兩端分別直接接地以及保護(hù)器接地的方式。高壓?jiǎn)涡倦娏﹄娎|金屬屏蔽層未產(chǎn)生閉合回路時(shí)能夠明顯的將環(huán)流進(jìn)行降低，并且也可以做到徹底的消除。這種情況下，能夠推動(dòng)單芯電力電纜載流量的增加，而且對(duì)于電纜安全的運(yùn)行做出有力保障。另外，依照現(xiàn)有電力安全標(biāo)準(zhǔn)提出的規(guī)范，強(qiáng)調(diào)了金屬屏蔽層或金屬護(hù)套上非直接接地一端的感應(yīng)電勢(shì)必須要控制在科學(xué)的范圍之中，即在50V以內(nèi)，如果存在高壓?jiǎn)涡倦娏﹄娎|連接架空線路的情況，則連接端金屬屏蔽層同地是直接連接狀態(tài)，應(yīng)用保護(hù)器進(jìn)行接地另一端。

（二）高壓電力電纜金屬屏蔽層交叉互聯(lián)接地

如果高壓電力電纜線路具有較長(zhǎng)的長(zhǎng)度，即超過(guò)一千米，則實(shí)施交叉互聯(lián)安裝接地方式。即一根高壓?jiǎn)涡倦娏﹄娎|線路平均分成幾個(gè)小段再進(jìn)行交叉互聯(lián)，一共是三段，將絕緣接頭分別安裝到各電力電纜相連之間，并且電力電纜安裝絕緣接頭部位，通過(guò)同軸電力電纜引出，經(jīng)保護(hù)器展開接地。對(duì)于電力電纜的兩終端金屬屏蔽層采取直接接地模式，最終構(gòu)建起交互聯(lián)段位各小單元的結(jié)果。在遇到更長(zhǎng)的電力電纜線路情況下，是將直接通頭安置到各交叉互聯(lián)段位連接之間，并且使得金屬屏蔽層交叉互聯(lián)，經(jīng)這一渠道實(shí)現(xiàn)直接的接地。應(yīng)用交叉互聯(lián)接地的方式，一方面能夠明顯的將單芯電力電纜金屬屏蔽層上環(huán)流程度降低，另一方面能夠大大的增加輸電電纜的載流量以及傳輸?shù)娜萘俊?/p>

（三）單芯電力電纜金屬屏蔽層中點(diǎn)接地

如果單芯電力電纜線路長(zhǎng)度在一千米之內(nèi)，則采取的接地方式就是于高壓?jiǎn)涡倦娏﹄娎|線路中間部位，先剝開單芯電力電纜的金屬屏蔽層，之后再進(jìn)行直接的接地。在高壓?jiǎn)涡倦娏﹄娎|線路一端接地，設(shè)計(jì)金屬屏蔽層上不接地端感應(yīng)電壓時(shí)要掌控在50V之內(nèi)為宜。應(yīng)用電力電纜金屬屏蔽層中點(diǎn)接地的舉措，能夠看作為高壓?jiǎn)涡倦娏﹄娎|線路互相連接的安裝接線方式，而且主要的表現(xiàn)就是兩端分別是直接接地以及經(jīng)過(guò)保護(hù)器接地的形式。

結(jié)語(yǔ)：

高壓?jiǎn)涡倦娏﹄娎|不同于統(tǒng)包電纜接地舉措，施工期間必須要充分的分析電纜載流量長(zhǎng)度以及變化等問(wèn)題，科學(xué)的選擇高壓電力電纜接地方式。最終的目標(biāo)就是，使得高壓電力電纜金屬屏蔽層存在一點(diǎn)接地狀態(tài)，而且可以讓電力電纜金屬屏蔽層接地方式具有較高的經(jīng)濟(jì)性，維護(hù)高壓電力電平穩(wěn)安全的工作。

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