110 kV電纜線路護層接地方式及保護研究

何健強

（廣東電網(wǎng)有限責任公司中山供電局，廣東 中山 528400）

0 引 言

自改革開放以來，我國社會經(jīng)濟與國民生活水平得到了進一步發(fā)展，城市化進程不斷加快，我國電力系統(tǒng)整體建設規(guī)模逐漸擴大，促使整個電網(wǎng)架構發(fā)生了巨大變化。為了滿足發(fā)展需要，我國整體的電網(wǎng)行業(yè)加大了對110 kV電纜線路的投入。

1 當前發(fā)展階段使用較廣泛的護層接地方式

目前，電力系統(tǒng)正常使用的電壓有一定的使用要求。如果使用過程中出現(xiàn)電壓超負荷，會發(fā)生過電壓的情況。常見的過電壓情況主要有兩個形式[1]：一是外在因素的金屬介入情況、線路本身存在短路的故障問題等，都有可能引起感應電壓問題；二是沖擊電壓的問題，這種問題常常是由于線路被雷電擊中時產(chǎn)生了過電壓，但是根據(jù)目前的發(fā)展，針對這些問題目前最有效的辦法是提前預防以降低問題的發(fā)生幾率。具體地，可以通過在電線的外層位置設置一層保護措施，內容包括交叉互聯(lián)、護套單端接地、護套中點接地、電纜換位金屬護套交叉互聯(lián)以及護套兩端接地等接地方法。目前較為常見的方法一般是交叉互聯(lián)、護套單端接地或者是兩種不同類型的方式進行互聯(lián)的方法。其中，使用單芯電纜的兩端直接設置接地，當中的電纜金屬屏蔽裝置可能形成環(huán)流。根據(jù)一些專業(yè)機構的調查，正常情況下進行單芯電纜兩端的接地形成的環(huán)流已經(jīng)能夠直接達到電纜線芯在常規(guī)運行狀態(tài)下輸送電流的38%～85%。這種特征不但無法有效降低電纜線路的實際載流量，也對實際的電能造成了巨大損耗，加快了電纜絕緣部分的老化程度。正是由于這種問題，目前得出的結論是單芯電纜不能進行兩端接地的方式。110 kV高壓單芯電纜金屬護套接地方式，如圖1所示。

圖1 110 kV高壓單芯電纜金屬護套接地處理方式示意圖

2 護層方面保護措施的分析

2.1 實現(xiàn)科學規(guī)劃，優(yōu)化設計方向

如何實現(xiàn)高質量的護層保護，需要在針對電纜通道進行架設的過程中，綜合考慮各方面的科學規(guī)劃以及設計上的優(yōu)化。通常，在對電纜通道進行架設的過程中，常常會由于地形或者地質方面的問題影響整個工程的質量。因此，在規(guī)劃以及設計工作的初期應當考慮這些影響因素的影響，確保該工程符合電纜埋設位置的要求。在對電纜通道進行規(guī)劃的過程中，要摒棄地形低洼的位置。低洼的位置一般會存在積水問題，一旦架電纜線路設在有積水的位置，將會嚴重影響護層的保護。此外，在規(guī)劃以及設計電纜通道時，要注意周邊是否有正在建設的工地，要考慮這些施工作業(yè)對電纜引起的破壞問題。另外，一些目前比較常規(guī)的防護措施，如在進行防火、防水工作之余，為了能夠對護層增加一層保護裝置，要考慮進行防蟲蛀的防護對策[2]。

2.2 強化實驗計算

由于110 kV電纜線路屬于一種單芯電纜形式，因此這種電纜線路內部結構的電壓會直接影響護層的安全性與穩(wěn)定性。目前要考慮如何實現(xiàn)對護層的有效保護，確保所有的電纜線路能夠穩(wěn)定、可靠運行。針對這種情況，要在架設電纜線路前，通過科學實驗計算電纜實際的荷載電壓，在得出實驗數(shù)據(jù)之余，綜合分析護層的科學設計。簡單來說，務必要在強調進行實驗計算工作的基礎上評估護層的可靠性，確保護層可以有效抵抗電纜內部結構電壓荷的最大載量。

2.3 提升護層感應電壓的實驗計算能力

目前，護層感應電壓對評估護層是否處于正常的運行狀態(tài)具有重要影響。因此，在設計電纜護層的過程中，要重視護層感應電壓的實驗數(shù)據(jù)計算，綜合確保電纜護層能夠高效地在感應電壓中順利運行。

2.4 提升技術

隨著科學技術的不斷發(fā)展，技術對各種高新電子產(chǎn)品的重要性隨著廣泛的應用而被人們重視，而電纜護層中的保護也對技術的提升不斷提出了新要求。提升護層的保護技術能夠有效提高電纜線路在運行狀態(tài)下的可靠性與安全性，同時奠定其安全穩(wěn)定性能的基礎條件。例如，針對護層的設計方向和實際的制造工藝與流程進行優(yōu)化，全面提高護層的使用壽命和性能的穩(wěn)定程度。這對整個電纜網(wǎng)絡而言是十分關鍵的環(huán)節(jié)，充分利用技術支持對110 kV電纜線路的護層進行高效保護，才能夠整體確保電纜線路的可靠性。

2.5 提升對環(huán)流方面的監(jiān)測力度

通常，配網(wǎng)電纜線路處于單端接地時，基本不會出現(xiàn)環(huán)流問題。若是處于相互交叉互聯(lián)接地的過程中，會由于對稱排列的問題促進三相環(huán)流利用滿足平衡要求[3]。根據(jù)這兩種不同的情況問題，可以通過使用環(huán)流檢測的方式與先前完成的數(shù)據(jù)記錄進行比較。通過這種手段能夠有效解決配網(wǎng)中電纜護層的相關問題。此外，需要對護層絕緣部分的性能質量進行進一步檢測，一旦參數(shù)上出現(xiàn)可疑問題，要及時采用更換的方式進行處理。

3 工程施工過程中需要注意的問題

3.1 制定科學的施工方案體系

目前，電纜線路分段的實際長度對線路的性能穩(wěn)定性息息相關，一旦線路過長或者過短，都會導致各種故障問題的發(fā)生，或者將直接提升整體線路故障頻率。因此，施工前要對電纜線路的基本長度展開精準性評估與運算。目前，常見的做法是針對感應電壓展開專業(yè)的運算和全面研究電纜路徑的具體狀態(tài)，在這個基礎上實現(xiàn)分段的合理選擇。一般情況下，交流系統(tǒng)通常采用與其相間距離和單芯電力電纜的相序結構，還要求電纜金屬護層的實際感應電壓不可超過其允許范圍內的數(shù)值。通常，確認感應電壓的前提下，要按照連續(xù)運行狀態(tài)下的電流選擇合適的電纜截面，且要本著越小越實際的方針實現(xiàn)合理的選擇。針對部分呈品字形標志的單芯電纜線路，經(jīng)過評估一旦發(fā)現(xiàn)配置和兩回線之間都處于相同通路的過程中，要將兩者之間產(chǎn)生的相互影響問題考慮到感應電壓的計算工作中[4]。

3.2 確保工程驗收工作的質量

大大小小的施工工程項目，驗收階段是貫穿整個工程質量管理的重要環(huán)節(jié)。要在一種非常穩(wěn)定、安全的環(huán)境才能發(fā)揮其基本的運行效率與效果，因此目前要全力確保電纜線路所在埋設環(huán)境能夠達到要求。所以，在對電纜線路通道施工項目進行驗收的過程中，認真、仔細檢查每一項施工環(huán)節(jié)的規(guī)范性，抓好細節(jié)管理，把握工程整體的質量工作。此外，要注意電纜線路通道周邊范圍的安全檢測工作。驗收工作作為確保施工項目質量的重要舉措，也是工程在完成建設后的最后一道管理工序。為了能夠確保電纜線路整體外層的保護防護符合標準條件要求，需綜合提升電纜線路外層的保護措施，且驗收工作務必認真。

3.3 確保電纜線路中的接頭和終端安裝作業(yè)符合要求

實現(xiàn)電纜線路的接頭和終端安裝作業(yè)符合規(guī)范要求，要針對安裝工序的流程以及作業(yè)進行嚴格管理與實時監(jiān)督，提升各工種各作業(yè)的標準規(guī)范要求，同時注意交叉互連網(wǎng)絡與接地箱方面的設計以及安裝工序是否達到標準條件，檢查電纜的接頭部分和電纜線路的護層交叉互聯(lián)網(wǎng)絡在安裝過程中是否存在施工作業(yè)不合理的問題，同時要做好對各工序以及各方面實際情況的完整記錄，從而為后續(xù)的維保工作提供基本的依據(jù)。

4 結 論

要提升110 kV電纜線路的使用壽命和整體性能質量，需要針對金屬護層過電壓保護裝置中牽涉到的電纜線路的設計工作、各種施工安裝工序和維保工作等進行嚴格管理，確保關鍵環(huán)節(jié)能夠處于正常運行狀態(tài)。