关键词：110kV电缆线路；护层保护；接地方式；电网网架结构；电力系统
1 引言
当过电压在击穿电缆外护层的绝缘部分之后，便会造成电缆金属护层多个位置上出现故障问题，进而使得环流及热损耗增强，甚至会使得电力电缆无法得到正常工作，并会对其使用年限造成不利影响。同时在故障出现之后，无法通过测寻、修复来进行解决，更无法通过停电检修来进行解决，因此需要做好护层保护工作。
2 电缆护层接地原因
根据电力安全规程规定：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接地。通常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，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。
3 常见护层接地方式
3.1 单端接地
电缆的线路长度低于500m时，通常终端部分都是采取电缆金属护套来实现将其中的一端直接接地，并把另外一侧通过非线性的电阻保护器，从而完成间接接地处理，促使金属护套对地处于绝缘状态，进而防止有回路的问题产生。
3.2 交叉互联
将电缆线路划分成多个大段，并且再将每一个大段，划分成均等的各个小段，在每个小段间，应当采取绝缘接头的方式，使各个小段能够连接，并且对于绝缘接头上的金属护套三相间，采用同轴电缆作为材料，同时借助接地箱连接片来做到换位连接，此外对于绝缘接头来说，应当做好接地箱的安装工作。同时需要完成护层保护器的安装工作，对于各个大段来说，其两端对应的护套应当做到互联接地。
3.3 护套两端接地
对于电缆线路来说，若是距离相对较短，并且传输功率不足时，那么对于金属护套来说，能够出现的感应电压便相对有限，所造成的损耗也十分微弱，从而不会对载流量产生较多的影响。在护套当中存在的中点接地，真实情况是单端接地。对于电缆线路来说，当距离比较长时，需要在电缆线路内借助金属护套来做到接地，并且在电缆两端的位置上要做到对地绝缘，同时还要做好护层保护器的配置工作。
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3.4 电缆换位金属护套交叉互联
金属护套若是存在交叉互联，那么就应当采用三相电缆作为材料来使得连续换位得以保证，从而使得三相电缆哪怕不是以水平形式排列，也能够通过每个小段的换位来实现每个大段的全换位，使得感应电压的相量之和，得出的数值为零，就是代表基本上不存在环流。然而这一类型的连接方式只能够在电缆换位空间内加以运用与开展。
4 110kV电缆线路护层保护措施
4.1在进行施工之前，制定科学的施工方案。综合考虑电缆的分段长度，做到精确计量，电缆分段过长和过短都会带来一定的弊端，应该采用适中长度的分段，综合考虑电缆路径的实际情况及感应电压计算结果进行合理分段。交流系统用单芯电力电缆的相序配置及其相间距离，应同时满足电缆金属护层的正常感应电压不超过允许值，并使按持续工作电流选择电缆截面尽可能较小的原则来确定。未呈品字形配置的单芯电力电缆，有两回线及以上配置在同一通路时，在感应电压计算上应计入相互影响。
4.2 110kV及以上电压等级电缆通道的规划、设计必须达到规定的标准，由于地质条件的不同，要根据具体的条件来定制埋设缆线的科学方案。尽最大的可能避免低洼积水区等等，这些不适合铺设电缆的区域，因为在这些地区铺设电缆会给施工单位带来极大的困难，耗费更多的人力、物力和财力。同时，在这样区域铺设的电缆具有极大的不稳定性。
4.3强化对于线路故障情况下的护层感应电压设计验算。由于正常工作情况与故障状况时的护层感应电压差别非常大，虽然在正常工作电流下护层感应电压符合要求，但是仍需验算该线路在故障状况下或雷击过电流波（过电压波）状况下护层感应电压是否会对电缆外护层造成严重损伤。
4.4确保电缆护层厚度达到技术要求，在符合电缆设计规范的前提下因地制宜地采用新型外护套。普遍认为，电缆外护套厚度在4.0mm以上，其绝缘水平在相当长的时间内都能保持稳定。材质方面，成都地区电缆多采用的是PVC或PE的外护套，外面有一层石墨层。PVC护套硬度低、受环境温度影响大。HDPE护套硬度高，受环境温度影响小。电缆外护套还有很多其它的形式，有的电缆外护套外的石墨层也采用挤塑的方式，无形中在外护层外面又增加了一层护层，这在施工中对保护外护层起到了很大的作用。有的双层外护套中间夹有铜带，又进一步对外护套进行了加强。还有PVC、PE混合型外护套。总之，应尽可能根据电缆敷设地的环境条件选择适当的外护套，以提高电缆线路运行寿命。
4.5严格对电缆线路中间接头以及终端制作安装工艺流程进行监管，加强施工作业的标准化，确保交叉互连系统和接地箱的设计、连接与安装工艺符合相关规范要求，同在对电缆接头以及电缆护层交叉互联系统进行安装时，应详细对其施工情况进行记录。施工过程中应对个人责任进行明确，确保每一环节、每一步骤都符合要求。
4.6采用先进的仪器设备，加强培训以熟练掌握故障测寻技术，提高护层故障测寻效率。目前，国际国内均有一些厂家提供电缆护层故障测寻的设备且具有较高的精确度。应该采用一些实践证明其性能好的设备，熟练掌握其原理、方法，一旦高压电缆线路护层出现问题能及时得到处理，保证电缆线路的可靠运行。
5 结束语
110kV 电缆线路保护层接地方式种类众多，这就需要根据实际情况选取符合标准的接地方式，切实有效的将过压传导出去，另一方面，护层保护涉及电缆线路的各个方面，包括设计规划、安装运行以及维护等等，这就要求，做好每一个环节的保护工作，保证电缆电线安全可靠稳定的运行。
参考文献:
[1] 周永盛．110kV高压单芯电缆线路金属护套接地方式[J]．科技创新与应用，2015，（9）.
[2] 于建伟，于建水，郗力强，高晨语．10kV电缆线路的运行维护及管理[J]．化工管理，2016，（20）.
论文作者:罗永利
论文发表刊物:《中国电业》2019年第18期3批次
论文发表时间:2020/1/14
标签：护套论文; 电缆论文; 电压论文; 金属论文; 感应论文; 电缆线路论文; 两端论文; 《中国电业》2019年第18期3批次论文;