【應知應會】高壓電纜接地

一.高壓電纜為什麼要接地?

1.高壓三芯電纜接地:35kV及以下電壓等級的電纜都採用兩端接地方式,這是因為這些電纜大多數是三芯電纜,在正常運行中,流過三個線芯的電流總和為零,在鋁包或金屬屏蔽層外基本上沒有磁鏈,在鋁包或金屬屏蔽層兩端就基本上沒有感應電壓,所以兩端接地後不會有感應電流流過鋁包或金屬屏蔽層。

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2.高壓單芯電纜接地:電纜在帶負荷運行時,在屏蔽層會形成感應電壓,如果兩端的屏蔽同時接地,在屏蔽層與大地之間形成迴路,會產生感應電流,這樣電纜屏蔽層會發熱,損耗大量的電能 ,影響線路的正常運行,當電纜線路發生短路故障、遭受雷電衝擊或操作過電壓時,屏蔽上會形成很高的感應電壓。將會危及人身安全,甚至可能擊穿電纜外護套。為了避免這種現象的發生,通常採用一端接地的方式,當線路很長時還可以採用中點接地和交叉互聯等方式。

注:高壓單芯電纜在製作電纜頭時必須將鋼鎧和銅屏蔽層分開焊接接地,這樣做的目的是為了便於檢測電纜內護層的好壞,在檢測電纜護層時,鋼鎧與銅屏蔽間通上電壓,如果能承受一定的電壓就證明內護層是完好無損。如果無需檢測電纜內護層,可以將鋼鎧與銅屏蔽層連在一起接地(建議分開引出後接地)。

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二、單芯電纜接地的幾種方式

1.兩端直接接地:這種接地方式可以減少工作量,但是在金屬外護上存在環流,適用的條件比較苛刻,要求電纜線路較短,傳輸功率很小,傳輸功率有很多裕度等,在此情況下,不需要裝設電纜護層保護器,可減少運行維護工作量,但在金屬護層上存在環流,所以不建議採用此方法。

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2.金屬屏蔽層一端直接接地,另一端通過護層保護器接地:電纜線路較短時(500m以內),金屬護套一般採用護層一端直接接地,另一端通過護層保護接地方式, 對地絕緣沒有構成迴路,可以減少及消除環流,有利於提高電纜的傳輸容量和電纜的安全運行,根據規範要求,非直接接地的一段金屬護套上的感應電壓不得超過50v,如果與架空線路連接時,直接接地一般裝設在架空線路端,保護器裝設在另一端。

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3.交叉互聯接地:當電纜線路很長時(一般超過1Km),電纜金屬護層可以採用交叉互聯方式安裝。交叉互聯是將電纜線路分成 3 個等長小段(偏差不超過 5%),在每小段之間安裝絕緣接頭,金屬護層在絕緣接頭處用同軸電纜引出並經互聯箱進行交叉互聯後,通過電纜護層保護器接地,電纜兩個終端的金屬護層直接接地,這樣形成 1 個互聯段位。如果電纜線路更長時,可以通過若干個互聯段位連接形成 1 個多段互聯。

通過交叉互聯接地後兩個接地點之間的電位差是零,這樣在護層上就不可能產生環流,這時線路是最高的護層電壓,即是按每一小段長度而定的感應電壓,可以限制在50V以內。採用交叉互聯方式可以減少金屬護層感應電壓及環流,有利於提高電纜傳輸容量。再電纜設計時首先應進行電纜金屬護層感應電壓計算,根據電纜長度合理選擇金屬護層連接和接地方式。

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