浅谈高压电力电缆金属护层保护接地的应用

电缆接地重要性简述1电缆接地的作用:防止人身触电，保证电力系统正常运行，保护线路和设备不受损坏，防止触电气火灾,防止雷击和静电危害等。

电缆金属护套或屏蔽的接地的作用有:(1)电缆线芯对屏蔽和金属护套的电容电流有一回路流入大地;(2)当电缆对金属护套或屏蔽发生短路时,短路电流可流入地下;（3）当电缆芯线绝缘损坏后发生相间短路并发展为接地故障时，故障电流通过接地线流入地面；(4)电缆中的不平衡电流引起的感应电压、通过地线与大地形成短路,防止电缆对接地支架存在电位差而放电闪络。

目前广泛应用的交联电缆，分相屏蔽，屏蔽层分为金属（铜带）层和半导体层。

半导电层中含有胶体碳，可以起到均匀电场的作用；同时，碳可以吸收电缆体小间隙内空气电离产生的污物，均匀电场，保护电缆绝缘。

金属屏蔽层的作用：第一，保持零电位，使电缆芯线之间没有电位差；其次，它在短路过程中携带短路电流，以避免因短路导致电缆温度升高而损坏绝缘层。

同时，屏蔽层还可以防止周围外部强电场对电缆内传输电流的干扰；由于第三屏蔽层中的强电场和仪器周围的弱电场，不会对外部屏蔽层产生有效干扰，不会危及电缆的安全。

2.高压电缆接地(1)高压电缆接地不良。

高压电缆接地问题复杂,接地不良因素较多,主要表现为:1)接地线焊接不牢。

6-35kv电缆头制作工艺简单,安装施工方便,由此而使一些单位忽视接头制作质量,特别是对接地线焊接更不重视。

由于工艺水平差,烙铁大怕灼伤电缆绝缘,烙铁小接地线焊接不牢,有些人甚至缠绕绑扎,使接地线与铜带屏蔽层连接不牢,在铜丝屏蔽电缆接头制作中,没有将铜丝直接引出,而是切断后绑扎接地软线引出,造成接触不良。

一些中间接头护套防水性能不佳,运行中电缆进水,受潮后引起屏蔽锈蚀,都会造成接地不良。

2)接地线接触不良。

近年来电缆附件已形成配套供应,厂家为了降低成本,附件配套接地线的长度只有500mm左右,作完电缆头后所剩很短,只能就近接地,多数是接在电缆卡具的固定螺栓上,由于油漆和锈蚀等影响,也会产生接地端子接地不良的现象。

电力系统接地保护的作用与布置浅谈摘要：本文浅析电力系统中防雷接地、保护接地、中性点接地等接地保护的作用和连接应注意的问题。

关键词：电力系统接地保护作用连接接地在电力系统中是用来保护电力、电子设备及人身安全的重要措施。

通常情况下，根据不同的保护对象，一般将接地分为工作接地、系统接地、防雷接地、保护接地等。

就这几种接地形式来讲，从目的上来说是没有什么多大区别的，都是通过接地导体将过电压产生的过电流由接地装置导入大地，实现保护的根本目的。

如今在接地上要求都比较严格，必须形成一张严密的网，将所有的被保护对象都挂在这个安全的接地网上。

但是，不同的接地都需要从接地装置处的等电位点连接。

一、防雷接地防雷接地，主要是通过接地网将雷电产生的雷击电流引入大地，从而起到保护建筑物及电力系统的作用。

避雷方式一般有两种选择：一是避雷针接地，二是采用法拉第笼方式接地。

两种不同的防雷模式，在防雷原理上有显著的区别。

避雷针的原理是空中拦截闪电，使雷电通过自身放电，从而保护建筑物免受雷击。

至于避雷针的保护范围，它是从地面算起的，并以避雷针高度为滚球半径的弧线下的面积。

对于法拉第笼，它认为避雷针的范围很小，且在避雷针保护的空间内还有电磁感应作用。

避雷针附近是强的电磁感应区，有很大的电位梯度，其周围有陡的跨步电压存在。

在这一范围内，人们踏进就有生命危险。

鉴于这种种观点，现在的防雷接地系统中，一般都以法拉第笼占为主要地位。

相关实验和资料表明：若一个封闭的金属壳体是全屏蔽的，在雷电流通过时，它是沿着壳体的外表面流入大地的，而在壳体的内部，则没有感应电动势及磁通，也就是说雷电流没有对内部的设备产生干扰效应。

而法拉第笼下部的环状接地环、等电位均压网，人在此等电位环境中被雷击的危险也都避免了。

二、保护接地保护接地是当前低压电力网中一种行之有效的安全保护措施。

通常有两种做法：接地保护和接零保护。

将设备与用电装置的中性点、外壳或支架与接地装置，用导体作良好的电气连接，则是电气安全保护工作的一个重点，即通常所说的接地。

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。

电缆接地问题高压电力电缆的铜屏蔽和钢铠一般都需要接地，两端接地和一端接地有什么区别？制作电缆终端头时，钢铠和铜屏蔽层能否焊接在一块？制作电缆中间头时，钢铠和铜屏蔽层能否焊接在一块？35KV高压电缆多为单芯电缆，单芯电缆在通电运行时，在屏蔽层会形成感应电压，如果两端的屏蔽同时接地，在屏蔽层与大地之间形成回路，会产生感应电流，这样电缆屏蔽层会发热，损耗大量的电能，影响线路的正常运行，为了避免这种现象的发生，通常采用一端接地的方式，当线路很长时还可以采用中点接地和交叉互联等方式。

在制作电缆头时，将钢铠和铜屏蔽层分开焊接接地，是为了便于检测电缆内护层的好坏，在检测电缆护层时，钢铠与铜屏蔽间通上电压，如果能承受一定的电压就证明内护层是完好无损。

如果没有这方面的要求，用不着检测电缆内护层，也可以将钢铠与铜屏蔽层连在一起接地（我们提倡分开引出后接地）。

为什么高压单芯交联聚乙烯绝缘电力电缆要采用特殊的接地方式？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，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5095，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。

110kV电缆线路护层接地方式与保护措施探讨摘要：伴随着我国经济全方位、深层次的改革，城市化进程也加快了脚步，使得原有的电网系统逐渐不能满足市场经济发展的需求，为了适应城镇化建设，110kV电缆线路的电网改造也加快了步伐，逐渐成为城市的主要输电网络，并取得明显的效果。

但是在110KV电缆运行中，如何防止电缆输电被电磁干扰以及外力破坏，采用什么样的电缆线路保护层接地和保护措施，都关系到了电缆线路的使用寿命，和输送电的质量，甚至影响着国家的经济发展。

因此，本文对110kV电缆线路护层接地方式与保护措施进行探讨。

为了进一步满足社会对电能的实际需求，电力企业在发展的过程中逐渐扩大了电网建设规模。

在此背景下，100kv电缆线路的投入使用促使电网的供电能力随之得到了提升，而要想确保电网的安全可靠运行，则就需要实现110kv电缆线路保护层接地方式的完善落实，同时要将相应的保护措施落实到位。

1 110kv电缆线路的优势性能分析这一电缆线路内部为单芯结构新式，在实际应用的过程中呈现出了如下优势特点：第一，能够有效的延长电缆的使用寿命，进而能够降低电网运行的总成本，提高电力企业的经济效益；第二，这一电缆线路能够更好的适应自然气候的影响，将网损降至最低并提高供电的质量与安全性；第三，电缆线路的保护层的存在能够将电缆线路受损的情况降至最低，进而降低了维修费用的投入；第四，这一电缆线路是以高空架网的形式进行铺设的，因此相应的安全性与可靠性较高。

2 110kV电缆线路护层接地方式过电压是指在电力系统中，由于特定条件的出现，而产生的超过工作电压的异常电压升高，是一种电磁扰动的现象。

通常，单相高压电缆线路的过电压可以分为两种形式，工频过电压和冲击过电压。

工频电压是由金属保护套与电缆线路产生的感应电压，冲击电压主要是由雷击或操作而引起的过电压。

在电工设备运行中，除了承受工作电压，还必须承受一定幅度的过电压，才能保证电力系统安全可靠的运行。

浅谈高压电缆金属护套接地故障的快速定位方法摘要：高压电缆的维护，其关键的一环是：金属护磁接地故障的快速定位，值得推广。

关键词：高压电缆；维护；定为Abstract: high voltage cable maintenance, its crucial one annulus is: metal shield magnetic grounding fault fast positioning, is worth popularizing.Key words: high voltage cable; maintenance; as1概述随着城市环境的改善和城市电网改造的深入，生产运行部门的高压电缆越来越多，高压电缆的维护问题尤显重要，其维护中关键的一环是：金属护磁接地故障的快速定位显得非常重要，并值得推广，以帮助运行维护人员及时解决问题，避免故障扩大，保障电缆线路安全运行。

2高压电缆金属护套接地方法的重要性和异常接地的危害性高压电缆由于其结构采用单芯结构，从电磁学原理上这将必然引起金属护套上出现感应电压，如果接地方式不当，此感应电压会在金属护套上形成很大的感应电流，这将对电缆输电线路带来两大主要危害;其一是大大降低电缆输送电力的能力（约三分之一左右），其二是引起金属护套发热使主绝缘降低，缩短电缆的正常运行寿命。

因此，高压电缆金属护套必须采用合适的接地方式。

一般对于短线路，金属护套应采用一端直接接地，另一端经过电压保护器接地;对于长线路，金属护套应在绝缘接头处按规定的规则通过电缆交叉互连箱交叉换位，两终端直接接地。

采取这些正确措施后则可将环流减至最小，满足正常运行要求。

以上所说均为正常情况，而一旦电缆金属护套外的绝缘护层受伤、破损、形成金属护套一点或多点接地则会破坏高压电缆金属护套的正确接地规则，使金属护套与大地形成较大的环流，附加损耗增加、降低电缆输电能力。

电缆温度增高、线损增大，会进一步使电缆温度上升，长期还会危及主绝缘、缩短电缆线路的正常运行寿命，影响线路的安全运行。

浅析110kV电缆线路护层接地方式及护层保护摘要：近年来我国对城市电网进行了很大的改善，110 kV电缆线路使用越来越多，但是关于其接地方式以及护层保护也是必须要引起注意的一个问题，本文对接地方式进行了简要分析并探讨了护层保护的若干措施。

关键词：110kV；线路；保护Abstract: In recent years, the city grid greatly improved, 110 kV cable line use more and more, but on its way to the ground and layer of protection is also must pay attention of a problem, this paper analyzed and discussed the security layer of protection measures.Key Words: 110 kV; line; protection当前，我国的城镇化速度加快，中国长期以来城乡格局得以改变，这也要求电力部门对此加以重视，及时调整战略，所幸的是，国家政府以及电力公司本身都已经意识到了这个问题，针对电网的改造与升级一直没有停止，在这种情况下110 kV电缆线路开始得到了越来越多的使用。

110 kV电缆线路有很多优点，比如说设计寿命长、受外界自然条件影响小、日常维护工作量相对较小、不影响城市景观等，因此最为人们所接受。

但是其缺点同样明显，通常情况下我们所使用的110 kV电缆线路为单芯电缆,一旦接地方式不当则极易出现事故，而且在过电压的情况下护层很容易被击穿，不但造成大量的电力损耗，更容易给人民的生命财产安全带来隐患，因此加深对其研究非常有必要。

1常见护层接地方式当前多使用的电压都存在一定的使用限度，一旦超过这个限度就会出现所谓的过电压。

常见的过电压主要包括两种情况，一种是线路短路或者外源金属介入导致的感应电压，另一种是冲击电压，比如雷电所形成的过电压。

电缆接地问题高压电力电缆的铜屏蔽和钢铠一般都需要接地，两端接地和一端接地有什么区别？制作电缆终端头时，钢铠和铜屏蔽层能否焊接在一块？制作电缆中间头时，钢铠和铜屏蔽层能否焊接在一块？35KV高压电缆多为单芯电缆，单芯电缆在通电运行时，在屏蔽层会形成感应电压，如果两端的屏蔽同时接地，在屏蔽层与大地之间形成回路，会产生感应电流，这样电缆屏蔽层会发热，损耗大量的电能，影响线路的正常运行，为了避免这种现象的发生，通常采用一端接地的方式，当线路很长时还可以采用中点接地和交叉互联等方式。

在制作电缆头时，将钢铠和铜屏蔽层分开焊接接地，是为了便于检测电缆内护层的好坏，在检测电缆护层时，钢铠与铜屏蔽间通上电压，如果能承受一定的电压就证明内护层是完好无损。

如果没有这方面的要求，用不着检测电缆内护层，也可以将钢铠与铜屏蔽层连在一起接地（我们提倡分开引出后接地）。

为什么高压单芯交联聚乙烯绝缘电力电缆要采用特殊的接地方式？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，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5095，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。

电力电缆金属屏蔽层接地方式的探讨随着电力产业的发展，大量的电力电缆的运行带来了电缆金属屏蔽层电流过大等问题，导致电缆效率降低，缩短使用寿命，也增加了电力运行的风险。

金属屏蔽层通过正确的接地方式，可以有效抑制暂态过电压及消除环流，降低工程造价。

标签：电力电缆；金属屏蔽层；接地方式1 金属屏蔽层的作用GB/T12706-2008规定1kv到35kv所有电缆的绝缘线芯上应有金属屏蔽层，金属屏蔽层主要有以下作用：1.1 电缆正常通电时金属屏蔽层通过电容电流。

1.2 将电缆通电时引起的电磁场屏蔽在绝缘线芯内，以减少对外界产生的电磁干扰，同时也起到限制外界电磁场对内部产生的影响。

当电缆单芯运行或三芯电缆不平衡运行时，电缆长期处于由电动力所造成的机械力的作用下，导致电缆绝缘受损，减少电缆的使用寿命。

1.3 电站保护系统要求外金属屏蔽具有较好的防雷特性。

当发生雷击事故时，金属屏蔽层可将故障电流引入接地系统，保证系统安全运行。

1.4 在发生短路的情况下，在一定时间内承受一部分短路电流，避免绝缘在过高的电流影响下产生热击穿。

2 金属屏蔽层感应电压的来源三芯电力电缆的在正常运行中的理论值的向量和为0，此时伴随电流产生的磁场也为零。

但是实际运行中，三相电流不可能完全平衡导致整根电缆将会出现零序电流，或者内部三芯导线因为实际敷设中导致相对位置不平衡（不是正品字），产生的磁场不能完全抵消，这样金属屏蔽层两端仍可能产生感应电压。

由单芯电缆构成的交流传输系统中，电缆导体和金属护套的关系可以看做一个空心变压器。

电缆导体相当于一次绕组，而金属护套相当于二次绕组。

单芯电缆金属护套处于导体电流的交变磁场中，因而在金属护套中产生一定的感应电压。

在一般情况下，电缆导体中通过的只是载流量安全范围内的工作电流，这时电缆金属护套每厘米产生的感应电压虽然数值不大，但由于电缆可能很长，每厘米长度的感应电压叠加起来也可能达到危及人身安全的程度。

3 金属屏蔽层的接地方式GB50217-2007规定，电力电缆金属层必须直接接地。

关于110kV高压单芯电缆线路金属护套接地方式摘要：110kV高压电缆具有供电可靠性高、受外界因素影响小、占地少、对城市市容环境影响小等优点，在城市输配电网中得到了广泛的应用。

由于金属护套中存在感应电压，高压电缆通常通过金属护套的交叉连接来抑制感应电压。

但是，负载电流不平衡、电缆截面不均匀、电缆排列方式不同、电缆相间距离不同，都会引起金属护套感应电压不平衡，从而产生通过大地的地面环流。

当金属护套接地环大量流过时，会造成大量损耗，导致电缆温度升高，降低电缆的传输效率，缩短电缆的使用寿命。

鉴于此，文章结合笔者多年工作经验，对110kV高压单芯电缆线路金属护套接地方式提出了一些建议，仅供参考。

关键词：110kV高压；单芯电缆线路；金属护套；接地方式引言近年来，随着城市改造和建设的加快，大量的110kV高压电缆线路投入运营，大量的110kV高压电缆线路分布在人口密集地区，因此其运行安全更为重要。

当单芯电缆芯线通过电流时，会产生一个由磁力线构成的金属屏蔽层，这会在两端产生感应电压。

感应电压的大小与电缆的长度和流过导体的电流成正比。

当高压电缆很长时，护套上的感应电压会叠加，危及人身安全。

当发生短路故障、操作过电压或雷击时，会在屏蔽层上形成高感应电压，甚至可能击穿护套绝缘。

因此，加强110kV高压单芯电缆线路的金属护套接地方法十分重要。

1、高压输电线路接地故障定位原理当高压输电线路因为雷击?电容器?投切或断路器等原因产生接地故障时，在高压线路的接地故障点会形成折射行波和反射行波，两种行波会分别向输电线路的两端传播?高压输电线路接地故障点折射和反射行波传播原理图如图1所示?电压波在高压输电线路传播的过程中，如果输电线路突然发生接地故障，会使输电线路的波阻抗发生突变，变得不连续，从而使电压波在故障点处的能量发生改变?图1中A点为高压输电线路的接地故障点，Z1是接地故障点左侧的输电线路波阻抗，Z2是接地故障点右侧的输电线路波阻抗，u1q是高压输电线路未发生接地故障时的行波，u2q和u1f分别是发生接地故障后的折射波和反射波?本文中所采用的行波测距原理如图2所示，其中M点是检测端，从M点向高压输电线路接地故障处发射调制?2、110kV高压单芯电缆金属护套接地问题芯电缆通常用于满足当前电气工程规范的要求。