解决35 kV单芯电缆屏蔽层接地问题

张小军，白文彦，张征国，乔志刚

(陕西北元化工有限公司,陕西 神木 719319)

【供电与整流】

解决35kV单芯电缆屏蔽层接地问题

张小军*，白文彦，张征国，乔志刚

(陕西北元化工有限公司,陕西 神木 719319)

单芯电缆；高压电缆；屏蔽层；接地

分析了高压电力电缆的铜屏蔽和钢铠两端接地和一端接地的区别和危害。接地不当会使两端接地形成一个闭合回路而产生环流，从而造成电缆发热、线损增大、寿命缩短，严重时可能引发火灾。提出了相应的治理措施。

陕西北元化工有限公司(以下简称“北元化工”)分公司聚氯乙烯二分厂35 kV变电所进线电缆型号:ZRC—YJV62 26/35KV 1×630 mm2、长度1 500 m，铺设方式采用单芯直埋(电缆95%在地下直埋，5%在电缆桥上)，于2013年6月完工。由于电缆在铺设时表皮多处损伤，加上电缆距离过长、电缆钢铠和铜屏蔽层一起压接、用一端接地另一端保护接地方式，导致电缆桥架1次起火，2次屏蔽层对地放电，直埋部分在运行中多次击穿，致使线路无法长期稳定运行。后期在消防队对面(500 m处)和高山坡(1 000 m处)增设35 kV电缆交叉互联箱，对电缆表皮破损的地方逐渐排查，并对损伤部位增加电缆保护套；做电缆终端和电缆中间接头时，将钢铠和铜屏蔽层分开焊接接地后，北元化工3526电缆实现了长期稳定运行。

由此可见，35 kV单芯电缆屏蔽可靠合理的接地，应引起电力行业的高度重视。

1 35 kV单芯电缆屏蔽层接地不当[1]

(1)35 kV高压电缆采用两端接地。

当单芯电缆线芯通过电流时就会有磁力线切割铜铠和金属屏蔽层，使它的两端出现感应电压，如果两端的屏蔽同时接地或电缆屏蔽层损坏多处接地，都会在屏蔽层与大地之间形成回路，产生感应电流。感应电流与电缆线路的长度和流过导体的电流成正比，这样，电缆屏蔽层就会发热，降低了电缆的载流量，并加速了电缆绝缘老化和浪费大量电能；线路发生短路故障或雷电冲击时，屏蔽层上会形成很高的感应电压，有可能击穿护套绝缘，影响线路的正常运行。

(2)35 kV高压电缆一端接地，一端不接地。当单芯电缆线芯通过电流时就会使它的两端出现感应电压。感应电压的大小仍然与线路的长度和流过导体的电流成正比，电缆很长、电流较大时，护套上的感应电压叠加起来可达到危及人身安全的程度。当雷电流或过电压波沿线芯流动时，电缆金属屏蔽层不接地端会出现很高的冲击电压。如果系统中的短路电流流经线芯时，电缆金属屏蔽层不接地端电缆外护层绝缘就不能承受这种过电压的作用而损坏，并导致多点接地，形成环流。

(3)制作电缆终端头和中间接头时，如果将钢铠和铜屏蔽层焊接在一块，就会给电缆检查维护和试验带来不便，不能准确判断电缆故障。

2 治理措施

(1)为最大限度减小屏蔽层与大地之间形成回路的电流，长距离输电和电缆负荷较大时，一般不采取两端接地(短电缆或轻载运行时可以将金属屏蔽层两端三相互联接地)；如果线路很长，还应采用中点接地和交叉互联等方式接地(交叉互联接地推荐一端接地，另一端保护接地)。由于北元化工分公司聚氯乙烯二分厂供电线路较长，在后期增设两处交叉互联，对电缆所有外皮破损处重新包扎，并安装电缆保护套。避免了电缆屏蔽层破损而不能及时接地时屏蔽层接地处与电缆终端屏蔽层或另外一处屏蔽层接地处形成环流。

(2)在采用一端接地一端不接地时，单芯电缆线路的金属护套任一点的感应电压不应超过50～100 V。如果大于此规定电压，应在不接地端采取措施限制护层上的过电压，经氧化锌避雷器接地，以防止电缆护层绝缘被击穿。在正常运行情况下，由于氧化锌避雷器在低电压下有很高的阻值，相当于电缆钢铠和金属屏蔽层一端开路，工作电流不会在钢铠和金属屏蔽层上感应出环流，从而有效避免由于环流而烧损电缆外皮和由于环流发热而降低电流的载流量。当雷电波侵入时，很高的过电压将避雷器击穿，使雷电流流入大地，从而降低了过电压幅值。

(3)在制作电缆头时，将钢铠和铜屏蔽层分开焊接接地，便于检测电缆的内护层(见图1)。检测电缆护层时，在钢铠与铜屏蔽间通电压。如果能承受一定的电压，就证明电缆内护层完好无损。

图1 35 kV电缆的横向剖析图Fig.1 Cross-sectional profile of a 35-kV cable

3 结语

在35 kV及以上输电线路中，除架空线路外，均采用单芯聚乙稀绝缘电力电缆，不管是直埋还是铺设电缆沟，屏蔽问题一直制约着线路的安全稳定运行。因此，在铺设直埋电缆时，一定要保护好屏蔽层。屏蔽层一旦损伤，电缆运行后会导致屏蔽层多处接地，并且不易查找到故障点。在电缆沟铺设时，电缆一般都放在角钢上(在角钢上必须做可靠的绝缘措施，不然每个接触点就是电缆故障的薄弱点)；提醒电业管理人员高度重视高压单芯电缆屏蔽层接地问题，并认真防范。

[1] 吴文明，刘韬，徐光乾.浅谈35 kV单芯高压电缆的接地问题[J].山东煤炭科技，2009(4) ：125.

[编辑：费红丽]

Solutionsto35-kVsingle-corecableshieldgrounding

ZHANGXiaojun，BAIWenyan，ZHANGZhengguo,QIAOZhigang

(Shaanxi Beiyuan Chemical Co.,Ltd.,Shenmu 719319,China)

single-core cable; high-voltage cable; shield; grounding

The difference between grounding of a high voltage power cable at both copper shield end and steel armor end and grounding at one of the two ends are analyzed as well as the harm due to grounding. Improper grounding will cause the two grounding ends to form a closed loop to produce circular current which will lead to cable heating,line loss increasing and life shortening,and even fire in severe cases. Corresponding treatment measures are put forward.

TM46

B

1008-133X(2017)07-0001-02

*

张小军(1983—)，男，助理工程师，2006年毕业于榆林学院物理教育专业，现于陕西北元集团有限公司化工分公司聚氯乙烯二分厂从事电气专业管理工作。

2017-05-08