110 kV电缆线路护层接地方式及保护研究

何健强

（广东电网有限责任公司中山供电局，广东 中山 528400）

0 引 言

自改革开放以来，我国社会经济与国民生活水平得到了进一步发展，城市化进程不断加快，我国电力系统整体建设规模逐渐扩大，促使整个电网架构发生了巨大变化。为了满足发展需要，我国整体的电网行业加大了对110 kV电缆线路的投入。

1 当前发展阶段使用较广泛的护层接地方式

目前，电力系统正常使用的电压有一定的使用要求。如果使用过程中出现电压超负荷，会发生过电压的情况。常见的过电压情况主要有两个形式[1]：一是外在因素的金属介入情况、线路本身存在短路的故障问题等，都有可能引起感应电压问题；二是冲击电压的问题，这种问题常常是由于线路被雷电击中时产生了过电压，但是根据目前的发展，针对这些问题目前最有效的办法是提前预防以降低问题的发生几率。具体地，可以通过在电线的外层位置设置一层保护措施，内容包括交叉互联、护套单端接地、护套中点接地、电缆换位金属护套交叉互联以及护套两端接地等接地方法。目前较为常见的方法一般是交叉互联、护套单端接地或者是两种不同类型的方式进行互联的方法。其中，使用单芯电缆的两端直接设置接地，当中的电缆金属屏蔽装置可能形成环流。根据一些专业机构的调查，正常情况下进行单芯电缆两端的接地形成的环流已经能够直接达到电缆线芯在常规运行状态下输送电流的38%～85%。这种特征不但无法有效降低电缆线路的实际载流量，也对实际的电能造成了巨大损耗，加快了电缆绝缘部分的老化程度。正是由于这种问题，目前得出的结论是单芯电缆不能进行两端接地的方式。110 kV高压单芯电缆金属护套接地方式，如图1所示。

图1 110 kV高压单芯电缆金属护套接地处理方式示意图

2 护层方面保护措施的分析

2.1 实现科学规划，优化设计方向

如何实现高质量的护层保护，需要在针对电缆通道进行架设的过程中，综合考虑各方面的科学规划以及设计上的优化。通常，在对电缆通道进行架设的过程中，常常会由于地形或者地质方面的问题影响整个工程的质量。因此，在规划以及设计工作的初期应当考虑这些影响因素的影响，确保该工程符合电缆埋设位置的要求。在对电缆通道进行规划的过程中，要摒弃地形低洼的位置。低洼的位置一般会存在积水问题，一旦架电缆线路设在有积水的位置，将会严重影响护层的保护。此外，在规划以及设计电缆通道时，要注意周边是否有正在建设的工地，要考虑这些施工作业对电缆引起的破坏问题。另外，一些目前比较常规的防护措施，如在进行防火、防水工作之余，为了能够对护层增加一层保护装置，要考虑进行防虫蛀的防护对策[2]。

2.2 强化实验计算

由于110 kV电缆线路属于一种单芯电缆形式，因此这种电缆线路内部结构的电压会直接影响护层的安全性与稳定性。目前要考虑如何实现对护层的有效保护，确保所有的电缆线路能够稳定、可靠运行。针对这种情况，要在架设电缆线路前，通过科学实验计算电缆实际的荷载电压，在得出实验数据之余，综合分析护层的科学设计。简单来说，务必要在强调进行实验计算工作的基础上评估护层的可靠性，确保护层可以有效抵抗电缆内部结构电压荷的最大载量。

2.3 提升护层感应电压的实验计算能力

目前，护层感应电压对评估护层是否处于正常的运行状态具有重要影响。因此，在设计电缆护层的过程中，要重视护层感应电压的实验数据计算，综合确保电缆护层能够高效地在感应电压中顺利运行。

2.4 提升技术

随着科学技术的不断发展，技术对各种高新电子产品的重要性随着广泛的应用而被人们重视，而电缆护层中的保护也对技术的提升不断提出了新要求。提升护层的保护技术能够有效提高电缆线路在运行状态下的可靠性与安全性，同时奠定其安全稳定性能的基础条件。例如，针对护层的设计方向和实际的制造工艺与流程进行优化，全面提高护层的使用寿命和性能的稳定程度。这对整个电缆网络而言是十分关键的环节，充分利用技术支持对110 kV电缆线路的护层进行高效保护，才能够整体确保电缆线路的可靠性。

2.5 提升对环流方面的监测力度

通常，配网电缆线路处于单端接地时，基本不会出现环流问题。若是处于相互交叉互联接地的过程中，会由于对称排列的问题促进三相环流利用满足平衡要求[3]。根据这两种不同的情况问题，可以通过使用环流检测的方式与先前完成的数据记录进行比较。通过这种手段能够有效解决配网中电缆护层的相关问题。此外，需要对护层绝缘部分的性能质量进行进一步检测，一旦参数上出现可疑问题，要及时采用更换的方式进行处理。

3 工程施工过程中需要注意的问题

3.1 制定科学的施工方案体系

目前，电缆线路分段的实际长度对线路的性能稳定性息息相关，一旦线路过长或者过短，都会导致各种故障问题的发生，或者将直接提升整体线路故障频率。因此，施工前要对电缆线路的基本长度展开精准性评估与运算。目前，常见的做法是针对感应电压展开专业的运算和全面研究电缆路径的具体状态，在这个基础上实现分段的合理选择。一般情况下，交流系统通常采用与其相间距离和单芯电力电缆的相序结构，还要求电缆金属护层的实际感应电压不可超过其允许范围内的数值。通常，确认感应电压的前提下，要按照连续运行状态下的电流选择合适的电缆截面，且要本着越小越实际的方针实现合理的选择。针对部分呈品字形标志的单芯电缆线路，经过评估一旦发现配置和两回线之间都处于相同通路的过程中，要将两者之间产生的相互影响问题考虑到感应电压的计算工作中[4]。

3.2 确保工程验收工作的质量

大大小小的施工工程项目，验收阶段是贯穿整个工程质量管理的重要环节。要在一种非常稳定、安全的环境才能发挥其基本的运行效率与效果，因此目前要全力确保电缆线路所在埋设环境能够达到要求。所以，在对电缆线路通道施工项目进行验收的过程中，认真、仔细检查每一项施工环节的规范性，抓好细节管理，把握工程整体的质量工作。此外，要注意电缆线路通道周边范围的安全检测工作。验收工作作为确保施工项目质量的重要举措，也是工程在完成建设后的最后一道管理工序。为了能够确保电缆线路整体外层的保护防护符合标准条件要求，需综合提升电缆线路外层的保护措施，且验收工作务必认真。

3.3 确保电缆线路中的接头和终端安装作业符合要求

实现电缆线路的接头和终端安装作业符合规范要求，要针对安装工序的流程以及作业进行严格管理与实时监督，提升各工种各作业的标准规范要求，同时注意交叉互连网络与接地箱方面的设计以及安装工序是否达到标准条件，检查电缆的接头部分和电缆线路的护层交叉互联网络在安装过程中是否存在施工作业不合理的问题，同时要做好对各工序以及各方面实际情况的完整记录，从而为后续的维保工作提供基本的依据。

4 结 论

要提升110 kV电缆线路的使用寿命和整体性能质量，需要针对金属护层过电压保护装置中牵涉到的电缆线路的设计工作、各种施工安装工序和维保工作等进行严格管理，确保关键环节能够处于正常运行状态。