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摘要：以某市政工程為例，基于理論計算和實際測量分析金屬護層接地系統最優配置，發現受制于現場環境的原接地系統存在部分電纜接地環流過大、護層電壓超過規定值的問題，危及運行人員安全。根據相關規程規范和計算推演，提出了接地系統變更方案，并就安裝工藝、防水措施等方面進行了改進。

關鍵詞：輸電電纜；金屬護套；接地環流；感應電壓

隨著電網系統的發展，110kV交聯聚乙烯單芯電纜得到廣泛應用。與具有良好磁屏蔽的三芯電纜不同，運行中的單芯電纜產生的交變感應磁通與金屬護套交鏈，會在金屬護套中感應出感應電動勢。當電纜的金屬護套兩端與大地形成回路時，金屬護套中流過的電流會使電纜發熱，大大減小了電纜的載流量和電纜的運行壽命。根據GB50217—2007《電力工程電纜設計規范》規定，單芯電纜線路的金屬護套只有一點接地時，金屬護套任一點的感應電壓（未采取能有效防止人員任意接觸金屬層的安全措施時）不得大于50V；除上述情況外，不得大于300V，并應對地絕緣。本文以南通供電公司躍龍路－嗇園路電纜改造工程為實例，分析110kV金屬護層接地系統，探究系統的優化和改造方案。

1工程概況

南通供電公司躍龍路（世紀大道－長江路）、嗇園路（城山路－園林路）110kV電纜遷移工程是2017～2018年市政重點工程，工期45天，停電時間8天，改造電纜長約5．2km，共計接地點9處，如圖1所示。經實際測量，各接地點間電纜長度及接地類型見表1。

2接地系統設計優化

結合理論分析和現場測量結果，可采取以下措施來優化110kV單芯電纜的接地系統。（1）針對接地點＃1、＃3的感應電壓超標問題，采取的措施是保直保接地方式，即取線路中間部位單點直接接地，兩端經電纜護層電壓限制器接地。通過中間點直接接地，護層的電壓降為原來的一半，如圖2所示。（2）針對交叉互聯段不等長造成接地環流過大的問題，采取的措施是在最長段截取與后兩段同長度的電纜，破開外護套后安裝一組直接接地箱，并將＃6接地點原直接接地箱更換為保護接地箱，如圖3所示。（3）在實際交叉互聯施工中，常出現同軸電纜護層換位錯誤，使三相電纜不能完全換位，導致被換位的三段電纜金屬護套中的感應電流方向一致的事件。這種情況下，110kV臨軍線中＃7～＃9接地點最高電壓將達到121V，超過規定值，嚴重影響電纜的載流量，危及電力施工人員的安全。一旦發生同軸電纜交叉互聯的接線錯誤，就很難通過常規手段檢測出來，即使發現運行中的電纜有此類情況，排除故障的代價也很大。為此，在施工過程中應重點檢查交叉互聯電纜的連接狀況。利用色標、編號等方法確定三相的位置。施工完成后應進行護套感應環流試驗，以確定交叉互聯換位的正確性。（4）南通地區地下水位較高，且目前的電力井防水工藝達不到二級抗滲標準。原設計采用保護接地箱、交叉互聯箱與電纜接頭共井的方案，一旦后期運行過程中，上述接地箱進水后，就會造成保護接地電阻被短路、交叉互聯系統被破壞，最嚴重時相當于電纜金屬護套兩端直接接地，產生接近于負荷電流的接地環流。為此，本工程進行了設計變更，將電纜護層保護箱設置到地面。

3結語

（1）金屬護套環流。該電纜金屬護套與大地不構成回路，金屬護套上只有感應電壓，沒有感應電流。接地方式的改變，不影響電纜金屬護套上的電容電流大小（只與電纜結構參數有關），故優化后的電纜金屬護套環路電流就等于其電容電流。而實測結果也表明，電纜金屬護套環路電流很小，僅為1．7A左右。（2）金屬護套感應電壓。投運當日實測，最長線路的感應電壓為28．4V，小于50V，采取一定的絕緣措施后滿足安全要求。從運行歷史記錄看，該線路歷年負荷率不超過50％，因此正常運行情況下感應電壓不到28．4V的一半。其它電纜線路正常情況下的最大感應電壓都不超過50V。

參考文獻

［1］DL／T522—2016城市電力電纜線路設計技術規定［S］．

［2］GB50168—2006電氣裝置安裝工程電纜線路施工及驗收規范［S］．

作者:龔燈才 孫逸倫 尹海海 袁婷婷 單位:國網江蘇省電力有限公司南通供電分公司