客运专线27.5 kV单芯电缆屏蔽层接地方式的探讨

傅豪情 上海铁路局杭州供电段俞益飞 上海铁路局供电处

2011年x月x日沪宁城际常州牵引所211、212断路器阻抗一段跳闸重合失败，经重点设备隔离确定牵引网故障区段为薛家AT所上行上网电缆，后将该上网电缆退出运行，牵引网恢复供电。在故障查找过程中发现故障由于机械外力造成电缆击穿接地，但在接触网上网端处发现单芯电缆头雨裙衬下面抱箍对支架放电，电缆屏蔽接地铜线部分烧熔。结合沪杭客专开通以来牵引网也多次发生上网单芯电缆故障的情况，通过对单芯电缆金属屏蔽层和铠装层接地方式的探讨，以便掌握其对单芯电缆运行的影响。

1 单芯电缆金属护套过电压产生的原因分析

1.1 单芯电缆金属屏蔽层感应电动势的原理分析和计算

电力安全规程规定，电气设备非带电的金属外壳都要接地，因此电缆的金属屏蔽层都要接地。通常在35 kV及以下的电缆大多采用三芯，在正常运行过程中，流过三个线芯的电流总和为零，在电缆金属屏蔽层基本上没有磁链，在屏蔽层两端基本没有感应电压。但单芯电力电缆的导体中通过交流电流时，其周围产生的磁场会与金属屏蔽层交链，在金属屏蔽层上会产生感应电动势。交联聚乙烯铠装铜芯电缆结构见图1。

图1 交联聚乙烯铠装铜芯电缆结构图

单芯电缆金属屏蔽层上磁链和感应电动势大小计算如下：单芯电缆的金属屏蔽层可以看作同心地套在线芯周围，线芯回路产生的一部分磁通不仅与线芯回路相链，同时也与屏蔽层相链，这部分磁通使屏蔽层具有电感，在它上面产生感应电动势。……