35 kV电力电缆线路加装金属保护器分析

侯晋花

（阳煤集团发供电分公司，山西阳泉045000）

0 引言

通过对工区现阶段35 kV电缆运行情况进行分析，介绍了35 kV矿馨线双回线路及35 kV矿刘Ⅰ回线路的实际情况，发现现阶段电力电缆接地方式存在一定的问题。根据35 kV单芯电缆金属屏蔽接地方式的分析，结合工区现阶段电缆线路运行情况，确定了工区35 kV矿馨线双回线路、35 kV矿刘Ⅰ回线路加装金属保护器的必要性，并介绍了该两条线路加装金属保护器的具体位置。最后统计了针对这两条线路加装金属保护器的具体数量，并分析了加装后取得的效果。

1 工区现阶段35 kV电缆运行情况

1.1 35 kV矿馨线双回线路

35 kV矿馨双回线路有3段单芯电力电缆线路，具体为：矿站35 kV出线龙门架到矿馨线3#塔之间，矿馨线5#塔到7#塔之间，矿馨线9#塔到馨瑞站进线刀闸的下口之间；长度分别为440 m、176 m、385 m。

3段单芯电力电缆金属屏蔽接地方式如下：矿站35 kV出线龙门架到矿馨线3#塔之间的单芯双回电缆均在3#塔一端接地，另一端不接地；矿馨线5#塔到7#塔之间单芯双回电缆为：矿馨1#线在矿馨5#塔一端直接接地，7#塔一端不接地，矿馨2#线在矿馨7#塔一端直接接地，5#塔一端不接地；矿馨线9#塔到馨瑞站进线刀闸的下口之间的单芯双回电缆均在9#塔一端接地，另一端不接地。

1.2 35 kV矿刘Ⅰ回线路

35 kV矿刘Ⅰ回线路有1段单芯电力电缆线路，具体为：35 kV矿刘Ⅰ回线路11#塔到12#塔之间，长度为700 m。

单芯电力电缆金属屏蔽接地方式如下：35 kV矿刘Ⅰ回线路11#塔一端直接接地，另一端不接地。

2 35 kV单芯电缆金属屏蔽接地方式

单芯电力电缆金属屏蔽接地方式不当，往往会引起电缆发热及感应过电压等，从而导致电缆及系统的绝缘故障。对于单芯电缆，接地方式通常有以下几种：

2.1 金属屏蔽层采用两端直接接地的方式

对35 kV以上线路较短、传输功率很小或利用率很低的高压电缆，采取金属屏蔽层两端直接接地方式。

两端直接接地方式简单，但在金属屏蔽上存在环流，一般不予采用，只有短电缆或轻载运行时，方可将金属屏蔽层两端三相互联接地。

2.2 金属屏蔽层一端直接接地，一端保护接地

电缆线路不长（500 m以内），且能满足规范GB 50217—2007《电力工程电缆设计规范》第4.1.10条要求，金属屏蔽层采用一端直接接地，另一端装设护层保护器接地，对地绝缘没有构成回路，可以减少及消除环流，有利于提高电缆的传输容量和运行安全性。如果与架空线路连接，直接接地一般装设在架空线路端，保护器装设在另一端。

2.3 金属屏蔽层中点接地，两端保护接地

电缆线路较长（1 000 m以内）时，若采取一端接地，另一端保护接地方式，电缆运行时，金属屏蔽感应电压不满足设计规范要求的，采用金属屏蔽层中点直接接地，而电缆金属护套的两个终端通过保护器接地的方式；同时，要做好防水处理，电缆两端终端头的屏蔽层通过护层保护器接地。

2.4 金属屏蔽护层交叉互联接地

当电缆线路很长（1 000 m及以上）时，电缆金属护套可以采用交叉互联方式安装，这种方式可以减少金属护套的感应电压和环流，有利于提高电缆的传输容量。交叉互联是将电缆线路分成3个等长的小段，在每一段之间安装绝缘接头，金属护套在绝缘接头处用同轴电缆引出并经互联箱进行交叉互联后，通过电缆护层保护器接地，电缆两个终端的金属护套直接接地，这样就形成一个互联段位，每个互联段位之间安装直通中间头，金属护套互联后直接接地。

3 工区35 kV电缆加装金属保护器分析

3.1 35 kV矿馨线双回线路加装金属保护器分析

由于矿馨双回电力电缆长度均在500 m以内，3根电缆按直线并列排列，且现在所接带的负荷仅为10 A左右，根据规范GB 50217—2007《电力工程电缆设计规范》附录F交流系统单芯电缆金属层正常感应电势算式，计算电缆线路的正常感应电势小于50 V。故金属屏蔽层采用一端直接接地，另一端装设护层保护器接地，具体如下：矿站35 kV出线龙门架到矿馨线3#塔之间，在3#塔一端接地，矿站35 kV出线龙门架一端加装金属保护器；矿馨线5#塔到7#塔之间，矿馨1#线在矿馨5#塔一端直接接地，7#塔一端加装金属保护器，矿馨2#线在矿馨7#塔一端直接接地，5#塔一端加装金属保护器；矿馨线9#塔到馨瑞站进线刀闸的下口之间，在9#塔一端接地，馨瑞站进线刀闸的下口一端加装金属保护器。

3.2 35 kV矿刘Ⅰ回线路加装金属保护器分析

矿刘Ⅰ回线路电力电缆长度为700 m，3根电缆按直线并列排列，接带的负荷仅为250 A左右，根据根据规范GB 50217—2007《电力工程电缆设计规范》附录F交流系统单芯电缆金属层正常感应电势算式，计算电缆线路的正常感应电势小于50 V。故金属屏蔽层采用一端直接接地，另一端装设护层保护器接地，具体如下：35 kV矿刘Ⅰ回线路11#塔一端直接接地，12#塔一端加装金属保护器。

4 共需加装金属保护器的数量统计

综上所述，工区35 kV电力电缆线路共计加装金属保护器数量为21个，考虑到所需的备品备件，建议采购30个。

5 对前期需加装金属保护器的电缆敷设要求

（1）电缆敷设温度不应低于0℃，当施工现场的环境温度不能满足要求时，应避免在寒冷期间施工或采取适当的预加温措施加热至0℃及以上后及时敷设。敷设前应将电缆在0℃以上的环境中放置至少24 h，确保电缆内外温度一致。

（2）电缆在敷设时，A、B、C三相做到长度相等。

（3）供敷设单芯高压交联电缆的排管应选用非磁性管材，排管管径应符合D≥1.5d要求（D为管子内径，d为电缆外径）。

（4）施工时电缆牵引力不得超过16 000 N，侧压力不得超过31.9 kN/m，电缆牵引速度不宜超过8～15 m/min，以确保电缆导体及金属护套的完好性。

（5）电缆敷设前应检查电缆外观质量，核对电缆型号、规格、长度。电缆外护套应均匀地挤包在非铠装电缆的内衬层上或铠装电缆的铠装层上，表面应光滑圆整，色泽均匀，无油污，无凸起或断裂的单线，无明显绞线凸纹，无损伤屏蔽及绝缘的毛刺、锐边，不应有尖角、颗粒、烧焦或擦伤的痕迹，敷设过程中要采取有效措施，确保外护层完好。

（6）放线架结构应坚固，不得倾斜，保证电缆盘能正常转动，不得无放线架放线。电缆应从电缆盘的上部放线；路径直线部分每隔3～5 m设置一个电缆滑轮，弯曲转弯部位要采用滑轮组成合适弧度的滑轮组。

6 加装后取得的效果

（1）避免了电缆发热现象，以前矿刘线负荷变化较大，线路巡视人员在用红外线测温仪对电缆线路连接头测温时，经常发现负荷的增大造成电缆头发热明显；采用了正确的电缆屏蔽接地后，温升不再明显，增强了电缆的绝缘性。

（2）雷雨季节，在单芯电缆金属屏蔽接地不正确的情况下，电力电缆会由于雷闪放电，在其通道周围电磁场剧烈变化而在邻近线路或电力设备上感应出过电压，造成电缆线路绝缘降低；采用正确的电缆屏蔽接地后，避免了电缆的过电压。

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