110 kV電纜線路護層接地方式及保護研究

何健強

（廣東電網有限責任公司中山供電局，廣東 中山 528400）

0 引 言

自改革開放以來，我國社會經濟與國民生活水平得到了進一步發展，城市化進程不斷加快，我國電力系統整體建設規模逐漸擴大，促使整個電網架構發生了巨大變化。為了滿足發展需要，我國整體的電網行業加大了對110 kV電纜線路的投入。

1 當前發展階段使用較廣泛的護層接地方式

目前，電力系統正常使用的電壓有一定的使用要求。如果使用過程中出現電壓超負荷，會發生過電壓的情況。常見的過電壓情況主要有兩個形式[1]：一是外在因素的金屬介入情況、線路本身存在短路的故障問題等，都有可能引起感應電壓問題；二是沖擊電壓的問題，這種問題常常是由于線路被雷電擊中時產生了過電壓，但是根據目前的發展，針對這些問題目前最有效的辦法是提前預防以降低問題的發生幾率。具體地，可以通過在電線的外層位置設置一層保護措施，內容包括交叉互聯、護套單端接地、護套中點接地、電纜換位金屬護套交叉互聯以及護套兩端接地等接地方法。目前較為常見的方法一般是交叉互聯、護套單端接地或者是兩種不同類型的方式進行互聯的方法。其中，使用單芯電纜的兩端直接設置接地，當中的電纜金屬屏蔽裝置可能形成環流。根據一些專業機構的調查，正常情況下進行單芯電纜兩端的接地形成的環流已經能夠直接達到電纜線芯在常規運行狀態下輸送電流的38%～85%。這種特征不但無法有效降低電纜線路的實際載流量，也對實際的電能造成了巨大損耗，加快了電纜絕緣部分的老化程度。正是由于這種問題，目前得出的結論是單芯電纜不能進行兩端接地的方式。110 kV高壓單芯電纜金屬護套接地方式，如圖1所示。

圖1 110 kV高壓單芯電纜金屬護套接地處理方式示意圖

2 護層方面保護措施的分析

2.1 實現科學規劃，優化設計方向

如何實現高質量的護層保護，需要在針對電纜通道進行架設的過程中，綜合考慮各方面的科學規劃以及設計上的優化。通常，在對電纜通道進行架設的過程中，常常會由于地形或者地質方面的問題影響整個工程的質量。因此，在規劃以及設計工作的初期應當考慮這些影響因素的影響，確保該工程符合電纜埋設位置的要求。在對電纜通道進行規劃的過程中，要摒棄地形低洼的位置。低洼的位置一般會存在積水問題，一旦架電纜線路設在有積水的位置，將會嚴重影響護層的保護。此外，在規劃以及設計電纜通道時，要注意周邊是否有正在建設的工地，要考慮這些施工作業對電纜引起的破壞問題。另外，一些目前比較常規的防護措施，如在進行防火、防水工作之余，為了能夠對護層增加一層保護裝置，要考慮進行防蟲蛀的防護對策[2]。

2.2 強化實驗計算

由于110 kV電纜線路屬于一種單芯電纜形式，因此這種電纜線路內部結構的電壓會直接影響護層的安全性與穩定性。目前要考慮如何實現對護層的有效保護，確保所有的電纜線路能夠穩定、可靠運行。針對這種情況，要在架設電纜線路前，通過科學實驗計算電纜實際的荷載電壓，在得出實驗數據之余，綜合分析護層的科學設計。簡單來說，務必要在強調進行實驗計算工作的基礎上評估護層的可靠性，確保護層可以有效抵抗電纜內部結構電壓荷的最大載量。

2.3 提升護層感應電壓的實驗計算能力

目前，護層感應電壓對評估護層是否處于正常的運行狀態具有重要影響。因此，在設計電纜護層的過程中，要重視護層感應電壓的實驗數據計算，綜合確保電纜護層能夠高效地在感應電壓中順利運行。

2.4 提升技術

隨著科學技術的不斷發展，技術對各種高新電子產品的重要性隨著廣泛的應用而被人們重視，而電纜護層中的保護也對技術的提升不斷提出了新要求。提升護層的保護技術能夠有效提高電纜線路在運行狀態下的可靠性與安全性，同時奠定其安全穩定性能的基礎條件。例如，針對護層的設計方向和實際的制造工藝與流程進行優化，全面提高護層的使用壽命和性能的穩定程度。這對整個電纜網絡而言是十分關鍵的環節，充分利用技術支持對110 kV電纜線路的護層進行高效保護，才能夠整體確保電纜線路的可靠性。

2.5 提升對環流方面的監測力度

通常，配網電纜線路處于單端接地時，基本不會出現環流問題。若是處于相互交叉互聯接地的過程中，會由于對稱排列的問題促進三相環流利用滿足平衡要求[3]。根據這兩種不同的情況問題，可以通過使用環流檢測的方式與先前完成的數據記錄進行比較。通過這種手段能夠有效解決配網中電纜護層的相關問題。此外，需要對護層絕緣部分的性能質量進行進一步檢測，一旦參數上出現可疑問題，要及時采用更換的方式進行處理。

3 工程施工過程中需要注意的問題

3.1 制定科學的施工方案體系

目前，電纜線路分段的實際長度對線路的性能穩定性息息相關，一旦線路過長或者過短，都會導致各種故障問題的發生，或者將直接提升整體線路故障頻率。因此，施工前要對電纜線路的基本長度展開精準性評估與運算。目前，常見的做法是針對感應電壓展開專業的運算和全面研究電纜路徑的具體狀態，在這個基礎上實現分段的合理選擇。一般情況下，交流系統通常采用與其相間距離和單芯電力電纜的相序結構，還要求電纜金屬護層的實際感應電壓不可超過其允許范圍內的數值。通常，確認感應電壓的前提下，要按照連續運行狀態下的電流選擇合適的電纜截面，且要本著越小越實際的方針實現合理的選擇。針對部分呈品字形標志的單芯電纜線路，經過評估一旦發現配置和兩回線之間都處于相同通路的過程中，要將兩者之間產生的相互影響問題考慮到感應電壓的計算工作中[4]。

3.2 確保工程驗收工作的質量

大大小小的施工工程項目，驗收階段是貫穿整個工程質量管理的重要環節。要在一種非常穩定、安全的環境才能發揮其基本的運行效率與效果，因此目前要全力確保電纜線路所在埋設環境能夠達到要求。所以，在對電纜線路通道施工項目進行驗收的過程中，認真、仔細檢查每一項施工環節的規范性，抓好細節管理，把握工程整體的質量工作。此外，要注意電纜線路通道周邊范圍的安全檢測工作。驗收工作作為確保施工項目質量的重要舉措，也是工程在完成建設后的最后一道管理工序。為了能夠確保電纜線路整體外層的保護防護符合標準條件要求，需綜合提升電纜線路外層的保護措施，且驗收工作務必認真。

3.3 確保電纜線路中的接頭和終端安裝作業符合要求

實現電纜線路的接頭和終端安裝作業符合規范要求，要針對安裝工序的流程以及作業進行嚴格管理與實時監督，提升各工種各作業的標準規范要求，同時注意交叉互連網絡與接地箱方面的設計以及安裝工序是否達到標準條件，檢查電纜的接頭部分和電纜線路的護層交叉互聯網絡在安裝過程中是否存在施工作業不合理的問題，同時要做好對各工序以及各方面實際情況的完整記錄，從而為后續的維保工作提供基本的依據。

4 結 論

要提升110 kV電纜線路的使用壽命和整體性能質量，需要針對金屬護層過電壓保護裝置中牽涉到的電纜線路的設計工作、各種施工安裝工序和維保工作等進行嚴格管理，確保關鍵環節能夠處于正常運行狀態。