110kV及以上高压电缆线路的接地系统

110kV及以上高压电缆线路的接地系统

摘要：电力企业的发展为高压电缆线路接地系统的优化创造了有利条件，但不

同接地系统其应用效果不一，因此需要进行更加深入的探讨，从而可有效保证社

会用电安全。对此，本文将对110kv及以上高压电缆线路的接地系统进行分析，

并探讨其在应用过程中存在的一些问题及相关优化措施。

关键词：高压电缆；接地系统；应用；措施

高压电缆线路接地系统可有效保证电路安全，具有较高的应用价值。在此过

程中，相关技术人员存在一些误区，如，部分技术人员认为在高压电力电缆的铜

屏蔽与钢铠之间的接地没有区别，但实际工作过程中，其接地方式需结合具体情

况进行具体分析。此外，电网规模的扩大也要求高压电缆线路具有更高的可靠性。接地系统可有效防止感应电压对人身安全产生威胁，因此，在电网建设过程中，

应当注重接地系统应用的分析。

1高压电力电缆接地系统概述

当电流通过导体时，导体周围会产生感应电压，这一感应电压会影响电路可

靠性，因此，在搭建高压电力电缆时，会采取一定的屏蔽措施。接地系统的应用

原理为通过铜网或者钢铠等金属形成一个屏蔽系统，保护电缆运行。但接地系统

在安装及设计上需要注意一系列问题，才能保证其应用效果。目前，高压电力电

缆接地主要包括金属护套一点接地、金属护套两端接地、金属护套两端接地、敷

设“三七开”回流线及电缆换位，金属护套交叉互联等五种方式，应用场景不同，

接地施工方式也不同[1]。因此，相关人员应当提升自身素质，为电网可靠性发展

提供技术支撑。

2电缆接地系统应用特点

2.1金属护套一点接地

金属护套一点接地系统中感应电压会随着电缆长度的增长而增加，因而常用

于短电缆线路，在应用过程中，基本上不产生环流。此外，在安装过程中，在无

安全措施的情况下，需保证其另一端感应电压小于50v，如超过50v，则需设置绝缘接头。尤其是在电路短路时，过高的过电压会损坏护层绝缘，因此，为避免此

类现象影响接地系统应用性能，需在未接地端安装保护器。

2.2金属护套两端接地

金属护套两端接地在应用过程中无感应电压，但会产生环流，并对电缆载流

量有一定影响。因此，为保证其工作性能，其一般应用于轻负荷电缆线路。同时，为避免金属护套与大地形成一个回路扩大电损量，应尽量避免在长距离输电场景

中应用。此外，在应用金属护套两端接地时，一定要保证电缆载流量在金属护套

可承受范围之内。

2.3金属护套交叉换位连接

金属护套交叉换位连接，其在应用过程中要求两端接地，并且在中间需安装

绝缘接头连接护层，实现护层的交叉换位，此外，金属护套交叉换位连接在应用

过程中无环流，感应电压与电缆长度有关。但相对于金属护套一端接地，其感应

电压的可控性更强，绝缘层的设置可缓解感应电压现象，因此，其可应用于长电

缆线路。

2.4敷设“三七开”回流线

在电缆线路中，当出现单向接地故障电流时，会相应的产生一个磁场，会影

响外界环境，因此，需要设置一个屏蔽导体。对此，可将绝缘导线沿电缆线路敷设，敷设方式可分为平行敷设及三七开敷设，前者会产生感应电压，应用效果不佳，因此在高压电缆中常采用三七开的敷设方式，即1.7s、0.3s、0.7s敷设，绝

缘导线需选用阻抗较低的导线，并且两端接地，使得回路电流沿这一导线返回，

因此，这一导线也称之为回流线[2]。在应用过程中，应做好防盗及增补，实时保

护电路安全。

2.5电缆换位，金属护套交叉互联

电缆换位，金属护套交叉互联应用条件较为复杂，第一步，需要测电缆金属

感应电压，确保其数值在50v以下；第二，需分析感应电压值异常的原因，可从

电缆长度方面进行排查。其应用特点为感应电流低，环流小，且无需设置回流线。 3高压电缆线路接地系统的应用措施

3.1计算相关应用参数

在高压电缆接地系统应用过程中需要计算相关参数，从而优化接地方式。其

中包括感应电压、过电压、感应电势。感应电压计算一般是针对金属护套一点接地，由于其一般应用电缆长度在500m以下的高压电缆线路中，其感应电压与电

缆长度成正比关系，因此，感应电压值一般在50v以下。在金属护套稳态过电压

计算中，需结合具体场景具体分析。如单芯电缆护层单端接地时，根据相关规程，其未接地端感应电压正常值需在65v以内，一般保持在50v以下，感应电视的计

算公式为，其中，I为线芯电流，Xs为单位产地金属屏蔽层的感抗。

3.2接地系统的排列敷设

接地系统的排列敷设一般分为两种，第一，等边三角形排列敷设，三角形排

列敷设在理想状态下可实现三相感应电压相等，从而可使得电缆两端合成的感应

电压相互低效，在此情况下，电缆载流量将不会受到影响。但在实际过程中无法

做到完全的理想状态。第二，直线型排列敷设，其铺设较为简单，在施工中较为

常用。

3.3接地线质量检查

在安装接地系统是，需保证接地线截面及质量，保证其可靠性。在确定接地

线规格时，应当根据电缆线路接地电流进行合理调整。与此同时，也可参考国外

先进经验优化接地方式，其中美国采用的游丝卡紧法可有效优化施工过程。在实

际应用中，不同接地方式对接地线要求也不一致，例如，在通过敷设回流线保护

高压电缆时，则需要选用阻抗较低的绝缘导线。

3.4接地施工

在施工过程中，应充分考虑应用场景，保证铜屏蔽层、铠甲层与各相绝缘外

屏蔽接触良好。同时，还需注重施工细节分析，明确两端接地与一端接地的应用

差别，做好相关防护措施。在此基础上，需注重电缆附件设置，并正确分析高压

电缆故障实质[3]。例如，在某110kv变电站中，电缆单相长度为80米，其一端

采用钢丝铠装结构作为金属护层，并同时采用铜屏蔽，两端直接接地，后在运行

中出现故障，经检测故障原因为电缆发热导致金属护层受到损坏导致其温度超过

电缆允许运行最高温度。而经过深入分析得知电缆发热的原因为金属护套运行中

产生的环流。

结语

电网规模的发展，其可靠性研究也愈发受到社会关注，高压电缆作为电力传

输的重要设备，其电路可靠性与供电质量具有紧密联系。因此，在此过程中，相

关人员应当加强对高压电缆的研究。其中，需结合具体应用场景合理安排敷设方