电缆护层接地电流在线监测分析
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传输光缆 ， 以实现 数据 的采集 传输 。但 该方式 导致 隧道 内 ｊ 线缆较多 ， 故障几率 随之增 『 。 隧道 内较 为潮湿 ， 压线 缆 Ｊ Ｉ １ 低 在这样 的使用环 境 ｔ ｝必须街 封 、 包襄 ， 以确 保不会 引起 火灾 ， 如此便大大增 加 了投 资、往此情 况下 ， 采用供 电和通 讯共 缆 传输技术 ， 用一对 双绞线 实现 低压远 程供 电和传输 载波 通讯 成为了最为经济 、 可行 的传输方 式。该 方式通 信防护等 级高 ， 不仅实现有效的防水 、 防尘 ， 同时线路 的可靠 性和使 用年 限大 大高于普通 Ａ ２０电源线 。 Ｃ２
解 决 了 以上 问 题 后 ， 存 在 一 个 棘 手 的 问 题 。 由 于 城 市 还
其参数如下 ：
导体直径 ２ ． ｍ 导体屏蔽层直径 ２ ． ｍ； ４ １ ｍ； ６６ｍ 绝缘层直径
６ ． ｍ； ５８ ｍ 绝缘 屏蔽 层 直 径 ６ ． ｍ 衬 带 层 直 径 ７ ｍ； 属 护 ８ ８ ｍ； ３ ｍ 金 套层直径 ８ ｍ；Ｖ ５ｍ Ｐ Ｃ外护套层直径 ９ ｉ。 ５ｍｌ ｌ 当一 个 交 叉互 联 单 元 中某 相 接 头 互 联 线 被 断 开 后 ， 相 该
发展 的特殊性 ， 电缆线路往往不是整 条敷 设 ， 即一条供 电线路 由电缆 和架空 线路交 替相 连。一条供 电线 路 中， 一段 电缆 某 敷设 于地下 电缆 隧道 中 、 一段 电缆敷 设于 电缆沟 或电缆 排 某 管 中 ， 样 就 导 致 不 同 段 的 电缆 连 接 头 、 端 连接 头 在 线 监 测 这 终
的 金 属 支 架 或 固定 金具 ， 终 导 致 火 灾 。 最
为 电容极板每一点上的电位应相等 ， 其对地 电压 Ｕ为 Ｃ 、２ ２ Ｃ 对 线 芯 电 压 Ｕ的 分 压 。 ｆ １
取 ＸＰ 相 对 介 电 常 数 Ｅ ＝２ ３ Ｐ Ｃ 相 对 介 电 常 数 ＩＥ ， ． ，Ｖ
发展 。
关键词 ： 电缆 护 层 ； 地 电流 ； 线监 测 接 在
ｄ ｉ １ ．９ ９ ｊｉ ｎ １０ —８ ５ ．０ ２ ０ ．２ ｏ ：０ ３ ６ ／ ． ｓ ．０ ６ ５ ４ ２ １ ．９ ０ ４ ｓ
０ 引言
国内 １０ｋ １ ｖ及以上单芯电缆的金属护层一般采用交叉互 联双端接地或 单端 接地 的运行方 式。正 常情况 下 ， 金属 护层 对地 只有 几 十伏 的感 应 电压 ， 一 旦 接 地 系 统 遭 到 破 坏 ， 叉 但 交 互联线被盗或失去 与接地 网连接 之后 ， 金属 护层 上的 电压降 由正常运行的工频 感应 电压改 变为悬 浮 电压 ， 电压 数值 很 可 能上升到 电缆外 护套 工频 耐 压值 容许 值 之上 。在 这种 情 况 下， 将导 致外 护套击穿 或护层保 护器烧毁从 而形 成单 端接地 ， 在接地点处会有长期 的放 电存在 或经外 电极爬 电连通到最 近
Ｃ ＝２ ｘ￡ ￡［／ （ ４Ｒ ） ２ 丁 ．Ｘ ０ Ｌ１ Ｒ／ ３ ］＝ ２ｔ ． 【 １ ｎ ｒ×５ ５×８ ８ ｌ ．５ｌ／ Ｌｎ
（７ ５４ ．） ＝２ ０（Ｆ ４ ．／２ ５ ］ ７５１ｐ ） Ｕ ：Ｕ Ｃ／ Ｉ Ｃ ） ４ｘ１３ １４ １（ １＋２ ０） ２ ｏ ｌ（Ｃ ＋ ２ ＝６ ０ ×［ １ １ １ ７５］］ ／ ４
运行维护人员的生命 。
２ 护 层 接 地 电流 在 线 监 测 方 式 护 层接 地 电 流 的 监测 设 备 很 多 ， 很 成 熟 ， 原 理 与 电流 也 其 互感器 （ Ｔ 基本一 致 ， Ｃ） 采用 电流采集 器和互 感器 线圈相 结合
的变压原理 ， 电缆 护层接 地 电流 的微 小变 化扩 大 、 将 数字 化 ，
实 现 对 护 层 电流 的 监测 。 由于 监 测 设 备 必 须 安 装 在 交 叉 互 联 接头或终端头的接地线处 ， 因此 ， 该项技术关 键点在 于采集器
Leabharlann Baidu
的供 电和采集信息 的传输 。 按照正常思维 ， 在隧道 内的护层接 地 电流 的监测设 备 电
源应从 隧道 内低 压 电缆 ｝ 电 ， 墩 然后再架 设一 条用 于通信 的
技 术 与 市 场
第 ｌ 卷 第 ９ ２１ ９ 期 ０２年
技 术 研 发
电缆 护 层 接 地 电 流 在 线 监 测 分 析
郭利瑞， 唐隆森
（ 成都 电业局 ， 四川 成都 ６ ０６ ） １０ １
摘 要： 电缆金属护层的接 地电流大小是 电缆健康状 况的重要衡量指 标 ， 电缆 的安全运 行有 着至关 重要 的作 用。接 对 地 系统遭到破坏后 ， 属护层的电压数值很 可能上 升到 电缆 外护套 工频 耐压值容许值之 上 ， 接地点 处会有 长期的放 金 在
电存 在 。 采 用 周 期 性 的 测 量 方 式 无 法 及 时 发 现 存 在 的 隐 患 ， 因此 ， 线 监 测 方 式 就 显 得 尤 为 重 要 。 文 章 从 实 际 工 作 出 在 发． 就金 属 护 层接 地 电 流 的计 算 方 法 、 线 测 量 方 式 、 际应 用 等 方 面 进 行 了 分 析 ， 期 促 进 电 缆 专 业 在 线 监 测 系统 的 在 实 以
＝
１ 护层 接地 电流计算 方法 以某 型 号 １０ｋ 联 电缆 为例 ：Ｉ Ｅ一１ ０ ｍ ， 构 １ Ｖ交 ＸＰ ４０ｒ ２结 ｘ ｎ
如图所示 ：
埒 体
３ １ １ Ｖ） ２ （
根 据 计 算 可 以得 出 ， 缆 金 属 护 层 对 地 电压 监 测 有 着 重 电 要 意义 ， 不 及 时 发 现 不 但 可 能 造 成 设 备 损 坏 ， 有 可 能 危 害 若 还
＝
５５ 假 设 外 电极 完 好 且 充 分 接 地 ， 简要 计 算 出金 属 护 层 ．， 可
Ｃ ：２ ×Ｅ × ￡［ Ｉ（ ２Ｒ ） ＝ ２ｔ ． ｌ 丁 ０ １ ｎ Ｒ／ １ ］ ｃ ｌ ／ ｒ×２ ３×８ ８ ｌ ．５ｌ／ Ｌｎ
对 地 电 Ｕ ： ， （２９ １ ．） １ １ ｐ ） ３ ．／３ ３ １ Ｆ ４ （
解 决 了 以上 问 题 后 ， 存 在 一 个 棘 手 的 问 题 。 由 于 城 市 还
其参数如下 ：
导体直径 ２ ． ｍ 导体屏蔽层直径 ２ ． ｍ； ４ １ ｍ； ６６ｍ 绝缘层直径
６ ． ｍ； ５８ ｍ 绝缘 屏蔽 层 直 径 ６ ． ｍ 衬 带 层 直 径 ７ ｍ； 属 护 ８ ８ ｍ； ３ ｍ 金 套层直径 ８ ｍ；Ｖ ５ｍ Ｐ Ｃ外护套层直径 ９ ｉ。 ５ｍｌ ｌ 当一 个 交 叉互 联 单 元 中某 相 接 头 互 联 线 被 断 开 后 ， 相 该
发展 的特殊性 ， 电缆线路往往不是整 条敷 设 ， 即一条供 电线路 由电缆 和架空 线路交 替相 连。一条供 电线 路 中， 一段 电缆 某 敷设 于地下 电缆 隧道 中 、 一段 电缆敷 设于 电缆沟 或电缆 排 某 管 中 ， 样 就 导 致 不 同 段 的 电缆 连 接 头 、 端 连接 头 在 线 监 测 这 终
的 金 属 支 架 或 固定 金具 ， 终 导 致 火 灾 。 最
为 电容极板每一点上的电位应相等 ， 其对地 电压 Ｕ为 Ｃ 、２ ２ Ｃ 对 线 芯 电 压 Ｕ的 分 压 。 ｆ １
取 ＸＰ 相 对 介 电 常 数 Ｅ ＝２ ３ Ｐ Ｃ 相 对 介 电 常 数 ＩＥ ， ． ，Ｖ
发展 。
关键词 ： 电缆 护 层 ； 地 电流 ； 线监 测 接 在
ｄ ｉ １ ．９ ９ ｊｉ ｎ １０ —８ ５ ．０ ２ ０ ．２ ｏ ：０ ３ ６ ／ ． ｓ ．０ ６ ５ ４ ２ １ ．９ ０ ４ ｓ
０ 引言
国内 １０ｋ １ ｖ及以上单芯电缆的金属护层一般采用交叉互 联双端接地或 单端 接地 的运行方 式。正 常情况 下 ， 金属 护层 对地 只有 几 十伏 的感 应 电压 ， 一 旦 接 地 系 统 遭 到 破 坏 ， 叉 但 交 互联线被盗或失去 与接地 网连接 之后 ， 金属 护层 上的 电压降 由正常运行的工频 感应 电压改 变为悬 浮 电压 ， 电压 数值 很 可 能上升到 电缆外 护套 工频 耐 压值 容许 值 之上 。在 这种 情 况 下， 将导 致外 护套击穿 或护层保 护器烧毁从 而形 成单 端接地 ， 在接地点处会有长期 的放 电存在 或经外 电极爬 电连通到最 近
Ｃ ＝２ ｘ￡ ￡［／ （ ４Ｒ ） ２ 丁 ．Ｘ ０ Ｌ１ Ｒ／ ３ ］＝ ２ｔ ． 【 １ ｎ ｒ×５ ５×８ ８ ｌ ．５ｌ／ Ｌｎ
（７ ５４ ．） ＝２ ０（Ｆ ４ ．／２ ５ ］ ７５１ｐ ） Ｕ ：Ｕ Ｃ／ Ｉ Ｃ ） ４ｘ１３ １４ １（ １＋２ ０） ２ ｏ ｌ（Ｃ ＋ ２ ＝６ ０ ×［ １ １ １ ７５］］ ／ ４
运行维护人员的生命 。
２ 护 层 接 地 电流 在 线 监 测 方 式 护 层接 地 电 流 的 监测 设 备 很 多 ， 很 成 熟 ， 原 理 与 电流 也 其 互感器 （ Ｔ 基本一 致 ， Ｃ） 采用 电流采集 器和互 感器 线圈相 结合
的变压原理 ， 电缆 护层接 地 电流 的微 小变 化扩 大 、 将 数字 化 ，
实 现 对 护 层 电流 的 监测 。 由于 监 测 设 备 必 须 安 装 在 交 叉 互 联 接头或终端头的接地线处 ， 因此 ， 该项技术关 键点在 于采集器
Leabharlann Baidu
的供 电和采集信息 的传输 。 按照正常思维 ， 在隧道 内的护层接 地 电流 的监测设 备 电
源应从 隧道 内低 压 电缆 ｝ 电 ， 墩 然后再架 设一 条用 于通信 的
技 术 与 市 场
第 ｌ 卷 第 ９ ２１ ９ 期 ０２年
技 术 研 发
电缆 护 层 接 地 电 流 在 线 监 测 分 析
郭利瑞， 唐隆森
（ 成都 电业局 ， 四川 成都 ６ ０６ ） １０ １
摘 要： 电缆金属护层的接 地电流大小是 电缆健康状 况的重要衡量指 标 ， 电缆 的安全运 行有 着至关 重要 的作 用。接 对 地 系统遭到破坏后 ， 属护层的电压数值很 可能上 升到 电缆 外护套 工频 耐压值容许值之 上 ， 接地点 处会有 长期的放 金 在
电存 在 。 采 用 周 期 性 的 测 量 方 式 无 法 及 时 发 现 存 在 的 隐 患 ， 因此 ， 线 监 测 方 式 就 显 得 尤 为 重 要 。 文 章 从 实 际 工 作 出 在 发． 就金 属 护 层接 地 电 流 的计 算 方 法 、 线 测 量 方 式 、 际应 用 等 方 面 进 行 了 分 析 ， 期 促 进 电 缆 专 业 在 线 监 测 系统 的 在 实 以
＝
１ 护层 接地 电流计算 方法 以某 型 号 １０ｋ 联 电缆 为例 ：Ｉ Ｅ一１ ０ ｍ ， 构 １ Ｖ交 ＸＰ ４０ｒ ２结 ｘ ｎ
如图所示 ：
埒 体
３ １ １ Ｖ） ２ （
根 据 计 算 可 以得 出 ， 缆 金 属 护 层 对 地 电压 监 测 有 着 重 电 要 意义 ， 不 及 时 发 现 不 但 可 能 造 成 设 备 损 坏 ， 有 可 能 危 害 若 还
＝
５５ 假 设 外 电极 完 好 且 充 分 接 地 ， 简要 计 算 出金 属 护 层 ．， 可
Ｃ ：２ ×Ｅ × ￡［ Ｉ（ ２Ｒ ） ＝ ２ｔ ． ｌ 丁 ０ １ ｎ Ｒ／ １ ］ ｃ ｌ ／ ｒ×２ ３×８ ８ ｌ ．５ｌ／ Ｌｎ
对 地 电 Ｕ ： ， （２９ １ ．） １ １ ｐ ） ３ ．／３ ３ １ Ｆ ４ （