110kV单芯电缆交叉互联系统的试验
110kV及以上电压等级高压单芯交联聚乙烯电缆线路接地系统研究
110kV及以上电压等级高压单芯交联聚乙烯电缆线路接地系统研究发布时间：2022-09-20T07:26:03.101Z 来源：《科学与技术》2022年5月第10期作者：孟高志[导读] 随着电网的快速发展，高压电缆在城郊电网中运用越来越广泛孟高志扬州浩辰电力设计有限公司江苏省扬州市 225000摘要：随着电网的快速发展，高压电缆在城郊电网中运用越来越广泛。
当单芯电缆通过电流时，在金属护套上会产生感应电压，如果护套接地，则形成电流通道，在金属护套上会产生环流。
如果金属护套中电流过大就会使金属护套发热，不仅浪费了大量电能，而且会降低电缆的载流量，长期运行可能伤及主绝缘或加快劣化。
在对电缆“导体芯-铝护套-石墨层-接地体”三级电容进行理论分析的基础上，单端接地系统和交叉互联接地系统两种工况，计算分析了由接地系统异常引起的电缆线路高悬浮电压,并通过案例进行实证，提出了解决电缆线路高悬浮电压的措施关键词:高压电缆;铝护套;悬浮电压;接地系统 0引言110kV及以上高压电缆均采用单芯结构，金属护套一方面起径向阻水和抗机械损伤的作用，另一方面在系统发生短路故障时为故障电流提供回流通路。
当单芯电缆线芯流过交变的电流时，在线芯的周围会产生交变的磁场，该交变磁场与金属护套相交联，在金属护套上将产生感应电动势。
感应电动势会在护套中产生环流，较大的环流会影响电缆的载流量，同时会产生附加损耗，并可能引起电缆发热。
在单芯电缆构成的交流传输系统中，金属护套处于导体电流的交变磁场中，在金属护套中产生一定的感应电动势，其大小与电缆线路的长度、截面及电压等级有关，长度愈长、截面愈大、电压等级愈高，其感应电动势愈高。
如果护套形成通路，金属护套中的感应电动势将在护套中形成金属护套感应电流Is。
单芯电缆的导体与金属护套之间形成以导体和金属护套为连接、绝缘材料为介质的电容器，在交流电压作用下，会产生电容电流Ic。
金属护套接地电流Id由金属护套感应电流Is和电缆电容电流Ic两部分构成，即Id=Is+Ic。
一起110kV电缆交叉互联接地故障探讨
110kV电缆交叉互联接地故障探讨1前言某公司110kV电厂V线是#1发电机组的并网线路，2014年12月17日建成后投运，路径是从110kV西分站通过外网桥架到#1发电机组升压站,全长1529米，截面积800mm2单芯铜电缆，金属外护套为波纹管铝护套。
由于不是一批次成型电缆，因此不是3等分，而是分为5段。
1段在110kV西分站侧，5段在#1发电机组开关站侧。
5段长度及接地方式如下：（接地箱处为实测接地电流）图1电厂V线实际接地情况及接地电流1段、2段、3段为一组交叉互联接地，4段、5段为各自单独接地。
在实际运行过程中，负荷为#1发电机组发电负荷，负荷较平稳，带载为125MW。
1箱、4箱为直接接地箱，电流很大，检测各接地箱电流为：1箱的电流分别为A：120.4A、B：84.7A、C：116.1A；4箱的电流分别为A：122.1A、B：114.5A、C：85.7A。
各段长度：1段197米，2段334米，3段366米，4段293米，5段339米。
各段的对地回路连接方式：（1）地-1段A相-2段C相-3段B相-地；（2）地-1段B相-2段A相-3段C相-地；（3）地-1段C相-2段B相-3段A相-地。
电缆感应电压的与电缆的长度和载流量有关，由于1段、2段、3段电缆长度不均等，1段与3段相差169米，1段与2段相差137米，2段与3段相差32米，造成A、B、C三相的感应电压合成后的零序电压不为零。
三段长度相差较大，造成接地电流较大。
实际感应电压与电缆的长度和载流大小成正比，此电缆的负荷较稳定，电流认为是稳定的，感应电压的大小只与电缆的长度有关。
根据电缆长度的比例，作出感应电压和回路电流向量图如下：图2感应电压向量图图3接地回路电流向量图三相电压合成的零序电压，通过大地形成回路，感应电流就在这个回路中流通。
零序电流形成的回路主要是电缆护套电阻及大地电阻，因此形成的回路电流近似认为是电阻回路，电压方向与电流方向相同。
互联系统试验方法和要求
互联系统试验方法和要求什么是互联系统互联系统是指单芯高压电缆采用的接地方式，目的是减小接地环流，方法是交一个接地回路通过三相单芯电缆，使总的感应电压相互抵消，从而减小接地环流。
实现互联系统一般采用绝缘中间接头与交叉互联箱。
互联系统试验方法交叉互联系统的对地绝缘的直流耐压试验：实验时必须将护套层过电压保护器断开，在互联箱的另一测的三段电缆金属套都接地，使绝缘接头的绝缘环也能结合在一起进行试验，然后在每段电缆金属屏蔽或者金属套与地之间施加直流电压10kv，耐压时间为1分钟，不应该有过电压击穿现象。
非线性电阻型护层过电压保护器氧化锌电阻片：对电阻片施加直流参考电流后测量其压降，即直流参考电压，其值应在产品标准规定的范围之内。
非线性电阻片及其引线的对地绝缘电阻：将非线性电阻片的全部引线并联在一起与接地的外壳绝缘后，用100v兆欧表测量引起与外壳之间的绝缘电阻，绝缘电阻值不小于10MΩ。
交叉互联性能检验本方法为推荐方法采用方式，如果采用本方法时，应作为特殊使用项目。
使所有的互联箱连接片处于正常工作位置，在每相电缆导体中通大约100A的三相平衡试验电流，在保持试验电流不变的情况下，测量最靠近交叉互联箱处的金属套的电流和对地电压，测量完成后，将试验电压降为零，切断电源，然后将最靠近的交叉互联箱内的连接片重新连接成模拟错误连接的情况，再次是试验，将试验电流调节是100A，并再次测量该交叉互联箱的金属套电流与对地电压，测量完毕，将试验电源将为零，切断电源，将该互联箱的连接片复原到正确的连接位置，最后将试验电源调节是100A，测量电缆线路上所有其他交叉互联箱处的金属套电流和对地电压，试验结果符合以下要求则认为交叉互联箱系统的性能满足要求。
a．在连接片做错误的连接时，试验能表明存在异乎寻常的金属套电流。
b．在交叉互联箱连接片正确时，将测得任何一个金属套电流乘以一个系数，该系数等于电缆的额定电流除以上述的试验电流，所得的电流值不会使电缆额定电流的降低量超过3%；c．将测得的金属套对地电压乘以上述b项中的系数后不超过电缆在负载额定电流时规定的感应电压的最大值即可。
论110kV电缆线路中的交叉互联接地系统设计
论110kV电缆线路中的交叉互联接地系统设计摘要：基于110kV电缆线路中的交叉互联接地系统在电网线路的生产和运行中应用的广泛性，本文重点论述了此接地系统的设计原理和实际应用现状，并分析了常见的问题，提出了一些可行的措施，以期能够为相关的实践提供些许理论参考。
关键词：电缆线路交叉互联接地系统原理应用问题措施电缆线路中的交叉互联接地系统的设计原理是将电缆金属护套的一端直接接地，普遍用的是中间绝缘接头和交叉互联箱与三相电缆的金属护套调换位置以后进行重新连接，而另一端则通过保护接地，这样在完全换位的状况下，金属护套中就没有任何环流的通过，两端对地之间也就不会产生相应的感应电压，而是在每段的电缆线中间有一定的感应电压，并能保证换位处的感应电压幅度最高。
这种交叉互联方式的电缆线接地系统有其优势，也会存在着一定的缺陷和问题。
找到适当的方式就能化不利为有利。
一、110kV电缆线路中交叉互联接地系统的原理与应用就普遍情况来看，110kV 以上的高压电缆线路中使用的电缆很多都是单芯电缆，当有电流通过这种单芯电缆线时，便会产生磁力线交链的金属护套层，电缆线的两端面就会出现感应电压。
通过电缆线的电流越大，电缆线的长度越长，感应电压的幅度就越大，三者是呈正比的关系。
但是当电缆线路过长的时候，通过电缆护套上的感应电压相加起来的电压则会在一定程度上危胁到人们的生命安全。
所以当电缆线路发生短路的故障问题时候，或者电缆线路受到雷电的强烈冲击，或者操作不当导致电压过大，就容易形成强度很大的感应电压，有时候它能击破电缆线路的保护绝缘，所以单芯电缆线路的使用中一定要采取合适的接地方法，并按照科学的步骤进行操作，以达到保护人民的生命财产安全和电缆接地系统设备安全的双重目的。
电缆护套的接地方式有一端接地方式、两端接地方式以及交叉互联接地方式，选取那一种要看这种方式所带来的利弊是否平衡，是否能够承载高压电缆线路的正常负荷。
通常，较长的110kV电缆线路的金属护套的不能使用两端接地方式，例如当电缆线路的长度超过1500米时就不能进行两端接地，因为这样会导致金属护套中通过一定量的环流，从而降低了电缆线路的总载流量，而电缆线路中的交叉互联接地方式或者一端接地方式电缆通过的载流量均大于这种两端接地方式的电缆载流量，这样就不会造成资源的浪费，能源也不至于损失过多，由此看来较长的电缆线路一般可以采用护套一端接地方式，或者采用护套中点接地方式，还可以采用交叉互联接地。
关于高压单芯电力电缆交叉互联系统智能检测装置研究
[5]王敏.10KV单相电力电缆屏蔽层的感应电压和环流[J].高电压技术，2002，28（5）：30-32.
[6]杨守信，杨力.110KV长庆电缆护套绝缘过电压保护分析计算[J].高电压技术，2004，30（4）22-24.
关于高压单芯电力电缆交叉互联系统智ห้องสมุดไป่ตู้检测装置研究
摘要：本文从交叉互换系统的实际工况出发，分析交叉互换系统的工作原理并提出一种新型检测装置，可有效提高检测效率。
关键词：交叉互联；智能检测；电力检修
随着智能城市以及信息化化技术的快速发展，高压单芯电力电缆在城市电力系统中的应用愈发广泛。与此同时，在进行电缆施工安装过程中，电缆护层交叉互联接地系统在安装过程中容易出现一系列的安装故障。本文针对电缆护层交叉互联接的安装故障进行讨论，提出一种智能检测系统，确保电力系统的正常运行，降低相关单位的经济损失。
基于以上以上问题，电缆交叉互联系统智能检测装置针对施工人员远程接线信息不畅等问题，具有开创性等采用智能化仪表对线缆进行检测。
检测装置通过4G网络接入以太网，通过对每个交叉互联箱的接线处进行采样、比对，并将数据上传至数据中心，由数据中心判断各相电路的联通逻辑，迅速识别线路故障点，再将故障点信息传输至工人手持终端，完成信息闭环流动，实现故障检测功能。
（a）（b）
图4电缆护层感应电压矢量图
3电缆交叉互联系统智能检测装置
3.1电缆交叉互联系统智能检测背景
在电力施工过程中，若交叉互联系统接线有误，会造成电力电缆运行过程中环流过大，从而引发电缆金属护套过热，引起电缆故障。针对近年来发生的故障问题进行调研，主要分析中间接头检测数据，制定改进方案。当该方式只能在宏观上减少安装故障率的数值，并不能为在安装一线的施工人员提供实时指导。立足于电力行业的迫切需求，施工单位对开发一款电缆交叉互联系统智能检测装置具有迫切的需求。
高压电缆交叉互联接地系统的耐压试验
高压电缆交叉互联接地系统的耐压试验摘要：高压电缆接地系统的绝缘状况对维持电缆系统的接地方式，保证电缆的正常运行起着至关重要的作用，本文较为全面地分析了交叉互联接地系统耐压试验中存在的问题，提出了全面的试验方法，能够有效地检出交叉互联接地系统的缺陷和问题，从而保证电缆系统的可靠运行。
关键词：高压电缆；护套耐压；交叉互联；直流试验引言近年来，随着大量的高压电缆投入运行，电缆线路的长度不断增加，交叉互联的接地方式被大量采用。
由于对交叉互联接地系统绝缘要求上认识的不足，在电缆线路竣工试验或年检试验中采用的耐压试验方法不够全面，会导致接地系统中的一些绝缘缺陷和薄弱点不能被有效检出。
在线路运行过程中因老化、过电压等因素使薄弱点被击穿、缺陷暴露，原有的接地方式被破坏，继而会导致接地电流过大，影响电缆系统的正常运行，甚至造成事故的发生。
本文通过对交叉互联接地系统的分析，对现有的各种试验方法进行讨论，并提出了切实可行的较为全面的耐压试验方法。
该方法可以有效的对交叉互联接地系统作耐压试验、接线正确性检查，防止系统带病运行并减少事故的发生。
1.交叉互联接地系统的原理和绝缘要求1.1交叉互联接地的原理为了保证电缆的正常运行，必须限制单芯电缆金属护套上的电位，需要将金属护套接地。
如果在每个接头的位置金属护套都直接接地，护套上的感应电流就会很大，护套损耗就会限制电缆的载流量。
如果只将电缆护套的单端接地，对于长的电缆线路另一端的护套感应电压会超过安全允许的水平。
为降低护套损耗同时控制护套的感应电压，可以采用不同的接地方式，交叉互联方式因简单且经济而被广泛采用，见图表1。
图表 1 单芯电缆的交叉互联接地图表 2 交叉互联接地的护套电压按照这种接地方式，交叉互联区间内3段电缆的长度相等，各相护套的感应电压幅值相同而相位不同，其矢量和为零，交叉互联后护套上总电压接近于零，同时，护套上的感应电压限制在允许的水平上，见图表2。
1.2交叉互联接地的绝缘要求交叉互联接地系统由绝缘接头、同轴电缆、交叉互联接地箱等构成。
探究接地电流高压电缆的特点、原理及交叉互联故障
探究接地电流高压电缆的特点、原理及交叉互联故障摘要：高压电缆以其良好的供电稳定性、美观性以及广泛的适用性而在供电系统中得到了普及，实际施工时常见接地电流高压橄榄交叉故障，影响系统安全。
本文对常用的110kV XLPE高压电缆互联故障进行分析，总结受多种因素影响下高压电缆交叉互联故障时的电流变化特点，以期为高压电缆故障的检测与修复提供理论依据。
关键词：高压电缆；交叉互联；故障高压电缆的铺设过程中常将电缆交叉互联箱里的高压电缆的金属护套进行交叉互联以尽可能减少金属护套的感应电压。
但实际铺设过程中，受铺设环境影响，高压电缆的金属护套常由互联箱进水、受潮等因素影响导致互联效果不理想，加大系统安全事故的发生可能。
因此对接地电流高压电缆交叉互联故障的原因及故障时电流表现进行分析就显得尤为重要。
一、单芯电缆特点与原理分析1、单芯电缆特点一个绝缘层内只有一路导体的电缆被称为单芯电缆。
电缆金属护套与电缆线芯可以被认为空心变压器：这个空心变压器的二次侧绕组是电缆的金属护套，变压器的一次侧绕组则是电缆的线芯。
交变电流通过线芯时，电磁感应下线芯周围产生交变磁场，交变磁场内的金属护套产生感应电流。
10kV及以上的电缆被称为高压电缆，66kV及以上按规定使用单芯电缆，高压电缆线芯仅有单相电流通过，金属护套周围的感应电压与电压与电缆长度成正比，电压越高、电缆程度越高则感应电压越高，感应电压过高时击穿电缆外绝缘导致安全事故。
2、交叉互联原理与方式交叉互联接地将护套分为三段，通过各小段连接处的金属互层换位交叉连接对总三相感应电压进行中和。
操作方式为A相的尾部连接于B相头部，B相尾部连接C相头部，C相尾部连接A相头部，绝缘接头设置接地保护器。
二、接地电流高压电缆交叉互联故障原因分析1、交叉互联换位故障大段电缆中的小段交叉环位时，换位设置不正确，使小段金属护套中存在两段甚至三段金属护套的电流方向一致，电流方向一致而无法中和产生电流，换位失败产生接地电流。
110KV电缆交叉互联不完全换位引发的事故分析
110KV电缆交叉互联不完全换位引发的事故分析【摘要】通过我站三三线110kV电缆中间接头交叉互联的故障情况，浅谈高压电缆金属护套交叉互联接地系统的应用，分析三三线接地系统缺陷产生的原因及消缺处理的过程。
【关键词】高压电缆；金属护套；交叉互联概述唐山三友110KV变电站三三线投运于2012年12月17日，是三友化工110KV 变电站向三友西110KV变电站供电线路，全长1950米，采用截面积为300mm?单芯铜电缆，金属护套为波纹铝材料，全段线路均分为三段，包含两组中间接头及两个终端头，两组中间接头波纹铝护套用同轴电缆经交叉互联箱进行换位，终端头铝护套为直接接地，够成一个完整的交叉互联系统。
一、电缆金属护套交叉互联接地系统的应用目前应用的高压电缆，特别是110KV及以上电缆，基本上均为单芯电缆。
单芯电缆的导线与金属屏蔽的关系，可看作一个变压器的初级绕组，当电缆的导线通过交流电流时，其周围产生的一部分磁力线将与屏蔽层铰链，使屏蔽层产生感应电压，感应电压的大小与电缆线路的长度和流过导体的电流成正比，电缆很长时，护套上的感应电压叠加起来可达到危及人身安全的程度，在线路发生短路故障、遭受操作过电压或雷电冲击时，屏蔽上会形成很高的感应电压，甚至可能击穿护套绝缘。
如果屏蔽两端同时接地使屏蔽线路形成闭合通路，屏蔽中将产生环形电流，电缆正常运行时，屏蔽上的环流与导体的负荷电流基本上为同一数量级，将产生很大的环流损耗，使电缆发热，影响电缆的载流量，减短电缆的使用寿命。
因此，电缆金属护套应采用可靠合理的接地方式，来保护人身和设备安全。
高压电缆金属护套的接地一般只能使用单端接地和交叉互联接地，而不能使用双端接地。
因为在双端接地的情况下，护套中有环流通过。
单端接地时金属护套对地之间有感应电压存在，仅适合长度较短的线路。
而三三线线路较长，比较适合使用交叉互联接地。
交叉互联接地是将金属护套的一端直接接地，采用中间绝缘头和交叉互联箱将三相电缆的金属护套进行换位链接，另一端通过保护接地或直接接地。
110kV电缆预防性试验(电气部分)作业指导书
绝缘电阻测试
直流耐压试验
接触电阻测试
过电压保护器试验
试验数据初步分析
否 数据是否准确、有效
是 恢复引线，拆除线路接地线，工作终结
完成
图 1 作业流程图
采取措施
4
Q/GD1 1154.53-2009
11 作业项目、工艺要求和质量标准
本作业指导书规范的作业项目、工艺要求包括表 5 绝缘电阻测试、表 6 直流耐压试验、表 7 接触电阻测试几项内容，各项目质量标准见表 3 中要求、说明栏。
6 作业准备
6.1 工作人员的准备
6.1.1 电气试验人员不得少于3人，其中工作负责人应由高级工及以上人员担任。 6.1.2 专业技术要求：经过高压专业培训，掌握110kV电力电缆结构原理及相关试验仪器的使用， 熟悉本作业指导书。
6.2 资料的准备
6.2.1 试验规程：Q/CSG 1 0007—2004 电力设备预防性试验规程。 6.2.2 电缆护套交叉互连接线图及电缆沿布图 6.2.3 本作业指导书。 6.2.4 历次预防性试验报告。
GB 50150-2006 DL 409－1991 DL/T 474.1—2006 Q/CSG 1 0005－2004 Q/CSG 1 0007—2004
电气装置安装工程 电气设备交接试验标准 电业安全工作规程（电力线路部分） 现场绝缘试验实施导则绝缘电阻、吸收比和极化指数 电气工作票技术规范（线路部分） 电力设备预防性试验规程
QB
广东电网公司企业标准
Q/GD1 1154.53-2009
110kV 电力电缆预防性试验 （电气部分） 作业指导书
2009-04-01 发布
广东电网公司 发 布
2009-05-01 实施
电缆护层交叉互联系统试验施工方案
电缆护层交叉互联系统试验施工方案一、设备与工具准备1、试验设备1.1、高压发生器：确保高压发生器符合国家标准，具备35kV电压等级的输出能力。
进行定期检查和校准，确保其可靠性和精确性。
1.2、电流注入设备：配备适当的电流注入设备，确保能够按照试验标准提供所需的电流。
进行定期检查，确保电流注入设备的正常运行。
1.3、测试仪器：包括局部放电检测仪等必要的测试仪器。
确保测试仪器的准确性，并进行必要的校准。
1.4、其他必要设备：根据试验要求，可能还需要其他设备，如温湿度监测仪、电缆连接配件等。
2、工具2.1、绝缘手套：提供符合国家标准的绝缘手套，以确保工作人员在试验期间的安全。
2.2、绝缘靴：使用符合标准的绝缘靴，防止因电击而导致的意外伤害。
2.3、安全带：配备安全带，确保工作人员在试验设备高处工作时的安全。
2.4、其他个人防护装备：包括护目镜、耳塞等，根据具体试验环境和要求提供必要的个人防护装备。
3、工具与附件3.1、工具箱：包括常用的电工工具，如扳手、螺丝刀等，以应对可能出现的设备调整和维护。
3.2、电缆连接工具：提供适用于35kV电缆连接的专用工具，确保连接的可靠性和安全性。
3.3、标签和标识物：使用清晰的标签和标识物，标明设备的重要信息和安全注意事项。
二、试验前准备1、安全检查：a.在试验现场进行全面的安全检查，包括设备、工具、试验区域和紧急设备的状态。
b.确保所有安全设备（如灭火器、急救包）在位并处于可用状态。
c.检查试验区域的紧急出口，并确保所有工作人员了解紧急撤离程序。
2、设备检查与校准：a.对高压发生器、电流注入设备和测试仪器进行详细检查。
b.确保设备的所有连接和电缆配件都牢固可靠。
c.进行设备的校准，以确保其输出符合35kV电压等级的试验要求。
3、工作人员培训：a.提供所有参与试验的工作人员必要的培训，包括设备操作、应急处理程序以及个人防护措施。
b.确保所有工作人员了解试验的流程、目的和相关安全规程。
高压单芯电力电缆交叉互联接地系统的缺陷和检测
高压单芯电力电缆交叉互联接地系统的缺陷和检测摘要：文章结合高压单芯电力电缆护层交叉互联接地系统的几种典型错误接线方式，用矢量法分析了各种错误接线下电缆金属护套中的感应电压及危害，提出科学的检测方法，快捷有效地排除运行故障。
关键词：交叉互联；不完全换位；感应电压；检测随着城市电力系统的发展，高压单芯电缆在城市电网中的应用越来越广泛，但电缆施工中出现的各种问题也日益增多。
其中，电缆护层交叉互联接地系统出现错误是较常见的问题。
本文针对几种电缆护层交叉互联接地系统的错误连接方式进行讨论，提出科学的方法进行针对性检测，排除缺陷。
1概述1.1电缆护层交叉互联接地系统当电缆线路较长时，可采用电缆护层交叉互联接地方式。
这种方法是将电缆分成若干大段，每大段分成长度相等的三小段，每小段之间装设绝缘接头，接头处护层三相之间用同轴电缆经交叉互联箱进行换位连接（称“交叉互联”），电缆线路每一大段的两端护层分别接地。
2.2电缆交叉互联接地系统的作用电缆护层采用交叉互联的接地方式，各大段的电压值相等，相位相差120°，在理想状况下（不包括其他电缆的感应电场、运行环境、敷设间距差等因素），每一大段的三相护层总感应电压矢量和理论上为0，不产生环流。
电缆上最高的护层电压可限制在50V内。
2电缆护层交叉互联接地系统分析2.1正确的交叉互联接地系统一般情况下，电缆护层的交叉互联方式有两种（以A相为例）：Ⅰ段A相（A1）在#1交叉互联箱换位至Ⅱ段B相（B2）、在#2交叉互联箱换位至Ⅲ段C相（C3），即A1—B2—C3换位法。
2.2施工中常见的几种错误的电缆护层交叉互联接地系统由于电缆线路较长，且敷设于电缆沟、电缆隧道内，通讯方式不通畅，加上安装人员施工时未详细核对相序，且验收人员在验收时缺少核对相序的检测仪器及方法，往往造成电缆运行一段时期后发现因护层换位错误而导致环流过大的情况。
以下是针对护层交叉互联换位错误的总结，以及提出几种检测电缆护层有无正确换位的方法。
论110kV电缆线路中的交叉互联接地系统设计
论110kV电缆线路中的交叉互联接地系统设计摘要：基于110kV电缆线路中的交叉互联接地系统在电网线路的生产和运行中应用的广泛性，本文重点论述了此接地系统的设计原理和实际应用现状，并分析了常见的问题，提出了一些可行的措施，以期能够为相关的实践提供些许理论参考。
关键词：电缆线路交叉互联接地系统原理应用问题措施电缆线路中的交叉互联接地系统的设计原理是将电缆金属护套的一端直接接地，普遍用的是中间绝缘接头和交叉互联箱与三相电缆的金属护套调换位置以后进行重新连接，而另一端则通过保护接地，这样在完全换位的状况下，金属护套中就没有任何环流的通过，两端对地之间也就不会产生相应的感应电压，而是在每段的电缆线中间有一定的感应电压，并能保证换位处的感应电压幅度最高。
这种交叉互联方式的电缆线接地系统有其优势，也会存在着一定的缺陷和问题。
找到适当的方式就能化不利为有利。
一、110kV电缆线路中交叉互联接地系统的原理与应用就普遍情况来看，110kV 以上的高压电缆线路中使用的电缆很多都是单芯电缆，当有电流通过这种单芯电缆线时，便会产生磁力线交链的金属护套层，电缆线的两端面就会出现感应电压。
通过电缆线的电流越大，电缆线的长度越长，感应电压的幅度就越大，三者是呈正比的关系。
但是当电缆线路过长的时候，通过电缆护套上的感应电压相加起来的电压则会在一定程度上危胁到人们的生命安全。
所以当电缆线路发生短路的故障问题时候，或者电缆线路受到雷电的强烈冲击，或者操作不当导致电压过大，就容易形成强度很大的感应电压，有时候它能击破电缆线路的保护绝缘，所以单芯电缆线路的使用中一定要采取合适的接地方法，并按照科学的步骤进行操作，以达到保护人民的生命财产安全和电缆接地系统设备安全的双重目的。
电缆护套的接地方式有一端接地方式、两端接地方式以及交叉互联接地方式，选取那一种要看这种方式所带来的利弊是否平衡，是否能够承载高压电缆线路的正常负荷。
通常，较长的110kV电缆线路的金属护套的不能使用两端接地方式，例如当电缆线路的长度超过1500米时就不能进行两端接地，因为这样会导致金属护套中通过一定量的环流，从而降低了电缆线路的总载流量，而电缆线路中的交叉互联接地方式或者一端接地方式电缆通过的载流量均大于这种两端接地方式的电缆载流量，这样就不会造成资源的浪费，能源也不至于损失过多，由此看来较长的电缆线路一般可以采用护套一端接地方式，或者采用护套中点接地方式，还可以采用交叉互联接地。
110kV交联聚乙烯电缆的交接试验探讨
110kV交联聚乙烯电缆的交接试验探讨作者：韩伟来源：《中国科技纵横》2014年第07期【摘要】随着城市美化的要求越来越高，城市电网的改造工程的实施，高压电力电缆的使用也就越加广泛，尤其是110kV交联聚乙烯电缆已经开始投运使用，本文从110kV交联聚乙烯电缆的交接试验入手探讨，分析110kV交联聚乙烯电缆在交接试验中所存在的弊端，并讨论了几种交接试验的方法。
【关键词】 110kV交联聚乙烯电缆交接耐压试验试验探讨1 现场试验情况1.1 试验电缆及其耐压装置进行本次交接试验的二回路输电电缆是单芯110kV交联聚乙烯绝缘电力电缆，其线芯面积可达800mm2，长度可达4、99km。
其两端的变电站终端头为GIS电缆。
根据IEC840中的具体操作规定，进行试验操作。
1.2 几种常见的试验方法（1）超低频法。
超低频发通常选用0.1Hz耐压进行试验，由于电力的电容量较大，且进行试验时所使用的试验变压器的容量也较大，还需现场提供较大的电源以供试验和无功功率，导致这种试验方式不适用于现场试验，目前这种试验方式多用于低压电缆试验。
（2）振荡电压法。
这种试验是指以电缆进行直流充电，当达到一定程度后通过间隙对电阻及电感放电，以便得到阻尼振荡电压供检测缺陷。
但是这种试验方式与直流耐压试验相比，仍存在一定的缺陷，例如振荡电压存在衰减情况，长期使用难以满足需要，以及较高频率的电压会对电缆产生较大的伤害。
（3）谐振耐压法。
振荡电压法是指通过改变试验回路中的频率及电感，使其回路处于谐振状态。
使用谐振耐压法可以满足大电流、高电压的试验需求。
该试验方法具体可分为调感式和调频式，串联谐振和并联谐振4种。
①调感式谐振耐压。
调感式谐振耐压是指通过调节回路电抗器的电感量，使电缆及电抗器的电容能够在50Hz下产生谐振，从而达到试验的具体需求。
②调频式谐振耐压。
调频式谐振耐压是指通过改变试验中的电源输出频率使回路中的电抗器的固定电感量能够与试验品产生谐振以便达到试验的具体需求。
110kV电缆的试验
泄漏电流试验
定义：测量一定直流电压下流过被试电 缆绝缘的持续电流，它可以有效地发现 电缆绝缘内部的缺陷。 原理：I=U/R 施加直流电压后产生的三种电流：泄漏 电流、吸收电流、充电电流 电缆泄漏电流伏安特性曲线
直流耐压试验
目的：判断电缆绝缘状况，决定电缆能否投入 运行 方法：与泄漏电流试验相同 与交流耐压比较的优点：1、试验设备容量小、 轻便、简单；2、可同时测电缆泄漏电流；3、 做直流耐压时，绝缘层中的电压分布有利于发 现缺陷；4、对绝缘损坏较小 缺点：1、与实际情况有较大差别；2、对于交 联电缆由于空间电荷的累积，加速绝缘击穿； 3、永久性的破坏性试验
机械、（1）老化前后绝缘机械性能试验 （2）老化前后护套机械性能试验 物理 （3）成品电缆段的附加老化试验 性能 （4）热失重试验、高温压力试验、低温性能试验、抗开裂试验 试验 （5）绝缘吸水试验
（6）XLPE绝缘收缩试验、热延伸试验 （7）半导电层剥离试验 （8）特殊弯曲试验
电缆交接和预防性试验
抽样试验项目
1、结构检查：包括导体结构、绝缘厚度、铠 装及非金属外套结构尺寸的检查。 2、热延伸试验:对交连联聚乙烯做此试验。目 的是检验其交联度 3、四小时交流电压试验：成品电缆不小于4米， 施加电压如下（单位：KV）：
额定 电压 试验 电压 0.6 2.4 0.8 7.2 3.6 14.4 8 24 8.7 34.7 12 48 18 72 21 84 26 104
例行试验的项目
不同型式的电缆根据不同的国家标准例行试验的内容也 不尽相同。根据我国的国家标准，35KV及以下XLPE绝 缘电力电缆的例行试验项目和要求如下
试验项目 要求 目的
高压单芯电缆交叉互联接地方式优化研究
高压单芯电缆交叉互联接地方式优化研究邱昊;郑志源【摘要】为优化高压单芯电缆交叉互联接地方式,首先对交叉互联接地方式的优缺点进行分析,指出交叉互联接地方式的主要缺陷,来自金属护层感应环流的不可避免以及线路改造时接地方式改造的困难.讨论目前常用的几种金属护层感应环流的抑制措施,指出它们在有效性和适用性上存在的问题,最后提出了金属护层接地方式的优化方案,能有效地解决感应环流和线路改造困难等问题,可作为以后工程的推广方向.【期刊名称】《电线电缆》【年(卷),期】2014(000)003【总页数】5页(P33-37)【关键词】接地方式;交叉互联;感应电压;感应环流;独立地网【作者】邱昊;郑志源【作者单位】广东省电力设计研究院,广州510663;广东省电力设计研究院,广州510663【正文语种】中文【中图分类】TM757.3随着城市电力负荷的不断增大，电缆线路建设正处于快速发展阶段。
交叉互联接地方式是目前高压单芯电缆常用的接地方式，主要用于较长的电缆线路。
由于其具有降低金属护层感应电压、有效保护护层保护器和外护套绝缘等优点，在工程实践中得到了广泛的运用。
但是，由于设计、施工等造成的交叉互联接地方式感应环流过大的问题时有发生，因此感应环流会带来金属护层环流损耗，造成电缆发热，降低电缆寿命和输送能力［1-4］。
同时交叉互联接地电缆线路在线路改造时也存在较大不便。
针对以上问题，本文首先对交叉互联接地方式的优缺点进行分析，通过讨论目前常用的几种金属护层感应环流的抑制措施，指出它们在有效性和适用性上存在的问题，最后提出了金属护层接地方式的优化方案，可以有效地解决感应环流和线路改造困难等问题。
交叉互联接地方式的优点主要来自以下三个方面。
1.1 降低金属护层工频感应电压金属护层感应电压由线芯电流引起，通过线芯与金属护层之间的感性耦合产生。
电缆线芯和金属护层可以看作一个空心变压器，线芯电流所产生的交变磁场，会在金属护层中产生感应电动势。
一起110kV电缆交叉互联接线被盗事故分析
一起110kV电缆交叉互联接线被盗事故分析摘要：本文以青岛供电公司110kV前薛甲线、110kV前南甲线和110kV前南乙线电缆金属护套交叉互联接线被盗事故为例，结合此次事故处理的情况，浅谈高压单芯电缆金属护套交叉互联接地系统的应用，分析了缺陷的处理过程和事故原因，并对运行中电缆交叉互联系统的维护和防盗提出了参考意见。
关键词：电力电缆；交叉互联；被盗；防范措施近年来，随着我国国民经济的不断发展及城市化进程的不断推进，电力电缆以摆脱架空走廊限制、节约城市用地、美化城市环境、供电可靠性高等优势，得到广泛应用。
青岛供电公司管辖的电缆线路也呈逐年上升态势，尤其是近几年35kV及以上电压等级的电缆增长速度较快。
然而，随着电力电缆线路的逐年增多，电缆网络覆盖范围不断扩大，电力电缆的运行管理也面临着很多新的问题和挑战。
自2011年以来，青岛供电公司发生了多起35kV和110kV单芯电缆交叉互联箱（接地箱）铜排及交叉互联接线被盗事件，严重影响了公司电网的安全稳定运行。
电缆交叉互联接线被盗是近几年出现的新情况，相关部门对交叉互联接线的恢复缺乏经验，并且目前交叉互联的防盗措施不完善，造成交叉互联线被盗事件频发。
本文以一起110kV电缆交叉互联接线被盗事件为例，对事故的处理过程及原因进行了分析，阐明了高压单芯电缆交叉互联系统的重要性，同时对高压单芯电缆交叉互联系统的维护和防盗提出了参考意见。
1发生事故的电缆线路概况青岛供电公司110kV前薛甲线、110kV前南甲线和110kV前南乙线概况如下。
110kV前薛甲线投运于2010年11月，是220kV前湾站向110kV薛家岛变电站及武船重工用户供电的线路，其中#9-1至武船重工110kV变电站为电缆线路，全长8150m，电缆型号为ZR-YJLW02-1*500。
110kV前南甲线投运于2006年2月，是220kV前湾站向110kV南庄站及北船重工用户供电的线路，#10至南庄站和北船重工110kV变电站为电缆线路，全长8900m，电缆型号为ZR-YJLW02-1*500。
110kV交联电力电缆检测技术的评估共4页word资料
110kV交联电力电缆检测技术的评估交联电力电缆适用于工频额定电压3.6/kV-26/35kV办理配电线路作配送电能之用。
在当前时代中，社会对于电能的需求量正在日益增多，这也促使城市中的电力电缆敷设工程的数量快速增加，而大量的外部电缆不但会影响城市的整体美观性，而且还会受到一些外界因素和条件的影响，这样就不能够有效保证电力电缆的供电稳定性，因此，在目前的电力系统中，使用的基本上都是交联电力电缆，其对于传统的电缆来说有着非常大的应用优势。
在进行110kV交联电力电缆使用的过程中，需要对其进行有效的检测，在这个过程中应利用科学的检测技术，确保110kV交联电力电缆的使用性能非常好，从而保证电能的安全、稳定、可靠的供应，为人们使用电能提供方便。
1 10kV及以上交联电缆检测技术综述1.1 110kV及以上交联电缆交叉互联系统接地电流监测为抑制110kV及以上XLPE电缆金属护套内产生较大环流，通常采用单端接地或者交叉互联两端接地的方式，此时电缆的接地线电流为零或者很小，如果电缆外护套绝缘有破损造成金属护套多点接地，会在金属护套、接地线、接地系统间形成回路，产生较大的接地线电流。
因接地线电流较大，可用电流互感器直接对其进行采样，实现电缆外护套状况的在线监测。
1.2 高压电缆线路运行温度的在线实时监测伴随有局部温度升高，温度己成为判断电缆运行是否正常的关键要素之一。
电缆温度在线监测按照测温点的分布情况，可分为两大类：分布式在线温度监测和点散式在线温度监测。
前者对电缆线路全线进行温度监测，后者只对电缆终端、中间接头等故障多发部位进行温度监测，分布式光纤测温系统是利用光纤对光纤内传输的光波参量进行调制，并对调制过的光波信号进行解调检测，从而获得待测量的一种方案。
1.3 电缆的局部放电（PD）检测局部放电测试是评估电力电缆绝缘质量的重要方法。
由于交联电缆的绝缘结构中会因加工技术上的难度或原材料不纯而存在气隙和有害杂质，或者由于工艺原因，在绝缘与半导电屏蔽层之间存在间隙或半导电体向绝缘层的突起。
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金属护套上的感应电压虽然不等于零，但是金属护套 之间及其与大地之间没有形成闭合回路，金属护套中无 环流。 适用于：电缆长度一般小于500m
2.3单芯电缆护层接地方式分四种 2.3.3中点直接接地，两端屏蔽通过护层保护接地地
金属护套上的感应电压虽然不等于零，但是金属护套 之间及其与大地之间没有形成闭合回路，金属护套中无 环流。原理类似前一种，但长度可以翻倍。 缺点：电缆长度较长时不适用。
110kV单芯电缆 交叉互联系统的试验
鲍 伟
一、110kV单芯电缆在乙烯工程的应用
浙江万马 YJLW02-110-1×400 约60kM； 青岛汉缆 YJLW02-110-1×400 约36kM； YJLW02-110-1×500 约1.68kM 交联聚乙烯绝缘皱皮铝套聚氯乙烯护套电力电缆 线路分布情况如下： 1、220kV变电所至乙烯动力中心110kV配电装置4回 路，共12条单芯电缆，每回5230米； 2、220kV变电所至第二热电站110kV配电装置2回路， 共6条单芯电缆，每回3700米； 3、石化变110kV至聚烯烃总变2回路，共6条单芯电 缆，每回2300米； 4、220kV变电所至石化变2回路，共6条单芯电缆，每 回180米。
GB50217-2007 《电力工程电缆设计规范》规定 4.1.10交流单芯电力电缆的金属层上任一点非直接接地 处的正常感应电势计算，宜符合本规范附录F的 规定。 电缆线路的正常感应电势最大值应满足下列规定：
1、未采取能有效防止人员任意接触金属层的安全 措施时，不得大于50V。 2、除上述情况外，不得大于300V。
铜芯
导体屏蔽
主绝缘层 外屏蔽 阻水包带 皱纹铝层 外护套 图1 YJLW02 电力电缆截面
导电层 聚氯乙烯 中密度聚乙烯
图2 110kV电缆结构（浙江万马，去除阻水带）
二、高压电缆电缆护层接地方式
2.1对于三芯电缆
正常运行中，流过三个线芯的电流向量总和为零，在 铝包或金属屏蔽层外基本上没有磁链，这样，在铝包或 金属屏蔽层两端就基本上没有感应电压，所以两端接地 后不会有感应电流流过铝包或金属屏蔽层 。
GB50217-2007 《电力工程电缆设计规范》规定： 4.1.9电力电缆金属层必须直接接地。交流系统中三芯电 缆的金属层，应在电缆线路两终端和接头等部位实施接 地。
2.2对于单芯电缆
• 单芯电缆的线芯与金属护层的关系，可看作一个空芯 单匝变压器。当单芯电缆线芯通过电流时，就会有磁 力线交链铝包或金属屏蔽层，使它的两端出现感应电 压。 • 感应电压的大小与电缆线路的长度和流过导体的电流 大小成正比，跟电缆的排列方式也有关。 电缆很长时，护套上的感应电压叠加起来可达到危及 人身安全的程度 。 总结：单芯电缆运行时护层有感应电压！
3.2 试验 3.2.1 护层对地绝缘电阻试验和直流耐压试验。 3.2.2 护层过电压保护器的试验。 3.2.3 交叉互联箱内接触电阻测量。 3.2.4 环流测量。（电缆运行中检测）
具体试验步骤可参考： “聚烯烃1#、2#主变110kV 电缆交叉互联系统电缆护层 试验步骤.doc”
作业感想： 1、交叉互联系统的检查和试验属于较大的系统试验， 调试工种和检维修工作要密切配合。 2、试验的区域较大，要配置足够的通讯工具。 3、室外作业，受天气因素影响较大，避免雨天作业。 4、电缆沟作业注意安全，电缆盖板如不能及时恢复， 则需要做相关警示和隔离措施。
2.3 单芯电缆护层接地方式分四种 2.3.1 两端直接接地
金属护层将会出现很大的环流，其值可达线芯电流的 50%--95%，使金属护层发热，这不仅浪费了大量电能， 而且降低了电缆的载流量，并加速了电缆绝缘老化，因 此单芯电缆不应两端接地。(仅在个别情况使用，电缆很 短，输送功率很小的情况下)
2.3单芯电缆护层接地方式分四种 2.3.2 一端直接接地、另外一端通过保护器接地
•
护层交叉互联的作用： – 通过交叉互联箱换位-------限制护层感应电压小于50V – 两端直接接地-------环流很小 – 装设护层保护器-------有效限制雷电及操作过电压 – 不受电缆线路长度限制-------可装多个绝缘接头满足要求
当电缆长度很长时：
Hale Waihona Puke 图3 多单元交叉互联系统（多个单元）
2.3单芯电缆护层接地方式分四种 2.3.4护层交叉互联
护层交叉互联的方式：将每大段电缆分为长度相等的 三小段，每段之间装绝缘接头，接头处护层三相之间用 同轴电缆引线经交叉互联箱及保护器进行换位连接。
护层交叉互联的目的： 使各段电缆护层上的感应电压幅值相等，相 位相差120度。使总感应电压的向量和为零，不 产生环形电流，使感应电压限制在50V以内。
图4 护层交叉示意图
图5 交叉互联箱（石化变-聚烯烃总变）
图6 交叉互联箱（浙炼变-炼化变）
同轴电缆 从电缆 中间头 引出， 交叉互 联箱就 近设置
图7 同轴电缆引出部位
交叉互联箱内部结构
同轴电缆结构 图7 交叉互联箱和同轴电缆
三、交叉互联系统的检查和试验
3.1 交叉互联系统的检查 整个交叉互联系统中的交叉互联箱和接地箱清 扫、紧固。
思考题：
1、110kV交联电缆最外面一层的导电层有什么作用？ 2、进行护层对地绝缘电阻试验和直流耐压试验的目的？ 3、测试护层环流的目的是什么？
图8 护层过电压保护器
图9 交叉互联箱
图10 靠近终端的接地箱
紧固和检查
图11 紧固点罗列