110kV单芯电缆交叉互联系统的试验

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 。
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。
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。
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。
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。
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。
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？
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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
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！
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：
图3 多单元交叉互联系统（多个单元）