电缆接地重要性简述

电缆接地重要性简述

1电缆接地的作用:

防止人身受到电击,确保电力系统正常运行,保护线路和设备免遭损坏,还可防止电气火灾,防止雷击和静电危害等。电缆金属护套或屏蔽的接地的作用有:

(1)电缆线芯对屏蔽和金属护套的电容电流有一回路流入大地;

(2)当电缆对金属护套或屏蔽发生短路时,短路电流可流入地下;

(3)电缆线芯绝缘损伤后发生相间短路发展至接地故障时,故障电流通过接地线流入地中;

(4)电缆中的不平衡电流引起的感应电压、通过地线与大地形成短路,防止电缆对接地支架存在电位差而放电闪络。

现在大量使用的交联电缆,分相屏蔽,屏蔽层分金属 (铜带)层和半导电层。半导电层中含有胶质碳,可起到均匀电场的作用;同时碳能吸收电缆本体细小间隙中因空气电离所产生的败坏物,均匀电场,以保护电缆绝缘。金属屏蔽层的作用:第一保持零电位,使缆芯之间没有电位差;第二在短路时承载短路电流,以免因短路引起电缆温升过高而损坏绝缘层,同时屏蔽层也可以防止周围外界强电场对电缆内传输电流的干扰;第三屏蔽层可以有效地将电缆产生的强电场限制在屏蔽层内,由于屏蔽层接地,外部便不存在电缆产生的强电场,不会对周围的弱电线路及仪表,产生强电干扰或危及人身安全。

2. 高压电缆接地的问题

(1)高压电缆接地不良。高压电缆接地问题复杂,接地不良因素较多,主要表现为:

1)接地线焊接不牢。6-35kV 电缆头制作工艺简单,安装施工方便,由此而使一些单位忽视接头制作质量,特别是对接地线焊接更不重视。由于工艺水平差,烙铁大怕灼伤电缆绝缘,烙铁小接地线焊接不牢,有些人甚至缠绕绑扎,使接地线与铜带屏蔽层连接不牢,在铜丝屏蔽电缆接头制作中,没有将铜丝直接引出,而是切断后绑扎接地软线引出,造成接触不良。一些中间接头护套防水性能不佳,运行中电缆进水,受潮后引起屏蔽锈蚀,都会造成接地不良。

2)接地线接触不良。近年来电缆附件已形成配套供应,厂家为了降低成本,附件配套接地线的长度只有 500mm左右,作完电缆头后所剩很短,只能就近接地,多数是接在电缆卡具的固定螺栓上,由于油漆和锈蚀等影响,也会产生接地端子接地不良的现象。

(2)高压电缆接地断线。

1)铜带屏蔽层损伤断裂;

2)接触不良大电流冲击烧断;

3)接地线焊接、绑扎不牢,端头固定时接地线受力后与电缆屏蔽层脱离;

4)接头进水、进潮、腐蚀、电解造成断裂。

3电缆接地应注意的事项

电力电缆装置绝大部分是隐蔽性的,运行管理工作有其特殊性和专业性。电缆接地质量好坏直接关系到人身安全、电力系统的安全运行。部分电缆施工安装人员和运行管理人员对电缆接地的重要性缺乏足够的重视。所以,应加强学习、提高认识,掌握防范接地不良故障的有效方法,并注意做好以下几点:

3.1 保证接地线截面和质量交联电缆接头制作中,美国3M公司的游丝卡紧法和法国梅兰日兰公司的卡扣捆扎法,不仅能方便可靠地进行接地连接,而且还能避免烙铁灼伤电缆绝缘的危险,目前被广泛借鉴。无论何种电缆,接地线连接必须可靠,防止出现断线或接触不良,导致护层击穿放电而引发火灾。无论在任何情况下,对电缆金属护层和屏蔽层必须至少有一点直接接地,保证金属部分处于零电位。

3.2加强接地极监测对电缆接地而言,并不意味着只要将电缆的接地线与接地网联结,就能保证安全可靠;还应当注意到,接地处可能存在着足够危险的对地电位升高。对地电位的高低,除与电流的幅值和波形有关外,还和接地极的有关参数及接地电阻有关。接地极处于地埋状态,在长期运行中可能发生腐蚀、损坏和断裂等情况,但问题却不易暴露。因此,应当重视与加强对运行中接地网状况的监测, 这对安全运行是至关重要的。由于接地装置在正常情况下是不载流的,所以在正常运行中连接是否完好不易被发现,发生事故将会造成严重后果。在巡视中对发热、过热或接触不良的接地线应查明原因,认真处理。在电缆绝缘试验时,同时检查电缆接地状况,确保电缆接地完好。

3.3当接地引下线线断裂时电缆保护层对地回流不畅，长期运行会损坏电缆（牵引供电区段损害尤甚），当电缆故障时短路电流通过电缆安装支架对地放电会烧损安装支架，电缆在电杆安装时烧损电杆

4 高压电力电缆两端接地和一端接地

35KV高压电缆多为单芯电缆，单芯电缆在通电运行时，在屏蔽层会形成感应电压，如果两端的屏蔽同时接地，在屏蔽层与大地之间形成回路，会产生感应电流，这样电缆屏蔽层会发热，损耗大量的电能，影响线路的正常运行，为了避免这种现象的发生，通常采用一端接地的方式，当线路很长时还可以采用中点接地和交叉互联等方式。

在制作电缆头时，将钢铠和铜屏蔽层分开焊接接地，是为了便于检测电缆内护层的好坏，在检测电缆护层时，钢铠与铜屏蔽间通上电压，如果能承受一定的电压就证明内护层是完好无损。如果没有这方面的要求，用不着检测电缆内护层，也可以将钢铠与铜屏蔽层连在一起接地(我们普遍采用这种方式)。

电力安全规程规定：35kV及以下电压等级的电缆都采用两端接地方式，这是因为这些电缆大多数是三芯电缆，在正常运行中，流过三个线芯的电流总和为零，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。但是当电压超过35kV时，大多数采用单芯电缆，单芯电缆的线芯与金属屏蔽的关系，可看作一个变压器的初级绕组。当单芯电缆线芯通过电流时就会有磁力线交链铠装或金属屏蔽层，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。此时，如果仍将铠装或金属屏蔽层两端三相互联接地，则铠装或金属屏蔽层将会出现很大的环流，其值可达线芯电流的50%--95%，形成损耗，使铠装或金属屏蔽层发热，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。然而，当铠装或金属屏蔽层有一端不接地后，接着带来了下列问题：当雷电流或过电压波沿线芯流动时，电缆铝包或金属屏蔽层不接地端会出现很高的冲击电压;在系统发生短路时，短路电流流经线芯时，电缆铠装或金属屏蔽层不接地端也会出现较高的工频感应电压，在电缆外护层绝缘不能承受这种过电压的作用而损坏时，将导致出现多点接地，形成环流。因此，在采用一端接地时，必须采取措施限制护层上的过电压，装设护层保护器（类似于避雷器），以防止电缆护层绝缘被击穿。（目前在高铁普遍采用这种技术），据此，高压电缆线路安装时，应该按照GB50217-1994《电力工程电缆设计规程》的要求，单芯电缆线路的金属护套只有一点接地时，金属护套任一点的感应电压不应超过50-100V(未采取不能任意接触金属护套的安全措施时不大于50V;如采取了有效措施时，不得大于100V),并应对地绝缘。如果大于此规定电压时，应采取金属护套分段绝缘或绝缘后连接成交叉互联的接线。为了减小单芯电缆线路对邻近辅助电缆及通信电缆的感应电压，应尽量采用交叉互联接线。对于电缆长度不长的情况下，可采用单点接地的方式。为保护电缆护层绝缘，在不接地的一端应加装护层保护器（目前在高铁普遍采用这种技术）。

但是在牵引供电区段，因电缆敷设与感应磁场中，电缆铠装或金属屏蔽层上会产很高的感应电压，在电缆的接地两端产生电压差，如果接地不良或接地产生断口，在断口两端会产生很高的电压差，所以在这种情况下易采用一端接地，另一端应加装护层保护器