摘要
摘要：电力电缆接地的工作是非常系统且复杂的，一旦出现问题将会给人的生命安全及财产造成无法挽回的严重后果。本文主要论述了电力电缆接地存在的问题以及解决的措施。 关键词：电力电缆；接地；问题；解决措施 1高压电力电缆的接地方式 1.1单芯电力电缆的接地 单芯电力电缆一般适用于电缆单位电量大或者电压超过 35kV时的情况，这跟单芯电缆的构造其实有很大的关系。单芯电缆在进行电力的输送时，主要是通过它自身的金属层以及铠装层来对电力进行感应。采用单芯电缆实际上是为了节省电能，减少能源浪费和抑制电力隐患。我们知道如果电缆的两端同时接地，电缆的铠装层和屏蔽层就会因此而出现电力回路现象。电力回路一旦形成，就会产生感应的电流，而且我们不可以忽视这个电流。根据研究发现，这个电力回路所形成的电流量可以达到线芯电流的一半以上甚至更多，电流量一旦增加，自然而然就会产生热量，并且两者之间是正比的关系。发热也是需要电能的，所以会耗费大量的电力资源，同时热量还会击穿电缆薄弱的绝缘的地方，这就会产生安全隐患。为了尽量避免这种情况的产生，通常采用的办法是电缆一端接地，假如线路较长，可以根据情况的特点，采用交叉或者是中间分点互联的方式连接整个线路。一端接地的电缆并非是完美的办法，因为电缆金属层以及铠装层接地会产生其他的问题：一旦出现例如雷击等特殊情况时，会产生高电流，产生强电压，电缆的金属层和铠装层包裹的未接地端这时就要承担巨大的电流电压的冲击；一旦系统发生短路，那么之前强大的电流由于不能很好地经过电缆的传输，会产生较高的电压，电缆的绝缘保护层会因此承受不住高电压的冲击出现爆裂的现象，这也会造成电力安全的隐患。在进行电缆的一端接地时，我们必须要采取相关措施来限制经过电缆的电压，并且尽量要根据电路的实际来合理安排电缆的连接和接地，最常见的例如增加电缆保护层保护器，防止绝缘层的破裂。 1.2三芯电力电缆的接地 三芯电力电缆的使用是针对 35kV以下的工程，相对于单芯电缆，三芯电缆的要求要低一些。根据我国电力装置安装的规范，三芯电缆的接地两端必须要连接好，包裹接头的金属层和铠装层必须要互相连接，不允许出现中断，而且连接处一定要绝缘。在电力电缆的终端，我们要注意在每根电缆的金属屏蔽层和铠装层都要用焊锡的接地线分别加以导出，以便实现接地线的良好接地。三芯电缆的接头一般是要注意接头两侧的连接，为了避免电缆的不正常工作，主要是由于连接不当产生的电热导致的危险。还有当出现三相电流不平衡的时候，三芯电缆很可能会因为感应电流产生强烈的放电现象，严重时就会造成电缆表层的烧毁现象，所以电缆的铠装层一定要保持连接良好。一般的三芯电缆的接地方式都是采用两端接地法，如果我们能保证三芯电缆中三个电芯的电流相等，就能保证电缆的正常运行。因为，三芯电缆的三个线芯电流相等，就能使它们的向量和为零，只有向量和为零才不会产生电力磁场，电缆两端的金属层以及铠装层不会产生回路，自然避免了感应环流的产生。即使线芯的电流不相等，通过金属层和铠装层的电阻抗性，同样能避免感应环流的产生。 2电力电缆接地存在的问题 2.1高压电缆接地不良，形成电力电缆事故 高压电缆接地问题较为复杂，接地不良因素颇多，主要表现为：①接地线焊接不牢。高压电缆接头制作工艺简单，方便安装施工，因此使一些单位员工忽视了接头制作质量，对接地线焊接不重视，导致事故。②铜带屏蔽层过流能力较弱。采用铜带屏蔽电缆的铜带厚度至少应为 0.12mm（单芯线）和 0.1mm（三芯线），规定在电缆制造时，要求铜带连接应熔焊或铜焊，但在电缆施工中发现一些公司生产的电缆采用锡焊，更有甚者采用搭接后包以塑料自粘带加以应付。目前我国电缆制造行业对中低压电缆金属屏蔽层截面计算方法，没有考虑铜带搭接后引起的接触不良情况情况，这种计算方法对于新生产的电缆比较适合；但在运行或存放一定时间后会由于铜带松动、氧化等原因，使搭接处电阻增大或接触不良。易造成短路电流不是按轴向流动，而是沿螺旋方向流动，此时，屏蔽层的电阻主要取决于铜带厚度和总长度。这些因素都会造成接地不良现象。③接地线接触不良。近年来电缆线及其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，做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。 2.2高压电缆接地断线，形成电力电缆事故 其主要形成的原因有以下几点：①铜带屏蔽层意外损伤或断裂，造成电力电缆的事故。②电力电缆本身接触不良，大电流冲击的烧断，造成电力电缆的事故。③电力电缆接地线焊接、绑扎不牢或端头固定时接地线受力后与电缆屏蔽层脱离，造成电力电缆的事故。④电力电缆的接头处进水、进潮、腐蚀、电解造成断裂等因素，造成电力电缆的事故。⑤高压电缆因客观因素无法接地等现象，如在一些特殊环境，城市街道、矿山、井下及城市供电的箱式变电站等处，由于条件等限制，只能借助高低压电缆的屏蔽层、护套及低压电缆的零线形成复合的接地网，这样就会形成高压电缆金属屏蔽层断裂或接地线脱离，容易造成高压电缆无接地，从而形成电力电缆的事故。 3电力电缆接地注意事项 3.1要正确选用电缆 随着市政建设的大力发展，各种楼房高层、超高层建筑的崛起，单相用电设备的大量增加，电网中的电气设备不断增加，所以经常出现三相负荷不平衡现象等，使得电能在运行中会经常产生谐波扰动，造成三次谐波的存在。一般负荷三相电流相等时，其基础波相位角互差不会超 120度，它在中性线上的矢量和为零。但是各相的三次及其倍数谐波在中性线上却处于同一相位，它们的波，不是互相抵消，而是互相叠加。当谐波电流含量大或超载时，中性线电流可能等于甚至超过相线电流，从而引起电气火灾等隐患。所以，为保证供电更安全、更可靠，无论是高压电缆还是低压电缆，无论用于何种场所，均应注重电缆的质量，选用质量良好的电缆。 3.2切实提高电缆施工质量 据调查显示，在所有的电缆事故中，有百分之七十是因电缆接头损坏、短路等情况造成的设备爆炸和火灾，给人们的生命财产带来了巨大的威胁。因此，在施工中使用的电缆接头的寿命要大于电缆的使用寿命，避免因接头寿命过短而失效后带来电缆故障；电缆接头的额定功率和额定电压一定要高于电缆的额定功率和电压，防止出现因接头功率和电压低于电缆的功率和电压而造成接头因电流通过量太大而被烧毁的情况。此外，在电缆安装施工时接头若是出现有焦煳味、冒烟或者温度过高的情况应及时关掉电源，停止作业，避免继续运行而造成接头起火烧焦。并且，电缆接头尽量不要安装在电缆槽、电缆夹层、电缆盒内，若是条件限制必须安装在电缆槽、电缆盒以及电缆夹层之内，则要安装接头监测设备，进行实时监测，确保接头的正常工作，并且还要对这种情况进行登记。 3.3加强电缆运行监测力度 为了确保电力电缆线路的安全、可靠运行，避免一些紧急事件或电力电缆故障影响到人民群众的正常生活和社会的稳定，必须加大电缆运行的监测力度，做好电力通讯管线设施的安全防护工作。对此，政府主管部门以及运营管理企业，一定要严格遵守国家电力电缆通讯管线等设施保护的相关法律法规，通过有效的运行监测工作来有效预防各种安全问题，明确和落实安全管理中的各项职责，确保电缆运行的安全性、稳定性和可靠性。 3.4重视对电缆的维护与保养 因为电缆故障很多都是由于缺乏保养和疏忽大意引起的。为了避免电力电缆接地存在的缺陷、隐患以及引发电缆接地故障的可能性，必须要重视电力电缆的维护与保养工作，建立起完善的电缆维护与保养制度，能够根据电缆的接地问题原因以及运行状况，及时制定有针对性的预防措施。例如，保持导体接触面的清洁与平整，可以将接触电阻保持在较低的水平，从而提高电缆接地的保险系数。 4结束语 总之，电力电缆接地装置大都具有一定的隐蔽性，使其在后期维护与运行管理存在一定的专业性和特殊性，电缆接地的好坏更是与电力系统的运行状况和人身安全息息相关。因此，电缆施工与管理人员一定要充分认识到电缆接地的重要性以及存在的各种问题，通过自身的学习和经验的不断积累，不断提高在实际工作中的专业能力，为我国的电力事业做出更大的贡献。 参考文献： [1]慕娇娇 .有源补偿消弧线圈在电力电缆接地系统中的应用研究 [D].南宁：广西大学， 2014： 20. [2]杜伯学，李忠磊，张锴，等 .220kV交联聚乙烯电力电缆接地电流的计算与应用 [J].高电压技术， 2013，（ 05）： 1034-1039. [3]刘煜 .关于电力电缆接地存在的问题与应注意事项探析 [J].科技创新与应用， 2013，（ 21）： 155. [4]王林，宋雅楠，赵啟旸，等 .某 500kV变电站站内独立避雷针接地改造分析 [J].电瓷避雷器， 2016，（ 02）： 85-89.
出版日期
2020年07月13日（中国期刊网平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
