1 事故經(jīng)過

2012年4月30日，河南供電公司某110KV變電所某35KV出線

電纜頭B相發(fā)生爆炸，絕緣擊穿位置在第三節(jié)傘裙之間，距離金屬屏蔽層10cm左右，經(jīng)搶修試驗(yàn)合格后按原接地方式——金屬屏蔽層兩端三相互聯(lián)接地恢復(fù)運(yùn)行。2015年6月18日，該出線電纜頭A相又發(fā)生爆炸，絕緣擊穿位置在金屬屏蔽層接地位置上，經(jīng)分析，事故原因出在金屬屏蔽層的接地方式上，經(jīng)搶修試驗(yàn)合格后，改變接地方式為互層一端直接接地，另一端通過護(hù)層保護(hù)接地，電力電纜投入運(yùn)行。2 事故分析

電力安全規(guī)程規(guī)定：電氣設(shè)備非帶電的金屬外殼都要接地，因此電纜的鋁包或金屬屏蔽層都要接地。通常35kV及以下電壓等級的電纜都采用兩端接地方式，這是因?yàn)檫@些電纜大多數(shù)是三芯電纜，在正常運(yùn)行中，流過三個線芯的電流總和為零，在鋁包或金屬屏蔽層外基本上沒有磁鏈，這樣，在鋁包或金屬屏蔽層兩端就基本上沒有感應(yīng)電壓，所以兩端接地后不會有感應(yīng)電流流過鋁包或金屬屏蔽層。但是當(dāng)電壓超過35kV時，大多數(shù)采用單芯電纜，單芯電纜的線芯與金屬屏蔽的關(guān)系，可看作一個變壓器的初級繞組。當(dāng)單芯電纜線芯通過電流時就會有磁力線交鏈鋁包或金屬屏蔽層，使它的兩端出現(xiàn)感應(yīng)電壓。感應(yīng)電壓的大小與電纜線路的長度和流過導(dǎo)體的電流成正比，電纜很長時，護(hù)套上的感應(yīng)電壓疊加起來可達(dá)到危及人身安全的程度，在線路發(fā)生短路故障、遭受操作過電壓或雷電沖擊時，屏蔽上會形成很高的感應(yīng)電壓，甚至可能擊穿護(hù)套絕緣。此時，如果仍將鋁包或金屬屏蔽層兩端三相互聯(lián)接地，則鋁包或金屬屏蔽層將會出現(xiàn)很大的環(huán)流，其值可達(dá)線芯電流的50%--95%，形成損耗，使鋁包或金屬屏蔽層發(fā)熱，這不僅浪費(fèi)了大量電能，而且降低了電纜的載流量，并加速了電纜絕緣老化，因此單芯電纜不應(yīng)兩端接地。（個別情況（如短電纜或輕載運(yùn)行時）方可將鋁包或金屬屏蔽層兩端三相互聯(lián)接地。）

然而，當(dāng)鋁包或金屬屏蔽層有一端不接地后，接著帶來了下列問題：當(dāng)雷電流或過電壓波沿線芯流動時，電纜鋁包或金屬屏蔽層不接地端會出現(xiàn)很高的沖擊電壓；在系統(tǒng)發(fā)生短路時，短路電流流經(jīng)線芯時，電纜鋁包或金屬屏蔽層不接地端也會出現(xiàn)較高的工頻感應(yīng)電壓，在電纜外護(hù)層絕緣不能承受這種過電壓的作用而損壞時，將導(dǎo)致出現(xiàn)多點(diǎn)接地，形成環(huán)流。因此，在采用一端互聯(lián)接地時，必須采取措施限制護(hù)層上的過電壓，安裝時應(yīng)根據(jù)線路的不同情況，按照經(jīng)濟(jì)合理的原則在鋁包或金屬屏蔽層的一定位置采用特殊的連

接和接地方式，并同時裝設(shè)護(hù)層保護(hù)器，

以防止電纜護(hù)層絕緣被擊穿。在電纜結(jié)構(gòu)上的所謂“屏蔽”，實(shí)質(zhì)上是一種改善電場分布的措施。電纜導(dǎo)體由多根導(dǎo)線絞合而成，它與絕緣層之間易形成氣隙，導(dǎo)體表面不光滑，會造成電場集中。在導(dǎo)體表面加一層半導(dǎo)電材料的屏蔽層，它與被屏蔽的導(dǎo)體等電位并與絕緣層良好接觸，從而避免在導(dǎo)體與絕緣層之間發(fā)生局部放電，這一層屏蔽為內(nèi)屏蔽層；同樣在絕緣表面和護(hù)套接觸處也可能存在間隙，是引起局部放電的因素，故在絕緣層表面加一層半導(dǎo)電材料的屏蔽層，它與被屏蔽的絕

緣層有良好接觸，與金屬護(hù)套等電位，從而避免在絕緣層與護(hù)套之間發(fā)生局部放電，這一層屏蔽為外屏蔽層；沒有金屬護(hù)套的擠包絕緣電纜，除半導(dǎo)電屏蔽層外，還要增加用銅帶或銅絲繞包的金屬屏蔽層，這個金屬屏蔽層的作用，在正常運(yùn)行時通過電容電流；當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生短路時，作為短路電流的通道，同時也起到屏蔽電場的作用。可見，如果電纜中這層外半導(dǎo)體層和銅屏蔽不存在，三芯電纜中芯與芯之間發(fā)生絕緣擊穿的可能性非常大。

制作電纜終端或接頭時剝除一小段屏蔽層主要目的是用來保證高壓對地的爬電距離的，這個屏蔽斷口處應(yīng)力十分集中，是薄弱環(huán)節(jié)！必須采取適當(dāng)?shù)拇胧┻M(jìn)行應(yīng)力處理。可以采用應(yīng)力錐或應(yīng)力管等剝除屏蔽層的長度以保證爬電距離；增強(qiáng)絕緣表面抗爬電能力為依據(jù)。屏蔽層剝切過長將增加施工的難度，增加電纜附件的成本*沒有必要。高壓電纜多為單芯電纜，單芯電纜在通電運(yùn)行時，在屏蔽層會形成感應(yīng)電壓，如果兩端的屏蔽同時接地，在屏蔽層與大地之間形成回路，會產(chǎn)生感應(yīng)電流，這樣電纜屏蔽層會發(fā)熱，損耗大量的電能，影響線路的正常運(yùn)行，為了避免這種現(xiàn)象的發(fā)生，通常采用一端接地的方式，當(dāng)線路很長時還可以采用中點(diǎn)接地和交叉互聯(lián)等方式。

在制作電纜頭時，將鋼鎧和銅屏蔽層分開焊接接地，是為了便于檢測電纜內(nèi)護(hù)層的好壞，在檢測電纜護(hù)層時，鋼鎧與銅屏蔽間通上電壓，如果能承受一定的電壓就證明內(nèi)護(hù)層是完好無損。

高壓電力電纜接地方式研究

3 接地方式選擇及工藝要求

據(jù)此，高壓電纜線路安裝時，應(yīng)該按照GB50217-1994《電力工程電纜設(shè)計規(guī)程》的要求，單芯電纜線路的金屬護(hù)套只有一點(diǎn)接地時，金屬護(hù)套任一點(diǎn)的感應(yīng)電壓不應(yīng)超過50-100V（未采取不能任意接觸金屬護(hù)套的安全措施時不大于50V；如采取了有效措施時，不得大于100V），并應(yīng)對地絕緣。如果大于此規(guī)定電壓時，應(yīng)采取金屬護(hù)套分段絕緣或絕緣后連接成交叉互聯(lián)的接線。為了減小單芯電纜線路對鄰近輔助電纜及通信電纜的感應(yīng)電壓，應(yīng)盡量采用交叉互聯(lián)接線。對于電纜長度不長的情況下，可采用單點(diǎn)接地的方式。為保護(hù)電纜護(hù)層絕緣，在不接地的一端應(yīng)加裝護(hù)層保護(hù)器。

由此可見，高壓電纜線路的接地方式有下列幾種：（1）護(hù)層一端直接接地，另一端通過護(hù)層保護(hù)接地----可采用方式；

（2）護(hù)層中點(diǎn)直接接地，兩端屏蔽通過護(hù)層保護(hù)接地---常用方式；

（3）護(hù)層交叉互聯(lián)----常用方式；

（4）電纜換位，金屬護(hù)套交叉互聯(lián)---效果好的接地方式；（5）護(hù)套兩端接地---不常用，僅適用于極短電纜和小負(fù)載電纜線路。

在制作終端頭時，可以不削鉛筆頭。但是，如電纜絕緣端部與接線金具之間需包繞密封帶時，為保證密封效果，通常將絕緣端部削成錐體，以保證包繞的密封帶與絕緣能很好的粘合。

高壓電力電纜接地方式研究