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1 事故經(jīng)過(guò)

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(guò)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(jí)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(guò)三個(gè)線芯的電流總和為零，在鋁包或金屬屏蔽層外基本上沒(méi)有磁鏈，這樣，在鋁包或金屬屏蔽層兩端就基本上沒(méi)有感應(yīng)電壓，所以兩端接地后不會(huì)有感應(yīng)電流流過(guò)鋁包或金屬屏蔽層。但是當(dāng)電壓超過(guò)35kV時(shí)，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(gè)變壓器的初級(jí)繞組。當(dāng)單芯電纜線芯通過(guò)電流時(shí)就會(huì)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(zhǎng)度和流過(guò)導(dǎo)體的電流成正比，電纜很長(zhǎng)時(shí)，護(hù)套上的感應(yīng)電壓疊加起來(lái)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(guò)電壓或雷電沖擊時(shí)，屏蔽上會(huì)形成很高的感應(yīng)電壓，甚至可能擊穿護(hù)套絕緣。此時(shí)，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(huì)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(gè)別情況（如短電纜或輕載運(yùn)行時(shí)）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(lái)了下列問(wèn)題：當(dāng)雷電流或過(guò)電壓波沿線芯流動(dòng)時(shí)，電纜鋁包或金屬屏蔽層不接地端會(huì)出現(xiàn)很高的沖擊電壓；在系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí)，短路電流流經(jīng)線芯時(shí)，電纜鋁包或金屬屏蔽層不接地端也會(huì)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(guò)電壓的作用而損壞時(shí)，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(shí)，必須采取措施限制護(hù)層上的過(guò)電壓，安裝時(shí)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(shí)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(chǎng)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(huì)造成電場(chǎng)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(méi)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(gè)金屬屏蔽層的作用，在正常運(yùn)行時(shí)通過(guò)電容電流；當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí)，作為短路電流的通道，同時(shí)也起到屏蔽電場(chǎng)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(shí)剝除一小段屏蔽層主要目的是用來(lái)保證高壓對(duì)地的爬電距離的，這個(gè)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?？梢圆捎脩?yīng)力錐或應(yīng)力管等剝除屏蔽層的長(zhǎng)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(guò)長(zhǎng)將增加施工的難度，增加電纜附件的成本*沒(méi)有必要。高壓電纜多為單芯電纜，單芯電纜在通電運(yùn)行時(shí)，在屏蔽層會(huì)形成感應(yīng)電壓，如果兩端的屏蔽同時(shí)接地，在屏蔽層與大地之間形成回路，會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，這樣電纜屏蔽層會(huì)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(zhǎng)時(shí)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(shí)，將鋼鎧和銅屏蔽層分開焊接接地，是為了便于檢測(cè)電纜內(nèi)護(hù)層的好壞，在檢測(cè)電纜護(hù)層時(shí)，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(wú)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(shí)，應(yīng)該按照GB50217-1994《電力工程電纜設(shè)計(jì)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(shí)，金屬護(hù)套任一點(diǎn)的感應(yīng)電壓不應(yīng)超過(guò)50-100V（未采取不能任意接觸金屬護(hù)套的安全措施時(shí)不大于50V；如采取了有效措施時(shí)，不得大于100V），并應(yīng)對(duì)地絕緣。如果大于此規(guī)定電壓時(shí)，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(duì)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(duì)于電纜長(zhǎng)度不長(zhǎng)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(guò)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(guò)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(shí)，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(shí)，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