摘要：本文介绍在城市电缆管理中，老旧接地点难以检测环流问题。通过高压电缆护套环流监测装置监测环流，设计的总体思路是通过内嵌超级电容、数据采集转发模块，采用超低功耗设计，实时监测护套环流数据，支持智能巡检等功能。解决老旧高压电缆线路传统接地箱环流监测和巡检问题，提高老旧高压电缆线路护套环流监测水平和运维能力，实时掌控电缆接地系统的运行状态，确保高压电缆线路安全可靠运行。。
关键字：电力电缆；护套环流；在线监测；接地箱
0引言
随着城市化建设的快速发展，城市电网缆化程度迅速提高，地下电缆已经成为城市电力网架的主要组成部分，由于部分电缆运行时间长久，会出现接地电阻变大、电缆绝缘效果变差，形成多点接地或者接地的现场施工工艺、质量不达标，从而造成电缆的环流变大，而接地的效果好坏直接影响电缆的使用寿命，因此电缆接地问题变得尤为重要。而目前电缆护套环流主要采用人工定期巡检，但是受电缆复杂敷设工况影响，巡检难度大，并易错检、漏检，不能及时发现接地的问题，往往错过了抢修的最佳时机，造成电缆带病运行，甚至爆炸的事故，大幅度缩减电缆的实际运行寿命。因此实时准确的监测高压电缆护套环流已经成为供电部门运行管理的一项重要工作。
针对以上问题必须设计合理的高压电缆护套环流监测装置实现智能巡检，实时监测电缆护套环流数据。
1高压电缆护套环流异常的危害
（1）电缆护套环流出现异常，直接影响到电缆线路的载流量。电缆护套环流异常对载流量的影响可达30%～40%，当电缆护套环流异常时，电缆线路允许最大负荷不能超过额度载流量的60%。
（2）电缆护套环流出现异常，造成电缆损耗发热，导致绝缘局部高温，加速绝缘老化，降低电缆使用寿命。
（3）电缆护套环流出现异常，可能导致电缆外护套破损，出现多点接地现象。外护套破损易导致金属护套腐蚀，既增加了主绝缘老化的机率，又容易诱发局部放电，对电缆线路的安全运行造成很大的威胁。
2电繊护套环旅异常的原因分析
目前杭州萧山电网负责运维的高压电缆一般采用金属护套两端直接接地、一端直接接地另一端带保护接地和金属护套交叉互联接地等接地方式.一般情况下外护套环流都是可以满足规程的要求，以下是对近几年杭州萧山电网所有引起环流异常的原因进行的统计分析，在电缆结构和敷设方式不发生变化的前提下，主要原 因如下：
（1）电缆线路改迁破坏了原交叉互联系统
许多线路原本采用交叉互联两端直接接地的接线方式，金属护套中环流正常，由于线路改迁需要在一个完整交叉互联段的中间T接新的接头或需改变交又互联段电缆长度，影响了原系统中三段电缆护套的正当循环换位，导致交叉互联段内三小段电缆的负荷电流不相等，从而破坏了护套感应电压的三相平衡，致使电缆金属护套环流增大。
（2）绝缘性能降低
电缆绝缘接头的隔板绝缘性能下降或击穿若电缆绝缘接头中的绝缘隔板性能下降或击穿，一方面将导致其左右两侧的电缆护套连通，破坏交叉互联系统，使运行中的护套环流增加;另一方面，增大的环流引起绝缘接头内绝缘隔板的发热，同时由于接头内散热环境较差，绝缘隔板的长期发热也给接头的安全运行带来隐患。
（3）护层保护器性能下降或击穿保护器击穿
正常情况下，接地系统内护层保护器是绝缘的。运行过程中，系统受到雷击过电压或操作过电压冲击时，护层保护器可能被击穿并形成通路，使系统接地方式发生改变。
（4）接地箱进水
许多交叉互联接地采用敷设式，由于深圳地区雨量丰沛，极易出现接地箱内积水的情况，这样容易导致交叉互联处出现接地的情况，相当于电缆护套两端直接接地从而导致护套环流的大幅上升。
（5）外护套绝缘水平降低或损伤
随着高压电缆运行年限的增加，外护套逐渐出现|老化现象，绝缘水平的降低不容忽视。就深圳电网而言主要是以下两点原因造成电缆外护套的多点接地，从而改变接地系统的接地方式，增大护套环流。
3电缆护套环流异常的防范措施
对于金属护套环流异常，需根据线路的实际运行情况具体分析，依上述原因逐项检查和排查，确定环流异常的原因。当然从上述环流异常的原因分析中可以看出，并非所有的问题都可以在线路投人运行后提出解决方案。因此为做好电缆护套环流的运行管理工作，必须从设计、施工、监理、运行等各个环节上统筹考虑，制定有针对性的措施。
（1）设计时要充分考虑电缆敷设方式及其它线路对金属护套环流的影响，对各种接地方式下的环流进行计算和比较，确定最佳的接地方式，并在设计说明中明确给出该方式下的环流计算值。
（2）制定改迁线路的设计规范，以尽量不破坏原有接地系统为原则，同时应给出原线路在新的接线方式下的环流值。
（3）电缆线路施工过程中，严格按照施工工艺操作，保证施工质量，同时严格按照竣工试验标准进行验收。
（4）增设环流监测装置，实时监测电缆护套环流异常。
4免维护高压电缆护套环流监测装置
高压电缆护套环流监测装置设计的总体思路是通过内嵌超级电容、数据采集转发模块，采用超低功耗设计，实时监测护套环流数据，支持智能巡检等功能。解决老旧高压电缆线路传统接地箱环流监测和巡检问题，提高老旧高压电缆线路护套环流监测水平和运维能力，实时掌控电缆接地系统的运行状态，确保高压电缆线路安全可靠运行。
（1）原则：高压电缆护套环流监测装置必须具备超低功耗设计，实时监测护套环流数据，支持智能巡检，IP防护等级适中，使用寿命长，结构设计合理，便携、免维护。
（2）总体技术路线：通过采用高精度电流传感器与低功耗器件设计，数据采集单元将采集的电流信号转化为数字信号。并采用动态功耗控制，可设置1-10分钟频率采集数据，定时数据发送，充分考虑数据的实时性和低功耗设计。在绝大多时间内，整个装置处于休眠状态，一旦发现异常环流数据，装置会加快采集数据密度，同时唤醒GPRS模块，将异常告警数据上传至后台监控平台。
（3）关键技术：动态功耗控制，超低功耗设计，实时监测护套环流数据，智能巡检。
目前高压电缆护套环流主要采用人工定期巡检，但是受电缆复杂敷设工况影响，巡检难度大，并易错检、漏检，不能及时发现接地的问题，往往错过了抢修的最佳时机，造成电缆带病运行，甚至爆炸的事故，大幅度缩减电缆的实际运行寿命。
图1免维护高压电缆护套环流监测装置结构示意图
本装置主要由环流传感器和监测终端组成。数据通过无线通讯实时传输到监控平台，通过监控平台达到实时查询、报警、分析处理等功能。
4结语
电缆的安全运行与千家万户的用电安全息息相关。本文对护套环流的产生及原因进行了浅析，可通过增设免维护高压电缆护套环流监测装置实时监测护套环流，解决了电缆接地环流的在线监测和管理的基本要求，本装置性能可靠、安装方便、兼容性强，达到满足现场实际需求。
参考文献
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论文作者:吴雨泽,史勤峰,柯洛斯逞,汤亚俊,霍凯龙,周文斌
论文发表刊物:《电力设备》2019年第17期
论文发表时间:2019/12/19
标签：护套论文; 环流论文; 电缆论文; 高压论文; 异常论文; 实时论文; 互联论文; 《电力设备》2019年第17期论文;