高压单芯电缆在使用时内部金属护套如何接地？我觉得我们首先应该了解，高压单芯电缆金属护套为什么需要接地？这是因为高压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。当高压单芯电缆线芯通过电流时就会有磁力线与电缆金属屏蔽层交链，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，电缆较长时，护套上的感应电压叠加起来可达到危及人身安全的程度；而在线路发生短路故障，遭受操作过电压或雷电冲击时，屏蔽层会形成很高的感应电压，甚至可能击穿护套绝缘。故应在金属护套的一定位置采用特殊的接地方式，同时安装护层保护器。以防止电缆护层绝缘发生击穿现象，保障电缆线路的安全运行。
高压单芯电缆金属护套主要是由保护电缆的钢铠和屏蔽层组成。钢铠主要是保护电缆不受外界机械损伤。屏蔽层主要由铜、铝等非磁性材料制成，并且厚度很薄；屏蔽层的效果主要不是由于金属体本身对电场、磁场的反射、吸收而产生的，而是由于屏蔽层的接地产生的。接地的形式不同将直接影响屏蔽效果。对于电场、磁场屏蔽层的接地方式不同，其屏蔽效果也大不相同。
高压单芯电缆金属护套通常采用以下几种接地方式。
一、金属护套一端接地，另一端保护接地电缆线路较短时(500m以内)，金属护套通常采用一端直接接地，另一端通过保护器接地，其他部位对地绝缘没有构成回路，可以减少及消除环流，有利于提高电缆的传输容量及电缆的安全运行。根据《电力工程电缆设计规范》GB 50217— 94要求：非直接接地一端金属护套中的感应电压不超过5O V；若采取不能任意接触金属护套的安全措施，该电压可提高到1O0 V。采用金属护套一端接地的电缆线路在与架空线路连接时，直接接地一般装设在与架空线路相接的一端，保护器装设在另一端，这样可以降低金属护套上的冲击过电压。在直接接地端接地线应先互联后再接地。如图1
图1金属护套一端接地，另一端通过保护器接地
二、金属护套中点接地，两端保护接地电缆线路较长时(1 000m以内)，若电缆线路采用一端接地，其金属护套感应电压将不满足设计规范要求，可以在电缆线路的中点将电缆的金属护套进行单点互联接地，而电缆金属护套的2个终端通过保护器接地，且保证电缆金属护套感应电压不超过5O V，因此，中点接地安装方式的电缆线路可看作2个一端接地电缆线路连接在一起安装方式(见图2)。
图2金属护套中点接地
当采用中点接地方式时，根据实际情况，若电缆长度、运输及敷设能满足要求时，在施工中可选用单根电缆敷设安装，在电缆中点部位仅破开电缆的外护套，直接在钢铠护套上安装接地装置；在安装后要做好外护层与金属护套防水处理工作(见图3)。该安装方式优点：电缆未安装中间接头，避免在安装接头过程中产生绝缘薄弱环节，同时电缆线路本体无畸变的电场，有利于提高电缆使用寿命及载流量；减少运行维护工作量及故障点，有利于电缆安全运行。
图3金属护套中点接地方式安装图
三、 金属护套的交叉互联；当电缆线路很长时(超过1 000 m)，电缆金属护套可以采用交叉互联方式安装。交叉互联是将电缆线路分成3个等长小段，在每小段之间安装绝缘接头，金属护套在绝缘接头处用同轴电缆引出并经互联箱进行交叉互联后，通过电缆护层保护器接地，电缆2个终端的金属护套直接接地，这样形成1个互联段位。电缆线路更长时，可以通过若干个互联段位连接形成1个多段互联。每个互联段位之间安装直线接头，金属护套互联直接接地(见图4)。采用交叉互联方式可以减少金属护套感应电压及环流，有利于提高电缆传输容量。
图4金属护套的交叉互联
四、高压单芯电缆金属护套两端接地
在此情况下，也可不装设电缆护层保护器，可减少运行维护工作量，但在金属护套上存在环流。其值可达线芯电流的50％～ 95％，形成损耗，使金属屏蔽层发热，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(一般不宜采用该种方式)见图5
图5电缆金属护套两端接地
通过对高压单芯电缆金属护套接地方式的了解，在35 kV 及以下电缆工程施工中，保证电力系统安全运行的前提下，结合现场实际情况可以参考选择不同的金属护套接地方式进行设计安装。
a． 通常电缆金属护套不宜采用两端直接接地方式；
b． 在电缆长度不超过500 m 的范围应选用一端直接接地、一端保护接地方式
C． 电缆长度在500～ 1 000 m的范围内选用中点直接接地、两端保护接地方式；
d． 超过1 000 m的电缆工程应选择交叉互联的方式。采用一点直接接地方式，金属护套不存在感应电流，有利于提高电缆额定载流量；采用交叉互联方式应尽可能选用3段等长电缆，减少金属护套中的环流。在同样能够满足《电力工程电缆设计规范》GB50217— 94要求情况下，同等长度的电缆线路设计采用中点接地安装方式要优于采用交叉互联安装方式。
通过上述了解，我们知道在制作电缆终端头时我们往往只是把钢铠接地，却忽略了电缆屏蔽层的接地保护；根据查阅《电力工程电缆设计规范》GB50217-2007；得知：交流单相电力电缆的金属护层，必须直接接地，且在金属护层上任一点非接地处的正常感应电压，应符合下列规定：（1）未采取不能任意接触金属护层的安全措施时，不得大于50V。（2）除（1）项情况外，不得大于100V。由此可见规范是要求所有电缆金属护套必须接地的；从经验上讲电缆屏蔽层不接地电缆是能正常运行的，但那并不是很规范的。
参考文献:
1、DL-T_401-2002_《高压电缆选用导则》
2、《电力电缆工程设计安装运行检修技术实用手册》
3、《电力工程电缆设计规范》GB50217-2007
论文作者:陈华杰
论文发表刊物:《电力设备》2018年第19期
论文发表时间:2018/10/14
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