摘要：我国电力行业在发展时开创了独特的接地技术，是通过高压单芯电缆添加保护套在进行交叉换位，在进行互联接地。高压电流流入电缆时，金属护套上所承受的电压高于外面的绝缘保护层，电流瞬间就能把保护层击穿。高压单芯电缆金属护套在传送电流的过程中最需要注意的就是电压问题，电压的大小与电流流通能力是息息相关的，要准确获得仿真用的模型、元器件的参数等原始数据无异于大海捞针，而且电缆运行方式千变万化，不容易受人控制。本文主要是针对高压单芯电缆金属护套雷电过电压仿真和参数进行分析，总结出金属护套雷电过电压会因电缆的结构和长度以及电波的波形，负荷电阻的大小等因素变化而发生改变。
关键词：高压单芯电缆；金属护套；雷电过电压；参数分析
一、引言
随着城市化进程的不断深入，我国对电网的需求也是越来越大，对电网的需求也不断加大，这就要求在电网的安全使用，近年来，城市电网大部分安装的电缆都是高压单芯电缆，这种电缆依靠金属护套单端或金属护套交叉换位互联接地，这种接地方式其实实际上来说是不安全的，必须要在金属护套上装载护层保护装置，在多个交叉的互联的大段串联的电缆元件受到雷电袭击时，要使护套的电压最低必须在各绝缘体接头地方安装并联线路作为保护装置。
二、高压单芯电缆金属护套雷电过电压仿真影响因素
为了得到仿真模型和元件的数据，就势必要清楚影响雷电过电压的因素，根据各个情况对金属护套雷电的过电压进行分析，就能分析出雷电过电压的影响因素，我国在进行雷电过电压实验之后，也分析出了以下仿真影响因素；
（1）、电缆的结构。对不同的电缆进行金属护套的安置，效果是不一样的，过电压也是不同的，通过对不同断面的尺寸进行的仿真测试，雷电过电压入侵电缆对金属护套上的过电压的最大值和波形都有不同程度的影响。因此针对这个因素的影响，想要金属护套能接受更大强度的电压，或是了解该电压大小为多少才能在电缆的承受单位内，就需要用电缆的结构为变量，进行实验测出什么样的电缆会经过多大的过电压。
（2）、冲击接地电阻。雷电进入地面时，地面的冲击接地电阻受土壤因素的影响，受现在的技术手段的限制，这个冲击接地电阻几乎测试不了。通过分析不同的接地电阻值，按斜角波的幅度值268KV、波形在8/20，有独立避雷器、土壤率情况一般的地区以及冲击接地电阻小于10的一般范围里，金属护套上的过电压不受接地电阻的干扰。
（3）、雷电入侵的波形。每次雷电入侵的波形是没有规律可循的，雷击的线路会因为闪电或绝缘体被击穿而显示截波。当波形与测试结果有偏差时，我们必须分析新出现的斜角平顶波和截波对过电压的影响。
（4）、电缆长度和交叉互联小段长度。经过仿真测试，电缆的长度确实与金属护套上的过电压有关系，分段均匀的同不均匀的相比，不均匀的分布会造成过电压的最大值越大。
（5）、负荷的大小及性质。仿真计算所采用的负荷是固定的，但实际电网上的运行系统复杂多变，要测试不同的电缆的尺寸和性质对金属护套过电压的影响程度，按照电缆金属护套首端接地方法测试，电缆末端开路的时候雷电过电压到达开路的电缆末端时，雷电由于全放射，通过金属护套时，它的过电压在普遍情况下来说还是比较低的，金属护套中的电流不高，电压也不高，主要的安全隐患都是在接电缆的时候产生的，接地的时候容易产生接地短路故障，短时间内由于发生了接地短路故障，它的瞬间电流是非常大的，金属护套如果没有经过额外的处理，瞬间它承受的电压十分大，就会完成电缆的损坏。
三、高压单芯电缆金属护套雷电过电压参数分析
在对金属护套进行研究的过程中，也要着重去分析雷电过电压的参数，金属护套的接地方式不同，实验所得参数也有较大的不同，如果是两端接地，电缆金属护套的单端与架空线连接处首端与金属护套直接接地时首端护套过电压为79.3KV，而电缆金属护套与另一处末端直接接地时的末端过电压为18.5KV；而接地方式如果是交叉互联接地，则每隔400米一小段电缆的电压情况是一致的。
四、结语
本文主要对电磁暂态仿真软件进行测算，其中的测算内容都是经过了实验之后总结得出的，因此该数据还是有一定可靠性的，各项研究都表明金属护套雷电过电压不会有太大的影响，金属护套也相当于起到了防护作用，大地的电阻和接地的电阻也不能对该金属护套产生任何的影响，同时金属护套仅受到了护套的尺寸、材质的影响，同时为了让金属护套的作用更高效，也需要保证通过该护套的电压大小，所有绝缘接头地方必须装护层保护器，将护套上的过电压控制尽量全部都控制在护套的绝缘范围以内。
参考文献：
[1]高强.电气化铁路27.5kV电缆金属护层雷击感应电压特性的研究[D].西南交通大学，2015.
[2]刘颀.海底高压电缆故障监测和电磁暂态分析研究[D].上海交通大学，2012.
[3]黄旭.基于容性设备泄漏电流分频测量的电网过电压在线监测研究[D].重庆大学，2012.
[4]牛海清，王晓兵，刘毅刚，蚁泽沛，张尧.高压单芯电缆金属护套雷电过电压仿真和参数分析[J].高电压技术，2010，（04）：784-789.
论文作者:颜云辉
论文发表刊物:《电力设备》2017年第18期
论文发表时间:2017/11/6
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