摘要：随着我国工业的快速发展，各企业的规模越来越大，其用电量也在不断增加，为了满足用电需求，很多大企业都建立了高压变电站，这其中多为35KV高压变电站。由于充油电缆很污染环境、不易维护，架空线路占地面积大等原因，很多企业都选择了交联电缆来作为35KV线路的动力电缆，以此减少占地面积和环境污染。但随着时间的推移，很多企业的交联电缆线路在运行8~10年后都发生了故障，严重威胁到企业生产安全。而这其中80%以上都属于电缆头击穿造成的接地故障，本文就根据本人经验对35KV高压交联电缆系统接地故障原因分析进行简要的分析，最后提出了一些改进措施，望对相关工作有所帮助。
关键词：35KV高压；交联电缆；接地故障
一、充油电缆与架空线路及交联电缆的区别
充油电缆的绝缘介质为绝缘油，属于流动绝缘；架空线路的绝缘介质为空气，也属于流动绝缘；交联电缆的绝缘介质为聚乙烯，属于固体绝缘。线路因过电压发生的局部放电现象被称为电晕，每一种电路都会发生这种局部放电现象，这种现象会给线路的绝缘部分造成损伤，但如果是流动绝缘，在局部放电现象过后这些绝缘介质会逐渐恢复，因此局部放电现象对流动绝缘只能造成暂时的损伤，而固体绝缘就是永久性损伤[1]。所以交联电缆如果长期运行，那么局部放电会持续给其绝缘造成永久性损伤，逐渐降低交联电缆的寿命。
二、系统中过电压的来源
供电系统的电压分为内部和外部过电压，内部过电压包括操作过电压、谐振过电压、工频过电压；外部过电压包括感应雷过电压、直击雷过电压类的大气过电压。由于本文主要讨论接地发生原因，所以只叙述其中几个过电压：（1）操作过电压是因为供电系统由很多储能元件，而短路器分合闸时会造成震荡回路，进而出现的震荡回路；（2）工频过电压分为三种，本文主要叙述甩负荷引起的工频电压升高，这是因为企业单位工艺连锁复杂，如果其中有意向不达标就可能会导致系统停车，使用电负荷降低，导致短时间内产生过电压；（3）大气过电压的电压一般在500KV左右，其实对超高压电网的绝缘没有什么影响，但是对于35KV的电网来说，由于其额定绝缘水平一般在3~4倍线电压，所以大气过电压往往会导致35KV系统相问短路形成事故。
三、接地事故直接原因
过去35KV电压及以上的电压输电线路都是归供电部门管理，架空线路为主要结构，有的企业35KV电压及以上的电缆线路都是使用的充油电缆，而充油电缆和架空线路都是流动性绝缘，所以如果其内部发生过电压，只会短暂的损伤到绝缘性能，然后逐渐恢复。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因而早期的35KV电压系统过电压防护措施中没有明显明确规定内部过电压，还是使用的以往标准，所以当这些企业将充油电缆和架空线路换为交联电缆后，由于没有对其进行有效的保护，其过电压就给交联电缆的绝缘介质造成了永久性破获，这是35KV高压交联电缆电力线路故障的根本原因。
四、接地事间接原因
由于交联电缆的绝缘介质在制造过程中难免不会由于气泡、杂质等缺陷出现，所以容易导致电场集中进而导致局部击穿，形成树枝状破坏通道，这是一个较为复杂的电腐蚀过程。交联电缆的电缆绝缘与外屏蔽在制作过程中有一层半导体，但电缆头制作必须要增加电缆的爬电距离，所以需要切除一些半导体，虽然电缆头制作时，在绝缘与屏蔽中增加了一层应力管，但由于手工还会有一些瑕疵，致使应力管电场分布不均，因此容易出现电树枝，这种瑕疵不可避免，但同时也属于35KV高压交联电缆电力线路故障的间接原因[2]。上段我们说过，早期的35KV高压交联电缆线路没有电压限制措施，这更进一步加快了交联电缆的绝缘老化进程，因此大多企业的交联电缆线路在运行8~10年后都发生了故障。而线缆头又是交联电缆的关键和薄弱环节，所以其中80%以上都属于电缆头击穿造成的接地故障。另外由于交联电缆因其单相接地后存在弧光，很容易加快未接地相电缆绝缘的老化，然后形成两相短路，扩大事故。
五、消弧线圈在电缆较多的系统中不能消弧的原因
由于电缆线路接地事故频发，很多企业都是按照以往的经验用消弧线圈将接地弧光消除，但是大量事实说明，这种方法并不理想。归根结底是因为接地故障中存在高频振荡电流．高频振荡电流的衰减快慢可直接影响消弧效果，而这些企业采用的消弧线圈只能补偿工频电容电流，并不能补偿高频振荡电流，所以采用了消弧线圈仍然难以熄灭电弧[3]。
六、改进措施
第一，应将线路中单纯限制大气过电压的避雷器改为又可以限制内部过电压的过电压又可以限制大气过电压的保护器，以避免系统内部过电压。第二，对于单相弧光接地故障，由于目前的35KV供配电设施绝缘和交联电缆都是按照线电压标准来制作的，建议使用消弧柜将非金属接地转为金属接地，这样不仅可以满足《电力运行规程》相关规定，又能将弧光接地过电压消除，这样即使35KV系统出现单相接地故障，但还可以再运行2小时左右，这有利于寻找故障点。
参考文献
[1]徐彬,徐森,朱乃凯.固体绝缘中气隙尺寸对局部放电过程的影响[J].科技创新导报,2015(18):240-240.
[2]吴峰,李国娟. 35KV高压交联电缆系统接地故障原因分析[J].科技致富向导,2015(14):157-157.
[3]郭提霞.基于消弧线圈补偿特征的故障选线新方法[J].城市建设理论研究:电子版, 2016(12):3547-3547
论文作者:符晓烨,董轶杰
论文发表刊物:《电力设备》2017年第31期
论文发表时间:2018/4/13
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