電纜金屬護套接地！！！
Part1 前文提要
小編在之前的文章中給自己挖了個坑，
現在把它填上——
《電纜：如果你願意一層一層一層的剝開我的心》
文中提到：
1）高壓電纜從內到外分別為：
①導電層、②絕緣層、③護套層
③護套層又分為：金屬護套層和非金屬護套層。
2）電纜正常執行時，
高壓單芯電纜線芯電流產生的
交變磁場會在金屬護套上產生感應電勢。
3）為了保證電纜執行維護人員安全，
同時減小環流損耗，
必須控制金屬護套上的感應電勢。
控制金屬護套感應電壓的方式為
將金屬護套層接地
。
因此，我們今天就來聊一聊
如何控制金屬護套上的感應電勢。
Part2 感應電勢限值
根據《電力工程電纜設計標準》GB50217-2018中，
對正常感應電勢最大值要求如下：
1）無安全措施時（即人員能接觸到金屬套）時：50V。
2）有安全措施時（即人員不能接觸到金屬套）時：300V。
因為當前電纜線路工程均會防止人員直接接觸金屬套，
因此電纜正常感應電勢最大不得超過
300V
。
在《電力工程電纜設計標準》94版中，該值為
100V
。在2007版和現行的2018版中，則把該值提升到了現在的
300V
。
疑問一：
感應電勢如何計算？
答：
感應電勢的大小與
電纜線路的長度
和
流過導體的電流大小
成正比。
具體計算詳見《電力工程電纜設計標準》2018版附錄F。
疑問二：
為什麼新規範要提升最大感應電勢允許值呢？
答：為了減小接頭數量
隨著高壓電纜截面和負荷電流的日益增大，
在較長距離電纜線路工程，
受金屬正常感應電勢容許值僅 100V 的制約，
往往不僅不能採取單點接地，
而且交叉互聯接地需以較多單元，
使得不長的電纜段就需設定絕緣接頭 。
如 500 kV 1 X 2500 mm2 電纜通常三相直列式配置時，
每隔約250m就需設定接頭。
又基於超高壓電纜的接頭造價昂貴，
且接頭數量若多，
不僅安裝工作量大、工期長，
且將影響執行可靠性降低。
疑問三：
感應電勢300V容易達到嗎？
答：很難達到！
英國國家電網公司
曾對已執行30年的 21km長275kV 電纜線路進行改造，
研究了由原來的 28 個交叉互聯單元縮減為7個，
交叉互聯單元段長度增至2955m~3099m，
其中最大Es達214V。
西班牙馬德里地區400kV 1X2500mm2 XLPE 電纜
12。7km 長輸電幹線，
採取5個交叉互聯單元 ，
單元中最長區段按電纜製造長度850m 考慮，
Es 達 263V~317 V ，
該線路於2004 年建成執行。
因此，
一般110kV~220kV線路在常規電纜分段下
很難超過300V。
Part3 常見的接地方式
接地方式的選擇主要和線路長度有關：
1）當電纜長度較短時：
直接接地+保護接地
當電纜長度較短時（一般不超過500~700米），
即可採用“直接接地+保護接地”方式。
（採用交叉互聯方式不合理，
因為會增加接頭數量，
增加投資，增大運維風險）
同時根據《電力工程電纜設計標準》要求，
一般情況下均需設定平行迴流線。
“直接接地+保護接地”接線示意圖如下：
問：
為什麼不採用交叉互聯方式？
答：
採用交叉互聯方式需分割為3段，增加了接頭數量，增大了投資和運維風險。
2）電纜長度較長時：
交叉互聯接地
當電纜長度較長時（大於1000m時），
即可等分為三段湊成一個交叉互聯段。
（或者3段的倍數湊成多個交叉互聯段）
根據理論，
一段完全三等分的電纜，兩端的感應電壓為零，不存在環流。
所以為什麼呢？
利用交叉互聯箱經過兩次換位後，即形成在每根金屬護套上分別串聯著A 、B 、C 相電纜的護套電壓。因此，每區段中每段導體線芯在護套上感應的電壓互成120°相位差，將三段感應電壓向量和後，整個區段的每根電纜護套上感應電壓為零，也就不存在環流。
通俗來講，
就是透過交叉互聯箱，
每根金屬護套在3相上都走了一遭，
最後回到了原點。
可見下圖：
問：
為什麼不都採用單點接地方式？
答：
都採用交叉互聯方式增加了接地箱數量，增加了迴流線長度，增大了投資。且迴流線容易被盜，有安全隱患。
3)特殊情況下：
直接接地和交叉互聯接地搭配使用
例如已有一段電纜本採用交叉互聯接地，
現要對其進行改造進行加長500m，
則加長的這一段可採用直接接地方式，
具體接線可見下圖：
Part4 接地箱圖片
最後給大家看看接地箱的實拍圖，
幫助大家加強理解，
加深印象。
由上圖可以看出，
與直接接地箱和保護接地箱連線的是
單芯電纜，
只有一根線芯。
與交叉互聯箱連線的是
同軸電纜，
是有兩根線芯（裡一層、外一層）。
（這也就是單芯電纜與同軸電纜的區別！）
OK！
今天就聊到這裡！
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