孫立楓

摘要：接地系統(tǒng)的有效性是電纜線路安全運(yùn)行的重要保證。分析了電纜線路常用接地方式以及在不同接地方式下接地系統(tǒng)失效對(duì)電纜安全運(yùn)行可能產(chǎn)生的影響。結(jié)合一起典型接地系統(tǒng)失效造成電纜嚴(yán)重缺陷的案例進(jìn)行計(jì)算，從實(shí)際角度闡明接地系統(tǒng)的重要性。最后依據(jù)分析結(jié)果提出了防止接地系統(tǒng)失效的運(yùn)行管理措施，具有一定的借鑒意義。

關(guān)鍵詞：接地方式;接地系統(tǒng);懸浮電壓;感應(yīng)電壓;反擊過(guò)電壓;運(yùn)行管理

隨著城市現(xiàn)代化的發(fā)展，對(duì)市容市貌美觀要求的逐步提高，城市輸配電線路開(kāi)始大量采用地下電力電纜線路，因而電纜線路的安全運(yùn)行顯得尤為重要。然而，多年的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，電纜線路因接地系統(tǒng)被盜、被損壞而造成電纜故障的事件時(shí)有發(fā)生，這對(duì)電纜的安全運(yùn)行提出了嚴(yán)重挑戰(zhàn)。本文從現(xiàn)行35 kV電纜普遍采用的接地方式著手，分析不同接地方式的接地系統(tǒng)失效后對(duì)電纜安全運(yùn)行可能產(chǎn)生的影響，并據(jù)此提出在電纜運(yùn)行管理中的改進(jìn)措施。

一、電纜常用接地方式

1.1 三芯電纜采用的接地方式

對(duì)于三相統(tǒng)包型電纜，由于共用一個(gè)金屬外護(hù)套，而三芯電纜在運(yùn)行中通過(guò)線芯的電流矢量和為零，在電纜金屬護(hù)套上基本沒(méi)有感應(yīng)電壓;對(duì)于分相屏蔽型電纜，雖然單相線芯通過(guò)電流時(shí)在其金屬屏蔽層產(chǎn)生一定感應(yīng)電壓，但三相電流矢量和為零，因而感應(yīng)出的電壓矢量值亦為零。因而三芯電纜普遍采用兩端接地直接接地的方式。

1.2 單芯電纜采用的接地方式

近年來(lái)，35kV單芯630mm的電纜在嘉定地區(qū)得到一定的應(yīng)用。高壓?jiǎn)涡倦娎|正常運(yùn)行時(shí)，線芯電流產(chǎn)生的磁力線將在金屬屏蔽層上產(chǎn)生感應(yīng)電壓，此感應(yīng)電壓的大小與電纜的長(zhǎng)度和通過(guò)線芯的電流大小成正比。電纜較長(zhǎng)時(shí)，外護(hù)套上將產(chǎn)生很大的感應(yīng)電壓，可能危及人身安全。如果單芯電纜采用與三芯電纜相同的兩端直接接地方式，電纜金屬屏蔽層將與大地之間構(gòu)成一個(gè)回路，產(chǎn)生環(huán)流，使電纜發(fā)熱，這不僅僅使電能損耗，而且降低了電纜的輸送容量。采用單端直接接地方式時(shí)，將在不接地端感應(yīng)出高電壓（如操作過(guò)電壓或雷電過(guò)電壓感應(yīng)），一旦電纜外護(hù)套不能承受此種高電壓，將導(dǎo)致電纜絕緣損傷甚至接頭爆炸。指出電纜長(zhǎng)度小于2km時(shí)，且電纜金屬護(hù)層感應(yīng)電壓不超過(guò)50V時(shí)，可采用一端直接接地，一端經(jīng)護(hù)層保護(hù)器接地;電纜長(zhǎng)度在2km至4km之間時(shí)，可在中間點(diǎn)直接接地，而兩端經(jīng)護(hù)層保護(hù)器接地;電纜更長(zhǎng)時(shí)，可考慮采用交叉互聯(lián)換位的方式來(lái)降低感應(yīng)電壓。

二、接地功用的分類(lèi)

在35kV電纜施工中，35kV電纜接地裝置的科學(xué)合理設(shè)計(jì)有助于從整體上提高35kV電纜系統(tǒng)的正常和安全運(yùn)行，相關(guān)工作人員在進(jìn)行35kV電纜接力裝置設(shè)計(jì)的過(guò)程中，需要根據(jù)接地功用的分類(lèi)來(lái)進(jìn)行實(shí)際的工作。按照功能來(lái)進(jìn)行劃分，接地系統(tǒng)分為保護(hù)接地、防雷接地、工作接地、屏蔽接地等，相關(guān)工作人員需要加強(qiáng)對(duì)這幾部分功能的了解以及認(rèn)識(shí)，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)工程的要求以及需求正確而科學(xué)的進(jìn)行35kV電纜接地裝置的設(shè)計(jì)。

保護(hù)接地主要是針對(duì)由金屬外殼的帶電設(shè)備或者是裝置而言的，在實(shí)際工作的過(guò)程中，要求施工人員將電體的外殼和電纜外皮進(jìn)行接地性的處理，不僅可以保正電纜的絕緣性，還可以有效的防止出現(xiàn)其他的意外。在保護(hù)接地中主要分為接地保護(hù)和接零，保護(hù)相關(guān)工作人員需要結(jié)合實(shí)際建設(shè)的要求以及設(shè)計(jì)的需求，選擇正確的接地方式。

防雷接地主要是針對(duì)于雷電天氣的，在一些高層建筑和信號(hào)塔中都有所涉及，運(yùn)用防雷接地可以最大程度的提高建筑物的安全性，防止雷電流導(dǎo)入到物體中。在進(jìn)行防雷接地時(shí)，需要設(shè)置避雷針等裝置，從而可以對(duì)電力進(jìn)行良好的導(dǎo)流，將雷電引入地下，而不在建筑物進(jìn)行流通，防止出現(xiàn)高壓電流的情況，造成不必要的損失。

工作接地主要是為了維護(hù)電路和相關(guān)設(shè)備的平穩(wěn)和安全運(yùn)行，也是提高整個(gè)電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的重要措施，在實(shí)際工作的過(guò)程中，需要相關(guān)工作人員將電力系統(tǒng)的某一點(diǎn)直接或者是間接在地面上進(jìn)行連接，例如在進(jìn)行變壓器連接時(shí)，需要根據(jù)變壓器的低壓來(lái)接地，從而有效的防止由于電路的原因而出現(xiàn)設(shè)備的損耗問(wèn)題。

在35kV電纜施工中進(jìn)行35kV電纜接地裝置設(shè)計(jì)的過(guò)程中，相關(guān)工作人員需要將這一工作看成一個(gè)獨(dú)立而系統(tǒng)性的主體，將各個(gè)接地裝置進(jìn)行相互的貫穿，一定不要將各個(gè)接地裝置看成一個(gè)獨(dú)立的整體，主要是為了防止在電力系統(tǒng)后期使用的過(guò)程中，各個(gè)電極之間和地級(jí)之間出現(xiàn)干擾的情況。在實(shí)際工作的過(guò)程中，一定要保證各個(gè)電極距離是在20米以上的，從而保證各個(gè)電機(jī)能夠正常的工作，在實(shí)際工程設(shè)計(jì)的過(guò)程中需要從基地功用的分類(lèi)入手，采取針對(duì)性的解決措施，形成統(tǒng)一的電網(wǎng)進(jìn)行接地。

三、35kV電纜施工中35kV電纜接地裝置設(shè)計(jì)的方法

3.1接地電阻的設(shè)計(jì)

在35kV電纜施工中進(jìn)行35kV電纜接地裝置設(shè)計(jì)的過(guò)程中，首先需要做的是接地電阻的設(shè)計(jì)，需要將電阻值設(shè)定在0.5Ω以下，這樣才可以從整體上提高35kV電纜接地裝置的安全性。假如在實(shí)際工作的過(guò)程中遇到土壤的話，土壤電阻過(guò)高，那么需要根據(jù)實(shí)際情況對(duì)這一數(shù)值進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，可以通過(guò)填充降阻劑來(lái)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，假如接地裝置附近有電阻較低的土壤時(shí)，在進(jìn)行接地裝置設(shè)置的過(guò)程中可以進(jìn)行以外接地極的操作方法，假如地下深處條件是比較合適的話，那么相關(guān)工作人員在實(shí)際工作過(guò)程中還可以設(shè)置井式地極，從而滿(mǎn)足實(shí)際的工作要求。

3.2接地極

在選擇接地級(jí)的過(guò)程中，相關(guān)工作人員需要對(duì)接地級(jí)材質(zhì)和強(qiáng)度進(jìn)行精準(zhǔn)性的計(jì)算，在開(kāi)展實(shí)際工作之前，需要對(duì)周邊的工作環(huán)境和建設(shè)環(huán)境進(jìn)行綜合性的考慮，以提高耐腐蝕性和抗機(jī)械損傷為主來(lái)開(kāi)展日常的工作。與此同時(shí)還要多方位的考慮，在建設(shè)周邊很有可能出現(xiàn)的安全問(wèn)題以及影響因素，相關(guān)工作人員在進(jìn)行完這一工作之后，需要著重的考慮土地的導(dǎo)電性和接地電阻等相關(guān)的條件，明確接地極在后續(xù)使用過(guò)程中很有可能出現(xiàn)的問(wèn)題，以此作為主要的依據(jù)，確定接地級(jí)的類(lèi)型，并且最大程度的防止由于土地的原因而對(duì)接地極造成一定的影響。在實(shí)際工作的過(guò)程中，假如土壤的電阻率是比較低的，各項(xiàng)條件也是比較優(yōu)越的，那么在實(shí)際接地級(jí)的過(guò)程中，要適當(dāng)?shù)臏p少埋設(shè)的深度，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的現(xiàn)狀以及要求科學(xué)合理的選擇深度，從而保證整個(gè)工作的有序進(jìn)行。在進(jìn)行接地極操作時(shí)，工作人員需要充分的利用周邊自然的接地極作為主要的接地極，不僅可以降低整個(gè)接地極操作的成本投入，還在一定程度上延長(zhǎng)了接地極的使用壽命。

3.3接地導(dǎo)體

在進(jìn)行接地導(dǎo)體設(shè)置的過(guò)程中，一定要保證接地導(dǎo)體和接地極之間是非常穩(wěn)固的，并且導(dǎo)電性也可以達(dá)到預(yù)期的狀態(tài)，相關(guān)工作人員可以采用熱熔焊機(jī)或者是夾具的機(jī)械連接方式，按照說(shuō)明書(shū)中的內(nèi)容以及實(shí)際的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)展日常的工作，保證在安裝過(guò)程中接地集合導(dǎo)體是非常完整，沒(méi)有出現(xiàn)破損的。導(dǎo)體的橫截面應(yīng)當(dāng)滿(mǎn)足電源對(duì)導(dǎo)體最小截面的要求，這樣才可以保證接地導(dǎo)體能夠承受較大的電流。

結(jié)束語(yǔ)

電纜接地系統(tǒng)對(duì)電纜線路的安全運(yùn)行有著重要的影響。在今后的電纜施工、運(yùn)行中要加強(qiáng)管理，不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，尋求防止電纜接地系統(tǒng)失效的新措施，為提高電纜線路供電可靠性提供重要保證。

參考文獻(xiàn)：

[1]從光，韓曉鵬，周作春，等.高壓?jiǎn)涡倦娎|接地系統(tǒng)破壞后的懸浮電壓分析[J].供用電，2009，26（5）：61-64.