（广西送变电勘察设计有限公司广西南宁530031）
摘要:随着我国经济的发展和科学技术的进步，城市化建设的进程在不断加快，城市土地资源日益紧缺，改善市容市貌更是提上新的日程，城市道路边上的架空线路逐步改造为电缆下地已是必然趋势。目前大部分城市电网骨干网架仍以110kV线路为主，变电站周边受线路走廊影响大多采用电缆进线，随着城市土地资源的开发利用和市政道路的开工建设，原采用架空架设的线路需作下地处理。新增的电缆线路与原进站电缆线路组成新的电缆线路，新旧两段电缆线路的护层接地方式衔接协调是保证线路安全运行重要保障，是当前最需要注意的问题之一。
关键词:电缆线路；护层接地方式；相关措施
前言
110kV电缆是单芯电缆，电缆金属护层感应电压需控制合理的范围之内，金属护层必须采取有效的接地方式，尤其在新旧电缆路的衔接时，必须充分考虑原电缆护层接地方式是否对改造后对整段电缆线路的影响，从而制定相应的措施，确定新建电缆段电缆护层的接地方式以及整段电缆线路的接地方式改造措施，并在安装电缆的时候，严格注意每一个细节，不能出现任何差错，如果接地过程中出现错漏等故障，那么很可能会造成重大事故，损失大量的电量，甚至造成人身安全事故。
一、常见的几种电缆护层接地方式
目前在普通的单相高压电缆中，一般会产生过电压，而过电压产生后容易引起电缆线路的损坏，一次在接地过程中必须避免出现过电压。因此，经过相关部门的研究，探讨除了以下几种电缆护层接地方式：
1、护层的两端接地
两端接地，主要是指电缆护层的两个终端直接与地面相接触，这种接地方式的传输功率会随着电缆线路的长短而变化。当因此，当电缆电路保持很短的时候，它的传输功率会减小，经过护层上的电压也会减小，这就减少了电量的消耗，不会影响到载流量。
2、电缆护层的单端接地
单线接地这种接地方式主要应用于线路较小的输电网络（一般在五百米以内）。它是指利用电缆护层来使电缆终端位置的一端直接与地面相接触,再通过电阻保护来使护层的另一端与地面间接接触。这种单端接地方式能够有效的避免护层和地面之间形成回路。
3、电缆的交叉互联接地
交叉互联接地方式是指将电缆线路剪为几个大段,又将每个大段剪为几个小段，再将每一小段连接上，接口处要使用绝缘体的接头。接好后，要再绝缘体接头处使用同轴电缆将护层之间的连接片进行连接换位（连接片经过接地箱）,并在绝缘体接口处设置一组用于保护护层的保护器,使每大段两端的护层能够交叉互联接地。
二、工程实例
110kV九曲湾站位于南宁市东郊嘉和城开发区内，电源取自220kV琅东站，由110kV琅湾Ⅰ、Ⅱ线分别供电，根据规划要求原设计变电站进线段940米范围采用电缆进线，近年来随着地块的进一步开发，需进一步延伸电缆进线的长度，新增电缆1299米，全段电缆线路总长2239米。原电缆线路分两段，每段470米，电缆金属护套采用两端保护接地、中间直接接地的接地方式。延伸后新增电缆长度1299米，这部分电缆其金属护套如何接地，如何与原有电缆良好衔接，是否需要改造原电缆护套接地方式，这些问题都必须充分考虑。
1、110kV琅湾Ⅰ、Ⅱ线原电缆护层接地方式
本段电缆型号为YJLW03-64/110-1*500mm2,由于电缆的长度较短，电缆单相长度为940米，电缆分为两段，每段470米，金属护层采用两端保护接地，中间直接接地的线路连接方式，同时沿两回电缆线路敷设两根两端接地的平行回流线，接地图如下图所示（图1）：
此时电缆金属层单相接地故障时的电压：Ｕ=[R+(Rg+j2ω×㏑D/Rs)L]Id，式中R为接地电阻，Rg为大地电阻(Rg=π2f×10－4Ω/km),Rs为电缆护套半径（m），L为电缆护套长度（km），D为地中电流穿透深度[D=660√(ρ/f)](m),f为电流频率(HZ)，ρ为土壤电阻率
(Ω•m),ω=2πf，Id为单相接地故障电流（A）。若发生电缆单相接地时故障电流为6000A，接地电阻R为0.5Ω，大地电阻Rg为0.035Ω/km，土壤电阻率为150Ω•m，地中电流穿透深度D为1143.5m，电缆金属护套半径Rs为0.0827m，计算出的故障时电缆护套电压为：3098.7+j1698.8（V），由此足见故障时护套的感应电压之高，其中接地短路电流与感应电压成正比，接地电阻以及电缆分段长度也是影响感应电压的主要因素。
2、改造后110kV琅湾Ⅰ、Ⅱ线电缆护套接地方式
受地块开发要求，110kV琅湾Ⅰ、Ⅱ线电缆延伸后新增电缆长度1299米，拟分三段，每段433米，新增电缆的电缆护套采用交叉互联的接地方式，与原电缆护套一端直接接地、一端保护接地的接地方式有机结合，无需对原有电缆运行方式进行改造和破坏，实现了与原有电缆的无缝对接，如图2：
按前述公式，改造后新增电缆金属层单相接地故障时的电压3090.9+j1556.8（V），与原电缆金属层单相接地故障时的电压基本保持同一水平，满足运行要求，无需对原电缆金属护套接地方式进行改造，节约投资。尽管如此，这类新旧电缆线路改造仍需十分谨慎，尤其是在接地系统安装以及平时的运行维护时，务必对交叉互联通道进行检查，确保接头处的交叉互联处于联通状态，否则当发生电缆单相接地故障时势必造成几段电缆金属护套感应电压叠加在一起，从而产生过高感应电压，对护套造成危害或者护层保护器炸坏。
三、保护电缆护层和限制过电压的方法
1、通道的规划和设计要符合实际情况
在进行110kV或以上的电压等级电缆埋设时，要根据实际情况和相关的标准来设计规划，最好在地势平稳的地方设置。如果埋设的地方地势不平稳，具有坍塌的隐患或是过高和过低，都很容易产生各种各样的问题。在地势较低的地方，时间长了会产生积水现象，具有坍塌隐患的地方线路容易中断，这些都会造成电缆线路的损坏。此外，在设计时应该选择硬度较强的电缆护层，因为电缆护层在使用过程中会起到防水、防火和防蚁等功能，如果硬度不高，在使用时很容易受到损坏。
2、控制好电缆护层的厚度，使其达到相关要求
使用电缆护层时，要使其符合电缆设计的规范。一般情况下，如果电缆护层的厚度在四十毫米以上，它的绝缘水平可以保持长时间的稳定，在材料的选择上，一般电缆都是采用的PE或是PVC等作为护层材料，外面还具有石墨层。在这两种护层材质中，由于PVC的护套不具较高的硬度，很容易受到环境的影响，因此较少被选用，而PE材质硬度高，不容易受到环境的影响，受到人们的欢迎和认可，较多的被应用于电缆护层的制作中。电缆护层还有其他的形式，例如采用挤塑的方式来处理护层外面的石墨层，这就使电缆外部多了一层保护层，可以起到重要的保护作用。还有的在两层护层之间加入铜带，也可以起到加强护层的作用。
3、要加强环流的监测
上面所说的三种接地方式中，单端接地方式时没有环流的（特殊情况除外），采用交叉互联的接地方式时应该采取相应的环流监测设备来进行检测，记录好相关的数据和问题，再对你之前的历史记录，及时处理存在的缺陷。定期做预防性的试验，检测护层的质量和绝缘水平，并严格检测护层保护器，一旦保护器参数出现问题，要及时处理或更换，以保证护层的安全。
4、合理分段，分段长度符合安全要求。
电缆的分段长度是影响护套感应电压的重要因素，过长的电缆分段会导致护套感应电压值增大，应结合电缆路径的实际情况和感应电压计算结果进行合理分段，确保电缆的安全运行。
5、严格控制电缆中间接头、终端附件的制作和安装工艺，积极开展日常检修和维护，确保各项接地通路畅通，尤其是接地箱、接地保护箱、交叉互联箱务必处于良好的工作状态，接地电缆、同轴电缆选用应符合对应的绝缘水平和热稳定要求。
6、接地电阻值务必达到标准要求，低的电阻值可以有效降低护套的感应电压数值，在电流不确定的情况下，通过采取措施，比如采用降阻剂、接地模块等等使得接地电阻降在较低水平范围之内，即可有效降低无论是工频电流、雷过电流还是单相接地故障电流时的护套感应电压，确保电缆的安全运行。
五、结束语
近年来，随着我国经济的发展，城市人口的剧增，城市供电网络的压力越来越大，对电缆线路各方面的要求也逐渐增高。在这样的情况下，相关部门和供电公司进行了一定程度的改革，将110kV的电缆线路运用到供电系统之中，并且已经取得了较好的效果。但目前这种改革仍然存在一些问题，还需要相关部门和电力公司一起去探讨相应的解决措施。
参考文献
[1]王刚.基于110（kV）电缆线路护层接地方式及保护的研究[J].中国科技纵横,2013,(11):135-135.
[2]盛鹏,李杰.110kV电缆线路护层接地方式及护层保护的一些措施[J].四川电力技术,2008,31(z1):91-94.
[3]陈晓儒.浅析110kV电缆线路护层接地方式及保护[J].中国新技术新产品,2012,(16):98-98.
[4]李春龙.110kV电缆线路保护层接地方式及保护[J].建筑工程技术与设计,2015,(1):404-404.
[5]刘晓川.铁路10kV贯通线长距离电缆线路金属护层接地方式的探讨[J].城市建设理论研究（电子版）,2013,(14).
[6]史勤峰,许金彤,李建斌等.浅谈应用高压电力电缆金属护层及接地系统探测电缆路径[J].中国电业（技术版）,2014,(6):45-48.