1 事故經過

2012年4月30日，河南供電公司某110KV變電所某35KV出線

電纜頭B相發生爆炸，絕緣擊穿位置在第三節傘裙之間，距離金屬屏蔽層10cm左右，經搶修試驗合格后按原接地方式——金屬屏蔽層兩端三相互聯接地恢復運行。2015年6月18日，該出線電纜頭A相又發生爆炸，絕緣擊穿位置在金屬屏蔽層接地位置上，經分析，事故原因出在金屬屏蔽層的接地方式上，經搶修試驗合格后，改變接地方式為互層一端直接接地，另一端通過護層保護接地，電力電纜投入運行。2 事故分析

電力安全規程規定：電氣設備非帶電的金屬外殼都要接地，因此電纜的鋁包或金屬屏蔽層都要接地。通常35kV及以下電壓等級的電纜都采用兩端接地方式，這是因為這些電纜大多數是三芯電纜，在正常運行中，流過三個線芯的電流總和為零，在鋁包或金屬屏蔽層外基本上沒有磁鏈，這樣，在鋁包或金屬屏蔽層兩端就基本上沒有感應電壓，所以兩端接地后不會有感應電流流過鋁包或金屬屏蔽層。但是當電壓超過35kV時，大多數采用單芯電纜，單芯電纜的線芯與金屬屏蔽的關系，可看作一個變壓器的初級繞組。當單芯電纜線芯通過電流時就會有磁力線交鏈鋁包或金屬屏蔽層，使它的兩端出現感應電壓。感應電壓的大小與電纜線路的長度和流過導體的電流成正比，電纜很長時，護套上的感應電壓疊加起來可達到危及人身安全的程度，在線路發生短路故障、遭受操作過電壓或雷電沖擊時，屏蔽上會形成很高的感應電壓，甚至可能擊穿護套絕緣。此時，如果仍將鋁包或金屬屏蔽層兩端三相互聯接地，則鋁包或金屬屏蔽層將會出現很大的環流，其值可達線芯電流的50%--95%，形成損耗，使鋁包或金屬屏蔽層發熱，這不僅浪費了大量電能，而且降低了電纜的載流量，并加速了電纜絕緣老化，因此單芯電纜不應兩端接地。（個別情況（如短電纜或輕載運行時）方可將鋁包或金屬屏蔽層兩端三相互聯接地。）

然而，當鋁包或金屬屏蔽層有一端不接地后，接著帶來了下列問題：當雷電流或過電壓波沿線芯流動時，電纜鋁包或金屬屏蔽層不接地端會出現很高的沖擊電壓；在系統發生短路時，短路電流流經線芯時，電纜鋁包或金屬屏蔽層不接地端也會出現較高的工頻感應電壓，在電纜外護層絕緣不能承受這種過電壓的作用而損壞時，將導致出現多點接地，形成環流。因此，在采用一端互聯接地時，必須采取措施限制護層上的過電壓，安裝時應根據線路的不同情況，按照經濟合理的原則在鋁包或金屬屏蔽層的一定位置采用特殊的連

接和接地方式，并同時裝設護層保護器，

以防止電纜護層絕緣被擊穿。在電纜結構上的所謂“屏蔽”，實質上是一種改善電場分布的措施。電纜導體由多根導線絞合而成，它與絕緣層之間易形成氣隙，導體表面不光滑，會造成電場集中。在導體表面加一層半導電材料的屏蔽層，它與被屏蔽的導體等電位并與絕緣層良好接觸，從而避免在導體與絕緣層之間發生局部放電，這一層屏蔽為內屏蔽層；同樣在絕緣表面和護套接觸處也可能存在間隙，是引起局部放電的因素，故在絕緣層表面加一層半導電材料的屏蔽層，它與被屏蔽的絕

緣層有良好接觸，與金屬護套等電位，從而避免在絕緣層與護套之間發生局部放電，這一層屏蔽為外屏蔽層；沒有金屬護套的擠包絕緣電纜，除半導電屏蔽層外，還要增加用銅帶或銅絲繞包的金屬屏蔽層，這個金屬屏蔽層的作用，在正常運行時通過電容電流；當系統發生短路時，作為短路電流的通道，同時也起到屏蔽電場的作用。可見，如果電纜中這層外半導體層和銅屏蔽不存在，三芯電纜中芯與芯之間發生絕緣擊穿的可能性非常大。

制作電纜終端或接頭時剝除一小段屏蔽層主要目的是用來保證高壓對地的爬電距離的，這個屏蔽斷口處應力十分集中，是薄弱環節！必須采取適當的措施進行應力處理。可以采用應力錐或應力管等剝除屏蔽層的長度以保證爬電距離；增強絕緣表面抗爬電能力為依據。屏蔽層剝切過長將增加施工的難度，增加電纜附件的成本*沒有必要。高壓電纜多為單芯電纜，單芯電纜在通電運行時，在屏蔽層會形成感應電壓，如果兩端的屏蔽同時接地，在屏蔽層與大地之間形成回路，會產生感應電流，這樣電纜屏蔽層會發熱，損耗大量的電能，影響線路的正常運行，為了避免這種現象的發生，通常采用一端接地的方式，當線路很長時還可以采用中點接地和交叉互聯等方式。

在制作電纜頭時，將鋼鎧和銅屏蔽層分開焊接接地，是為了便于檢測電纜內護層的好壞，在檢測電纜護層時，鋼鎧與銅屏蔽間通上電壓，如果能承受一定的電壓就證明內護層是完好無損。

高壓電力電纜接地方式研究

3 接地方式選擇及工藝要求

據此，高壓電纜線路安裝時，應該按照GB50217-1994《電力工程電纜設計規程》的要求，單芯電纜線路的金屬護套只有一點接地時，金屬護套任一點的感應電壓不應超過50-100V（未采取不能任意接觸金屬護套的安全措施時不大于50V；如采取了有效措施時，不得大于100V），并應對地絕緣。如果大于此規定電壓時，應采取金屬護套分段絕緣或絕緣后連接成交叉互聯的接線。為了減小單芯電纜線路對鄰近輔助電纜及通信電纜的感應電壓，應盡量采用交叉互聯接線。對于電纜長度不長的情況下，可采用單點接地的方式。為保護電纜護層絕緣，在不接地的一端應加裝護層保護器。

由此可見，高壓電纜線路的接地方式有下列幾種：（1）護層一端直接接地，另一端通過護層保護接地----可采用方式；

（2）護層中點直接接地，兩端屏蔽通過護層保護接地---常用方式；

（3）護層交叉互聯----常用方式；

（4）電纜換位，金屬護套交叉互聯---效果好的接地方式；（5）護套兩端接地---不常用，僅適用于極短電纜和小負載電纜線路。

在制作終端頭時，可以不削鉛筆頭。但是，如電纜絕緣端部與接線金具之間需包繞密封帶時，為保證密封效果，通常將絕緣端部削成錐體，以保證包繞的密封帶與絕緣能很好的粘合。

高壓電力電纜接地方式研究