电缆一般都要接地的原因是:电气设备非带电的金属外壳都要接地,因此电缆的铅包(也有用铝包的)也要接地。通常35kV及以下的电缆都采取两端接地的方式。这是因为35kV及以下电缆都是三芯的,在正常运行时,流过三个芯线的电流的矢量和为零,在铅包外面基本没有磁场;这样,在铅包两端也就基本上没有感应电压,所以铅包两端接地后不会有感应电流流经铅包。但是,110kV及以上电缆由于绝缘要求和制造上的困难,都是单芯的。当单芯电缆的芯线通过电流时,必定会有磁力线交链铅包,使铅包两端出现感应电压。如果此时仍将铅包两端三相互连接地,铅包中将会流过很大的环流,其值可达芯线电流的50%~95%,形成铅包损耗,使铅包发热,这不仅浪费了大量电能,而且降低了电缆的载流量并加速了电缆主绝缘的老化。因此,单芯电缆不应两端接地。
但是,单芯电缆不是两端接地,只一端接地的情况,在雷电波或内过电压波沿芯线流动时,电缆铅包的不接地端会因感应而出现为入射电压波两倍的过电压(指电缆末端芯线接地时,如电缆末端芯线开路,在铅包上不会产生电压升高)。并且在系统发生短路事故和短路电流流经芯线时,电缆铅包的不接地端也会出现较高的工频感应电压。当电缆铅包外绝缘护层不能承受这些过电压的作用而损坏时,就会造成铅包的多点接地。因此,在采用单芯电缆时,必须采用限制铅包外绝缘护层上出现的过电压措施,即通常说的防雷措施。
2.电缆护层绝缘的保护(www.xing528.com)
为了限制铅包外绝缘护层上出现的过电压,最简单的办法就是使电缆铅包末端在发生冲击过电压时接地,使冲击电流能以铅包为回路,则电缆铅包末端就不会有过电压了。但是要求电缆正常运行时不接地。为此,可在电缆铅包末端和大地间接一过电压保护器(通常用非线性电阻),给冲击电流以通路。当然,保护器的放电电压及残压都应低于铅包外绝缘层的冲击耐压值,才能起到保护作用。
分析指出,由于电缆两相或三相短路时,短路电流不以大地为回路,回流的路程较近,短路电流在铅包上的感应电压献比较小,而且铅包不接地端的对地电压也不受地网接地电阻的影响,因此它的工作条限比单相接地短路轻松。也就是说。电缆绝缘护层和保护器所受最高电压一般出现在电缆发生单相对地短路故障时,特别是当短路电流大或地网接地电阻大时,过电压可达极高的数值,往往使保护器损坏。所以应该尽量降低单相接地时电缆外护层绝缘和保护器上所承受的过电压,就必须降低保护器的接地电阻。
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