詳細全面的高壓電纜基礎知識

高壓電力電纜（簡(jiǎn)稱(chēng)高壓電纜）是電力系統中傳輸電能的重要組成部分，主要用于城區、變電站等必須采用地下輸電的部位。我國高壓及超高壓電力電纜涵蓋35kV、66kV、110kV、220kV、330kV、500kV、士200kV、士320kV等電壓等級。

高壓電纜本體結構

高壓電纜多為單芯結構。

交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜以其合理的工藝和結構、優(yōu)良的電氣性能和安全可靠的運行特點(diǎn)獲得了迅猛的發(fā)展，目前高壓電纜基本采用交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜工藝。高壓交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜導體一般為鋁或銅單線(xiàn)規則絞合緊壓結構，標稱(chēng)截面為800mm'及以上時(shí)為分割導體結構。導體、絕緣屏蔽為擠包的半導電層，標稱(chēng)截面在500mm'及以上的電纜導體屏蔽由半導電包帶和擠包半導電層組成。金屬屏蔽采用銅絲屏蔽或金屬套屏蔽結構。外護層采用聚氯乙烯或聚乙烯護套料，為了方便外護層絕緣電阻的測試，外護層表面應有導電涂層。典型高壓?jiǎn)涡窘宦?lián)聚乙烯絕緣電纜結構示意圖如圖1所示。

圖1：高壓?jiǎn)涡窘宦?lián)聚乙烯絕緣電纜結構示意圖

高壓電纜中，充油電纜以其電氣性能可靠、機械性能良好等優(yōu)點(diǎn)一直沿用至今。充油電纜是利用補充浸漬劑來(lái)消除絕緣中形成的氣隙，以提高電纜工作場(chǎng)強的一種電纜結構。

01導體

導體是電力電纜用來(lái)傳輸電流的載體，是決定電纜經(jīng)濟性和可靠性的重要組成部分。導體主要技術(shù)要求如下:

(1)導體用銅單線(xiàn)應采用GB/T 3953-2009《電工圓銅線(xiàn)》中規定的TR型圓銅線(xiàn)。

(2)導體截面由供方根據采購方提供的使用條件和敷設條件計算確定，并提交詳細的載流量計算報告，或由采購方自行確定導體截面。

(3)66kV及以上電壓等級的電纜，導體標稱(chēng)截面小于800mm'時(shí)應采用絞合緊壓圓形導體結構;導體標稱(chēng)截面為800mm'及以上時(shí)應采用分割導體結構。

(4)絞合導體不允許整芯或整股焊接。絞合導體中允許單線(xiàn)焊接，但在同一導體單線(xiàn)層內，相鄰兩個(gè)焊點(diǎn)之間的距離應不小于300mm。

(5)導體表面應光潔、無(wú)油污、無(wú)損傷屏蔽及絕緣的毛刺、無(wú)銳邊及凸起、無(wú)斷裂。

02絕緣層

絕緣層是將導體與外界在電氣上彼此隔離的主要保護層，它承受工作電壓及各種過(guò)電壓長(cháng)期作用，因此其耐電強度及長(cháng)期穩定性能是保證整個(gè)電纜完成輸電任務(wù)的最重要部分。

在電纜使用壽命期間，絕緣層材料具有穩定的以下特性:較高的絕緣電阻和工頻、脈沖擊穿強度，優(yōu)良的耐樹(shù)枝放電和耐局部放電性能，較低的介質(zhì)損耗角正切值(tan8)及一定的柔軟性和機械強度。

66kV及以上電壓等級的電纜應采用超凈可交聯(lián)聚乙烯料。

03屏蔽層

屏蔽層是多用于10kV及以上的電力電纜，一般有導體屏蔽層和絕緣屏蔽層。電纜絕線(xiàn)芯應設計有分相金屬屏蔽。單芯或三芯電纜絕緣線(xiàn)芯的屏蔽應由導體屏蔽和絕緣屏組成。

(1)導體屏蔽

66kV及以上電壓等級電纜應采用繞包半導電帶加擠包半導電層復合導體屏蔽，且應用超光滑可交聯(lián)半導電料。

擠包半導電層應均勻地包覆在導體或半導電帶外，并牢固地黏附在絕緣層上。與絕緣的交界面上應光滑，無(wú)明顯絞線(xiàn)凸紋、尖角、顆粒、燒焦或擦傷痕跡。

(2)絕緣屏蔽

絕緣屏蔽應為擠包半導電層，并與絕緣緊密結合。絕緣蔽表面及與絕緣層的交界面均勻、光滑，無(wú)明顯絞線(xiàn)凸紋、尖角、顆粒、燒焦或擦傷痕跡。

電纜的導體屏蔽、絕緣和絕緣屏蔽應采用三層共擠工藝制造，220kV及以上電壓等級電纜絕緣線(xiàn)芯宜采用立塔生產(chǎn)線(xiàn)制造。

04保護層

66kV及以上電壓等級電纜的保護層包括緩沖層、縱向阻水結構、徑向不透水阻隔屋屬塑料復合護層和外護套等。

(1)緩沖層

絕緣屏蔽層外應設計有級沖層，采用導電性能與絕緣屏蔽相同的半導電彈性材料或半導電阻水膨脹帶繞包。繞包應平整、緊實(shí)、無(wú)皺褶

(2)縱向阻水結構

電纜設計有金屬套間隙縱向阻水功能時(shí)，可采用半導電阻水膨脹帶繞包或具有縱向阻水功能的金屬絲屏蔽布繞包結構。電纜設計有導體縱向阻水功能時(shí)，導體絞合時(shí)應絞人阻水繩等材料。應確保金屬絲屏蔽布中的金屬絲與半導電帶和金屬套良好接觸。

(3)徑向不透水阻隔層

應采用鉛套或皺紋鋁套、平鋁套等金屬套作為徑向不透水阻隔層。鉛套應采用符合JB5268-2011《電纜金屬套》規定的鉛合金，皺紋鋁套用鋁的純度不低于99.6%。

(4)金屬塑料復合護層

對具有金屬塑料復合護層的交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜，其技術(shù)要求參考GB/T11017.2-2002《額定電壓110kV交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜及其附件第2部分:額定電壓110kV交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜》中附錄D。

(5)外護套

66kV及以上電壓等級電纜的一般設計有外護套。外護套應采用絕緣型聚乙烯或聚乙烯材料。

高壓電纜附件結構

01高壓電纜終端

高壓電纜終端一般由下列各部分組成:

①內絕緣(有增繞式和電容式兩種);②外絕緣(一般用瓷套或復合套結構);③密封結構;④出線(xiàn)桿(它與電纜導體的連接有卡裝和壓接兩種);⑤屏蔽罩。

終端的結構型式按其用途可分為戶(hù)外終端、GIS終端和油浸終端戶(hù)外終端結構按外絕緣型式可分為瓷套和復合套。

常用的110kV及以上電纜終端主要有干式終端、充油式終端和GIS終端幾類(lèi)。干式終端是由復合套管或瓷套管作為外絕緣，內部有應力錐并填充有不流動(dòng)彈性體的終端。GIS終端是指安裝在氣體絕緣封閉開(kāi)關(guān)設備(GIS)內部以六氟化硫(SF6)氣體為外絕緣的氣體絕緣部分的電纜終端。下圖2、3、4、5所示為各式高壓電纜終端實(shí)物圖。

圖2：瓷套式戶(hù)外電纜終端

瓷套式電纜終端：主要由接線(xiàn)柱、應力錐、應力錐罩、瓷套和尾管等零件組成，應力錐采用橡膠材料橡膠注橡成型，瓷套采用高強度、大小傘裙結構，外形呈錐形，具有很好的防污閃特性。內部采用彈簧錐托定位結構，使應力錐和硅油隔離開(kāi)，克服了應力錐由于材料老化帶來(lái)的彈性松弛、應力錐與電纜外半導電層接觸不良等弊病，提高了應力錐壽命。

圖3：復合套管式戶(hù)外電纜終端

復合套管式電纜終端：外絕緣由環(huán)氧玻璃纖維管及硅橡膠雨裙組成的復合套管，內部結構與瓷套式終端相近，具有瓷套式終端的全部?jì)?yōu)點(diǎn)，同時(shí)具有優(yōu)良的防爆性能，重量輕，便于裝卸運輸，極利于安裝操作。

圖4：GIS電纜終端

GIS電纜終端：分插拔式與裝配式，兩者在頂部密封處理與尾管結構有所不同，其他主要結構一致；由于GIS是在全封閉的環(huán)境下運行，可以免受大氣條件與污穢的影響，加上SF6氣體的良好絕緣特性，所以GIS的外絕緣采用環(huán)氧樹(shù)脂套管，內絕緣采用應力錐加彈簧錐托頂緊結構，且為全干式，無(wú)需加任何絕緣澆注劑，杜絕了運行中漏油現象。

圖5：柔性干式戶(hù)外終端（整體預制式電纜終端）

整體預制式電纜終端：在工廠(chǎng)整體預制成型，內部復合了半導電硅橡膠應力錐，與瓷套式、復合套管式相比，結構大大簡(jiǎn)化，安裝時(shí)只需按要求處理好電纜本體后，將終端主體套入電纜端頭位置即可，安裝極為方便，可傾斜安裝在架空線(xiàn)塔上，且具有無(wú)油、防爆、重量輕等特點(diǎn)。

02高壓電纜接頭

110kV及以上電纜接頭按用途不同主要有直通接頭和絕緣接頭兩種。絕緣接頭其增繞絕緣外纏繞的外屏蔽和金屬屏蔽層只分別與兩側電纜本體的對應部分接通，而相互之間必隔開(kāi)，而且接頭的銅外殼間亦須用絕緣材料隔開(kāi)，因此能用于需要隔斷外護層的單芯電纜的連接上。而直通接頭則連通，沒(méi)有隔斷電纜的外護層。電纜中間接頭示意圖如圖6所示。

圖6：高壓電纜絕緣接頭與直通

高壓電纜附屬設備

01接地(互聯(lián))箱

接地箱用于單芯電纜線(xiàn)路中，指為降低電纜護層感應電壓，將電纜的金屬屏蔽(金套)直接接地或通過(guò)過(guò)電壓限制器后接地的裝置。接地箱主要由箱體、絕緣支撐板組成。接地箱有電纜護層直接接地箱、電纜護層保護接地箱兩種，如下圖7、圖8所示，其中電纜護層保護接地箱中裝有護層過(guò)電壓限制器。

圖7：站內與鐵塔上直接接地箱

圖8：保護接地箱

交叉互聯(lián)箱用于長(cháng)電纜線(xiàn)路中，指為降低電纜護層感應電壓，依次將一相絕緣接頭一側的金屬套與另一相絕緣接頭另一側的金屬套相互連接后再集中分段接地的一種密封裝置。交叉互聯(lián)箱包括護層過(guò)電壓限制器、接地排、換位排、公共接地端子等。如下圖9所示。

圖9：交叉互聯(lián)箱

對接地(互聯(lián))箱的技術(shù)要求如下:

(1)接地箱、交叉互聯(lián)箱內連接應與設計相符，銅牌連接螺栓應擰緊，連接螺栓無(wú)銹蝕現象。箱體完整，門(mén)鎖完好，開(kāi)關(guān)方便。

(2)接地箱、交叉互聯(lián)箱內電氣連接部分應與箱體絕緣。箱體本體不得選用鐵磁材料并應密封良好，固定牢固可靠，滿(mǎn)足長(cháng)期浸水要求，防護等級不低于IP68。

(3)電纜護層過(guò)電壓限制器配置選擇應符合GB50217-2018《電力工程電纜設計標準》的要求。限制器和電纜金屬護層連接線(xiàn)宜在5m內，連接線(xiàn)應與電纜護層的絕緣水平一致。

(4)如接地箱、交叉互聯(lián)箱置于地面上，接地箱、交叉互聯(lián)箱安裝應與基礎匹配，膨脹螺栓安裝穩固，箱內接地纜出線(xiàn)管口空隙應進(jìn)行防火泥封堵。

(5)接地箱、交叉互聯(lián)箱箱體正面應有不銹鋼設備銘牌，銘牌上應有換位或接地示意圖、額定短路電流、生產(chǎn)廠(chǎng)家、出廠(chǎng)日期、防護等級等信息。

(6)接地箱和交叉互聯(lián)箱應有運行編號。

(7)金屬護層接地電流絕對值應小于100A，或金屬護層接地電流/負荷比值小于20%或金屬護層接地電流相間最大值/最小值比值小于3.

02同軸(接地)電纜(含回流線(xiàn))

同軸電纜是指有兩個(gè)同心導體，而導體又共用同一軸心的電纜，它是一種電線(xiàn)及信號傳輸線(xiàn)。電力電纜中同軸電纜主要用于電纜交叉互聯(lián)箱、接地箱和電纜金屬護層的連接。由于同軸電纜的波阻抗遠遠小于普通絕緣接地線(xiàn)的波阻抗，與電纜調度波阻抗相近，為減少沖擊過(guò)電壓在交叉換位連接線(xiàn)上的壓降，避免沖擊波的反射過(guò)電壓，應采用同軸電纜代替普通絕緣接地線(xiàn)。

最常見(jiàn)的同軸電纜最內里是一條由內層絕緣材料隔離的內導電銅線(xiàn)，在內層絕緣材料的外面是另一層環(huán)形網(wǎng)狀導電體，然后整個(gè)電纜最外層由聚氯乙烯或特氟綸材料包住，作為外絕緣護套。同軸電纜示意圖如圖10所示。

圖10：同軸電纜示意圖

對同軸電纜的技術(shù)要求如下:

(1)同軸電纜的絕緣水平不得低于電纜外護套的絕緣水平，截面應滿(mǎn)足系統單相接地電流通過(guò)時(shí)的熱穩定要求。

(2)電纜線(xiàn)芯連接金具，應采用符合標準的連接管和接線(xiàn)端子，其內徑應與電纜線(xiàn)芯緊密配合，間隙不應過(guò)大。

(3)截面宜為線(xiàn)芯截面的1.2~1.5倍。

(4)采用壓接時(shí)，壓接鉗和模具規格應符合要求。

03回流線(xiàn)

回流線(xiàn)指在單芯電纜金屬屏蔽(金屬套)單端接地時(shí)，為抑制單相接地故障電流形成的磁場(chǎng)對外界的影響和降低金屬屏蔽(金屬套)上的感應電壓，沿電纜線(xiàn)路敷設的一根阻抗較低的接地線(xiàn)。如下圖11所示。

圖11：回流線(xiàn)

當發(fā)生單相接地故障時(shí)，接地短路電流可以通過(guò)回流線(xiàn)流回系統中心點(diǎn)，由于通過(guò)回流線(xiàn)的接地電流產(chǎn)生的磁通抵消了一部分電纜導線(xiàn)接地電流所產(chǎn)生的磁通，因而可降低短路故障時(shí)護套的感應電壓。

當電纜金屬護套采用交叉互聯(lián)方式，護套上的環(huán)行電流非常小，可以將金屬護套上的互感應電壓限制在規定的50V以?xún)?。當線(xiàn)路發(fā)生單相接地故障時(shí)，接地電流不通過(guò)大地，此時(shí)金屬護套相當于回流線(xiàn)，每根護套上將通過(guò)1/3的接地電流，每小段護套上的對地電壓小，相當于一端接地線(xiàn)路裝設回線(xiàn)的1/3，同時(shí)，電纜線(xiàn)路鄰近的輔助電纜的感應電壓也較小，因此，交叉互聯(lián)的電纜線(xiàn)路不必再設回流線(xiàn)。

04護層保護器

護層保護器指串接在電纜金屬屏蔽(金屬套)與大地之間，用來(lái)限制在系統暫態(tài)過(guò)程中金屬屏蔽層電壓的裝置。如圖12所示。

圖12：護層保護器

對過(guò)電壓護層保護器絕緣電阻的要求是1000V絕緣電阻表測量值大于10MQ。

護層保護器的作用：

1.限制護層中的感應電壓

電纜正常工作狀態(tài)下，護層保護器呈高電阻狀態(tài)，截斷護層的感應電流回路；

2.迅速減小護層中的工頻和沖擊過(guò)電壓

當電纜出現接地故障、雷擊或操作過(guò)電壓導致護層電壓瞬間過(guò)高，護層保護器呈現低電阻導通狀態(tài)，使得故障電流經(jīng)保護器迅速導入大地。

高壓電纜通道

01電纜隧道

電纜隧道是指用于容納大量敷設在電纜支架上的電纜的走廊或隧道式構筑物。電纜隧道實(shí)物如圖13所示。

圖13：電纜隧道

對電纜隧道的技術(shù)要求如下:

(1)隧道應按照重要電力設施標準建設，應采用鋼筋混凝土結構;主體結構設計使用年限不應低于100年;防水等級不應低于二級。

(2)隧道的凈寬不宜小于相關(guān)規程規定。

(3)隧道應有不小于0.5%的縱向排水坡度，底部應有流水溝，必要時(shí)設置排水泵，排水泵應有自動(dòng)啟閉裝置。

(4)隧道結構應符合設計要求，堅實(shí)牢固，無(wú)開(kāi)裂或漏水痕跡。

(5)隧道出人通行方便，安全門(mén)開(kāi)啟正常，安全出口應暢通。在公共區域露出地面的出人口、安全門(mén)、通風(fēng)亭位置應安全合理，其外觀(guān)應與周?chē)h(huán)境景觀(guān)相協(xié)調。

(6)隧道內應無(wú)積水、無(wú)嚴重滲、漏水，隧道內可燃、有害氣體的成分和含量不應超標。

(7)隧道配套各類(lèi)監控系統安裝到位，調試、運行正常。

(8)隧道工作井人孔內徑應不小于800mm，在隧道交叉處設置的人孔不應垂直設在交叉處的正上方，應錯開(kāi)布置。

(9)隧道三通井、四通井應滿(mǎn)足最高電壓等級電纜的彎曲半徑要求，井室頂板內表面應高于隧道內頂0.5m，并應預埋電纜吊架，在最大容量電纜敷設后各個(gè)方向通行高度不低于1.5m。

(10)隧道宜在變電站、電纜終端站以及路徑上方每2km適當位置設置出人口，出入口下方應設置方便運行人員上下的樓梯。

(11)隧道內應建設低壓電源系統，并具備漏電保護功能，電源線(xiàn)應選用阻燃電纜。

(12)隧道宜加裝通信系統，滿(mǎn)足隧道內外語(yǔ)音通話(huà)功能。

(13)隧道上電力井蓋可加裝電子鎖以及集中監控設備，實(shí)現隧道井蓋的集中控制、遠程開(kāi)啟、非法開(kāi)啟報警等功能，井蓋集中監控主機應安裝在與隧道相連的變電站自動(dòng)化室內。

02電纜排管

將電纜敷設于預先建設好的地下排管中的安裝方法，稱(chēng)為電纜排管敷設。電纜排管實(shí)物圖如下圖14所示。

圖14：電纜排管

對電纜排管技術(shù)要求如下:

(1)排管在選擇路徑時(shí)，應盡可能取直線(xiàn)，在轉彎和折角處，應增設工作井。在直線(xiàn)部分，兩工作井之間的距離不宜大于150m，排管連接處應設立管。

(2)排管要求管孔無(wú)雜物，疏通檢查無(wú)明顯拖拉障礙。

(3)排管管道徑向段應無(wú)明顯沉降、開(kāi)裂等跡象。

(4)排管的內徑不宜小于電纜外徑或多根電纜包絡(luò )外徑的1.5倍，一般不宜小于150mm。

(5)排管在10%以上的斜坡中，應在標高較高一端的工作井內設置防止電纜因熱伸縮而滑落的構件。

(6)35~220kV排管和18孔及以上的6~20kV排管方式應采取(鋼筋)混凝土全包封防護。

(7)排管端頭宜設工作井，無(wú)法設置時(shí)，應在埋管端頭地面上方設置標識。

(8)排管上方沿線(xiàn)土層內應鋪設帶有電力標識警示帶，寬度不小于排管。

(9)用于敷設單芯電纜的管材應選用非鐵磁性材料。(10)管材內部應光滑無(wú)毛刺，管口應無(wú)毛刺和尖銳棱角，管材動(dòng)擦系數應符合GB50217規定。

03電纜溝

電纜溝指封閉式不通行、蓋板與地面相齊或稍有上下、蓋板可開(kāi)啟的電纜構筑物。電纜溝實(shí)物如下圖15所示。

圖15：電纜溝

對電纜溝的技術(shù)要求如下:

(1)電纜溝凈寬不宜小于相關(guān)規程的規定;

(2)電纜溝應有不小于0.5%的縱向排水坡度，并沿排水方向適當距離設置集水井；

(3)電纜溝應合理設置接地裝置，接地電阻應小于5Ω;

(4)在不增加電纜導體截面且滿(mǎn)足輸送容量要求的前提下，電纜溝內可回填細砂；

(5)電纜溝蓋板為鋼筋混凝土預制件，其尺寸應嚴格配合電纜溝尺寸。蓋板表面應平整，四周應設置預埋件的護口件，有電力警示標識。蓋板的上表面應設置一定數量的供運、安裝用的拉環(huán)。

04直埋電纜通道

將電纜敷設于地下壕溝中，沿溝底和電纜上覆蓋有軟土層或砂，且設有保護板再埋齊地坪的敷設方式稱(chēng)為電纜直埋敷設。直埋電纜管道如下圖16所示。

圖16：電纜直埋敷設

對直埋電纜管道的技術(shù)要求如下:

(1)直埋電纜的埋設深度一般由地面至電纜外護套頂部的距離不小于0.7m，穿越農田或在車(chē)行道下時(shí)不小于1m。在引入建筑物、與地下建筑物交叉及繞過(guò)建筑物時(shí)可淺理，但應采取保護措施。

(2)敷設于凍土地區時(shí)，宜理入凍土層以下。當無(wú)法深埋時(shí)可埋設在土壤排水性好的干燥凍土層或回填土中，也可采取其他防止電纜受損的措施。

(3)電纜周?chē)粦惺瘔K或其他硬質(zhì)雜物以及酸、堿強腐蝕物等，沿電纜全線(xiàn)上下各鋪設100mm厚的細土或沙層，并在上面加蓋保護板，保護板覆蓋寬度應超過(guò)電纜兩側各50m。

(4)直埋電纜在直線(xiàn)段每隔30~50m處、電纜接頭處、轉彎處、進(jìn)入建筑物等處，應設置明顯的路徑標志或標樁。

05電纜橋架

為跨越河道，將電纜敷設在交通橋梁或專(zhuān)用電纜橋上的安裝方式稱(chēng)為電纜橋架敷設。電纜橋架又名電纜托架，是對由托盤(pán)或梯架的直線(xiàn)段、彎通、組件、托臂(懸臂支架)和吊架等構成的具有密集支撐電纜的剛性結構系統之全稱(chēng)。電纜橋架如下圖17所示。

圖17：電纜橋架敷設

對電纜橋架的技術(shù)要求如下:

(1)電纜橋架鋼材應平直，無(wú)明顯扭曲、變形，并進(jìn)行防腐處理，連接螺栓應采用防盜型螺栓。

(2)電纜橋架兩側圍欄應安裝到位，宜選用不可回收的材質(zhì)，并在兩側懸掛“高壓危險禁止攀登”的警告牌。

(3)電纜橋架兩側基礎保護帽應砼澆注到位。

(4)當直線(xiàn)段鋼制電纜橋架超過(guò)30m、鋁合金或玻璃鋼制電纜橋架超過(guò)15m時(shí)，應有伸縮縫、其連接宜采用伸縮連接板，電纜橋架跨越建筑物伸縮縫處應設置伸縮縫。

(5)電纜橋架全線(xiàn)均應有良好的接地。

(6)電纜橋架轉彎處的轉彎半徑，不應小于該橋架上的電纜最小允許彎曲半徑的最大者。

(7)懸吊架設的電纜與橋梁架構之間的凈距不應小于0.5m。

06綜合管廊

綜合管廊指在城市地下建造的市政公用隧道空間，將電力、通信、供水等市政公用管線(xiàn)，根據規劃的要求集中敷設在一個(gè)構筑物內，實(shí)施統一規劃、設計、施工和管理的構筑物，如圖18所示。

圖18：綜合管廊

對綜合管廊的技術(shù)要求如下:

(1)電纜艙應按公司的電纜通道型式選擇及建設原則，滿(mǎn)足國家及行業(yè)標準中電力電纜與其他管線(xiàn)的間距要求，綜合考慮各電壓等級電纜敷設、運行、檢修的技術(shù)條件進(jìn)行建設。

(2)電纜艙內不得有熱力、燃氣等其他管道。

(3)通信等線(xiàn)纜與高壓電纜應分開(kāi)設置，并采取有效防火隔離措施。

(4)電纜艙具有排水、防積水和防污水倒灌等措施。

(5)除按國標設有火災、水位、有害氣體等監測預警設施并提供監測數據接口外，還需預留電纜本體在線(xiàn)監測系統的通信通道。

高壓電纜金屬護層接地方式

高壓電纜線(xiàn)路安裝時(shí)，按照GB50217-2018《電力工程電纜設計標準》的要求，單芯電纜線(xiàn)路的金屬護套只有一點(diǎn)接地時(shí)，金屬護套任一點(diǎn)的感應電壓不應超過(guò)50-300V(未采取不能任意接觸金屬護套的安全措施時(shí)不大于50V；如采取了有效措施時(shí)，不得大于300V),并應對地絕緣。如果大于此規定電壓時(shí)，應采取金屬護套分段絕緣或絕緣后連接成交叉互聯(lián)的接線(xiàn)。為了減小單芯電纜線(xiàn)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(lián)接線(xiàn)。對于電纜長(cháng)度不長(cháng)的情況下，可采用單點(diǎn)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。

01金屬護層兩端直接接地

對35kV以上高壓電纜線(xiàn)路較短，傳輸功率很小的電纜，或利用率很低時(shí)，采取金屬屏蔽層兩端直接接地方式。兩端直接接地方式簡(jiǎn)單，但在金屬屏蔽上存在環(huán)流，一般不予采用，只有短電纜或輕載運行時(shí)，方可將金屬屏蔽層兩端三相互聯(lián)接地，如下圖19（a）、（b）所示

圖19（a）：金屬護層兩端直接接地

圖19（b）：金屬護層直接接地

02金屬護層單端接地

當電力電纜長(cháng)度在500m及以下時(shí)，電力電纜護套可以采用一端直接接地(通常在終端頭位置接地)，另一端經(jīng)保護器接地。護套其他部位對地絕緣，這樣護套沒(méi)有構成回路，可以減少及消除護套上的環(huán)行電流，提高電力電纜的輸送容量。為了保障人身安全，非直接接地端護套中的感應電壓不應超過(guò)50V但在電力電纜終端頭處的金屬護套用玻璃纖維絕緣材料覆蓋起來(lái)的情況下，該電壓可以提高到100V。如下圖20（a）、（b）所示。

圖20（a）：金屬護層單端接地（一端直接接地，另一端經(jīng)護層保護器接地）

圖20（b）：金屬護層保護接地

03金屬護層中點(diǎn)直接接地，兩端保護接地

對于在500—1000米范圍內的電纜線(xiàn)路，若電纜采取一端接地，電纜運行時(shí)，不接地端金屬屏蔽感應電壓會(huì )隨電纜長(cháng)度的增加而增加，從而大于設計規范要求的50V-300V，此時(shí)需要在電纜線(xiàn)路中間制作絕緣或直通中間接頭，將金屬護層進(jìn)行分段。對此，可制作直通接頭，采用金屬護層中點(diǎn)直接接地，做好防水處理，電纜兩端終端頭的金屬護層通過(guò)護層保護器接地，如下圖21所示，或者制作絕緣接頭，采用金屬護層中點(diǎn)保護接地，電纜兩端終端頭的金屬護層直接接地。

圖21：金屬護層中點(diǎn)直接接地，兩端保護接地

04金屬護層交叉互聯(lián)

當電纜線(xiàn)路較長(cháng)時(shí)，一般大于1500m，可以采用護套交叉互聯(lián)。這種方法是將電纜線(xiàn)路分成者干大段，每大段原則上分成長(cháng)度相等的三小段，每小段之間裝設絕緣接頭，絕緣接頭處護套三相之間用同軸電纜引線(xiàn)經(jīng)接線(xiàn)盒進(jìn)行換位連接，絕緣接頭處裝設組保護器，每一大段的兩端護套分別直接接地。這樣不但對稱(chēng)排列的三相電力電纜護套電位相量和為零，就是在不對稱(chēng)的水平排列三相電力電纜中，由于電纜每小段進(jìn)行了換位，每大段全換位，三相電力電纜護套感應電壓絕對值相差很小，相位差120°，其相量和很小。如下圖22（a）、（b）所示。

圖22（a）：金屬護層交叉互聯(lián)

圖22（b）：金屬護層交叉互聯(lián)

交叉互聯(lián)接地方式的優(yōu)點(diǎn)：

(1)交叉互聯(lián)接地方式的工頻感應電壓最大值出現在線(xiàn)路的交叉互聯(lián)處。若三小段電纜分段均勻，且三相線(xiàn)路始終保持對稱(chēng)狀態(tài)，即實(shí)施了理想的交叉互聯(lián)接地，則金屬護層兩端直接接地點(diǎn)間的電壓差為零。若沒(méi)有實(shí)施理想的交叉互聯(lián)接地，則會(huì )形成金屬護層感應環(huán)流，帶來(lái)直接接地點(diǎn)的地電位升。地電位提升由感應環(huán)流的零序分量產(chǎn)生，根據理論計算和運行實(shí)測數據可知，地電位升的絕對數值不高，不會(huì )使金屬護層的感應電壓超過(guò)規范要求。

(2)交叉互聯(lián)接地方式要求交叉互聯(lián)段內三小段電纜長(cháng)度盡可能均等，充分利用串聯(lián)連接的金屬護層感應電壓的抵消作用，減小了兩端直接接地點(diǎn)間的感應電壓差，從而抑制了金屬護層的感應環(huán)流。

(3)由于三相和兩相短路電流不以大地為回路，且回路的路程較近，因此短路電流在金屬護層上的感應電壓較小。金屬護層對地的最高感應電壓出現在線(xiàn)路發(fā)生單相短路時(shí)。對于交叉互聯(lián)線(xiàn)路，單相短路電流可以通過(guò)線(xiàn)路兩端直接接地的金屬護層實(shí)現短路電流的回流，起到降低金屬護層感應電壓、抑制短路電流對外界的干擾的作用。這一天然的短路電流回流通道是交叉互聯(lián)接地方式相比單端直接接地方式的一個(gè)重要優(yōu)勢。對于單端直接接地方式，若想達到這一抑制短路感應電壓的效果，則必須沿線(xiàn)布置一根回流線(xiàn)。

交叉互聯(lián)接地方式的缺陷：

叉互聯(lián)接地方式要求金屬護層兩端直接接地，這樣就不可避免地帶來(lái)了金屬護層的感應環(huán)流問(wèn)題。若實(shí)施了理想的交叉互聯(lián)接地，則金屬護層兩端的感應電壓差為零，因此沒(méi)有感應環(huán)流。但是在實(shí)際工程中，受工程中各種實(shí)際條件的制約，電纜線(xiàn)路往往難以實(shí)施理想的交叉互聯(lián)接地，因此在金屬護層上存在不同程度的感應環(huán)流。

隨著(zhù)城市電網(wǎng)的不斷發(fā)展，新建變電站的接入、城市規劃的調整以及其他一些因素，都可能帶來(lái)已建電纜線(xiàn)路的改造。常見(jiàn)的電纜線(xiàn)路改造需求主要有線(xiàn)路解口、改接和T接。這些改造需求都可能使電纜分段和線(xiàn)路長(cháng)度發(fā)生明顯的變化，而這些正是決定交叉互聯(lián)接地方式能否安全穩定運行的重要因素。對于解口和改接線(xiàn)路，若改造點(diǎn)沒(méi)有選于交叉互聯(lián)大段的端部，則會(huì )破壞原有線(xiàn)路的交叉互聯(lián)循環(huán)，造成金屬護層感應環(huán)流的增大。對于T接線(xiàn)路，若T接點(diǎn)選在交叉互聯(lián)大段的中間，則會(huì )引起線(xiàn)芯電流的潮流變化，使得一個(gè)交叉互聯(lián)循環(huán)段內各小段的潮流大小不一致，也會(huì )造成金屬護層感應環(huán)流的增大。

感應環(huán)流帶來(lái)了金屬護層的環(huán)流損耗，造成電纜發(fā)熱，直接影響了電纜載流量，同時(shí)降低了電纜的傳輸效率。南方電網(wǎng)公司的《電力設備預防性試驗規程》(Q/CSG114002－2011)中規定:金屬護層感應環(huán)流不得超過(guò)線(xiàn)芯工作電流的10%。

高壓電纜的感應電壓和環(huán)流

感應電壓：

電力安全規程規定：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(guò)三個(gè)線(xiàn)芯的電流總和為零，在鋁包或金屬屏蔽層外基本上沒(méi)有磁鏈，這樣，在鋁包或金屬屏蔽層兩端就基本上沒(méi)有感應電壓，所以?xún)啥私拥睾蟛粫?huì )有感應電流流過(guò)鋁包或金屬屏蔽層。但是當電壓超過(guò)35kV時(shí)，大多數采用單芯電纜，單芯電纜的線(xiàn)芯與金屬屏蔽的關(guān)系，可看作一個(gè)變壓器的初級繞組。當單芯電纜線(xiàn)芯通過(guò)電流時(shí)就會(huì )有磁力線(xiàn)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(xiàn)路的長(cháng)度和流過(guò)導體的電流成正比，電纜很長(cháng)時(shí)，護套上的感應電壓疊加起來(lái)可達到危及人身安全的程度，在線(xiàn)路發(fā)生短路故障、遭受操作過(guò)電壓或雷電沖擊時(shí)，屏蔽上會(huì )形成很高的感應電壓，甚至可能擊穿護套絕緣。

環(huán)流：

電力電纜護層接地線(xiàn)上的電流主要由感應電流、電容電流、泄漏電流三部分組成。感應電流由金屬護層的感應電動(dòng)勢作用在金屬護層的自阻抗、接地點(diǎn)間的導通電阻、接地線(xiàn)的電阻等阻抗上形成，感應電流的大小與感應電動(dòng)勢成正比，與回路中的總阻抗成反比，當電力電纜護層僅單點(diǎn)接地時(shí)，感應電流為零電容電流由工作電壓作用在導體與金屬護層間的電容而產(chǎn)生，與電力電纜長(cháng)度電纜截面尺寸、工作電壓等因素有關(guān)。泄漏電流由工作電壓作用在電力電纜主絕緣層的絕緣電阻而產(chǎn)生，絕緣正常時(shí)泄漏電流幅值極小，通?？梢院雎圆挥?。

如果將單芯電纜金屬護層兩端三相互聯(lián)接地，則鋁包或金屬屏蔽層將會(huì )出現很大的環(huán)流，其值可達線(xiàn)芯電流的50%--95%，形成損耗，使鋁包或金屬屏蔽層發(fā)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。