任务一 电力电缆护层感应电压与接地方式

【学习目标】

1.掌握交叉互联接地的结构原理与适用场景

2. 熟悉过电压保护器的选型、安装与作用

3. 掌握直接接地方式的接线规范与安全要点

4. 能区分三种接地方式的适用电缆线路

【设备清单】

表 1 电能表规约学习调试所需设备、仪器、材料

【设备简介】

1. 交叉互联接地（交叉互联箱）
   

   
   
   

将长距离高压电缆分段，通过接地箱把三相护套交叉换位，抵消护套感应电压，限制环流。适用于长距离高压单芯电缆，可降低发热、提高载流量，是高压电缆线路主流接地方式。

2.不接地+过电压保护器（保护接地箱）

电缆金属护套正常运行时不直接接地，仅通过保护器连接；发生雷电、操作过电压时保护器迅速导通泄流，保护护层绝缘。适用于短电缆、不重要线路或电缆中间段。

3. 直接接地（直接接地箱）

电缆金属护套通过接地箱直接与大地可靠连接，结构简单、泄流快，主要用于电缆线路两端、接头处或要求零电位的部位，配合交叉互联系统使用。

【软件清单】

无

【安全事项】

1. 严禁接错相：交叉互联必须严格按A→B→C→A顺序换位，接错会导致环流爆炸、电缆烧毁。

- 绝缘接头密封：中间接头必须全密封、绝缘良好，严禁进水受潮，否则护套击穿短路。

- 接地电阻：两端直接接地电阻必须 ≤4Ω，接地极要深埋，接触良好。

2. - 严禁开路运行：保护器必须完好，禁止拆除或短接，否则雷击时护套会被击穿爆炸。

- 极性正确：保护器高压端接护套，接地端接接地网，不能反接。

- 定期试验：每1-2年测保护器直流参考电压，防止老化失效。

3. 严禁长距离使用：超过500米绝对不能两端直接接地，否则环流达几百安，电缆会起火。

- 防止跨步电压：接地引线要短、粗，接地网要可靠，避免人员靠近接地极。

【工作流程】

【操作步骤】

一、交叉互联接地（长距离电缆 >1km，最常用）

适用：110kV及以上长电缆（通常一个单元3段，总长1～2km）

目的：抵消护套感应电压、消除环流、降损耗

1. 接线原理（三段一个交叉互联单元）

- 把电缆三等分（长度差≤5%）

- 段间用绝缘接头（导体通、护层断开）

- 护层经交叉互联箱换位：

- 第1段A → 第2段B

- 第1段B → 第2段C

- 第1段C → 第2段A

- 第2段再交叉接到第3段

- 两端终端：护层经**护层保护器（氧化锌避雷器）**接地

- 中间接头：交叉后直接接地（接地箱→接地网）

2. 使用/安装步骤

1. 分段与接头

- 按设计长度切分，制作直通接头与绝缘接头

- 绝缘接头必须保证护层电气断开

2. 交叉互联箱接线

- 打开互联箱，按 A→B、B→C、C→A 换位连接

- 用同轴电缆/多股铜线，螺栓紧固

3. 接地安装

- 中间接头：三相护层汇总到接地箱母排，再引下线接接地网（接地电阻＜4Ω）

- 两端终端：护层→护层保护器→接地网

4. 测试

- 护层直流电阻、绝缘、交叉换位正确性

- 接地电阻复测

二、单端接地 + 过电压保护器（短电缆 ≤500～700m）

适用：较短高压单芯电缆

接线：

- 一端：金属护层 直接接地

- 另一端：护层 → 护层保护器（氧化锌避雷器） → 接地

使用步骤

1. 一端直接接地

- 护层用铜线接接地箱/接地排→接地网

2. 另一端接保护器

- 护层接保护器高压端

- 保护器接地端→接地网

- 引线短、直、粗（减小电感）

3. 检查

- 无短路、无松动

- 保护器外观完好

三、直接接地（三芯电缆/短单芯/检修接地）

适用：

- 35kV及以下三芯电缆（两端直接接地）

- 单芯电缆很短、或检修临时接地

1. 两端直接接地（三芯）

- 两端金属护层/钢铠分别短接→接地线→接地网

2. 临时直接接地（检修）

安全步骤（必须严格） ：

1. 停电、验电、放电

2. 先接接地端：接地夹→接地网/接地极

3. 后接导线端：用绝缘杆把线夹夹在电缆护层/导体

4. 拆除：先拆导线端，后拆接地端

四、三种方式对比（速记）

- 交叉互联：长距离、无环流、最复杂

- 单端+保护器：中短距离、简单、限过电压

- 直接接地：三芯/短单芯/检修、最简单

【思考题】

高压单芯电缆线路中，直接接地箱、交叉互联接地箱、保护接地箱分别应用在什么场景？各自的核心作用是什么？

【参考文献】

[1] . GB 50169-2016《电气装置安装工程 接地装置施工及验收规范》

[2]  GB 50217-2018《电力工程电缆设计标准》

[3] GB 50065-2011《交流电气装置的接地设计规范》

附录：

附录1 三种电缆接地方式核心参数速查表

1. 交叉互联接地：适用于110kV及以上长距离单芯电缆，一个单元分3段、长度均等，护层交叉换位抵消感应电压，中间直接接地、两端经保护器接地，接地电阻≤4Ω。

2. 保护接地（单端接地）：适用于500m以内短电缆，一端直接接地、另一端经氧化锌护层保护器接地，限制过电压、防止护层绝缘击穿。

3. 直接接地：适用于35kV及以下三芯电缆/短单芯/检修接地，护层直接接入接地网，严禁长距离单芯电缆两端直接接地。

附录2 交叉互联接地系统接线与相序规范

1. 一个交叉互联单元由3段长度相近（差值≤5%）电缆组成，段间设置绝缘接头分隔护层。

2. 相序交叉规则：A→B、B→C、C→A逐段换位，严禁接错相，防止环流过大烧毁电缆。

3. 中间绝缘接头处交叉互联后直接接地，线路两端经护层保护器接入接地网。

附录3 电缆接地装置安全与试验要求

1. 接地电阻：直接接地与交叉互联系统接地电阻≤4Ω，接地极埋设牢固、接触良好。

2. 护层保护器：每1～2年检测直流参考电压，严禁反接、开路、短接或拆除运行。

3. 投运前必测：护层绝缘电阻、交叉回路导通性、接地电阻，不合格必须整改合格。

附录4 常用标准规范与术语说明

1. 执行标准：GB 50169-2016、GB 50217-2018、GB 50065-2011。

2. 护层电压限制器：即氧化锌电缆护层保护器，正常绝缘、过电压迅速导通泄流。

3. 绝缘接头：导体连通、金属护层电气断开，为交叉互联系统必备部件。