Part1 前文提要

《电缆：如果你愿意一层一层一层的剥开我的心》

文中提到：

1）高压电缆从内到外分别为：图1

①导电层、②绝缘层、③护套层（护套层又分为：金属护套层和非金属护套层。）

2）电缆正常运行时：图2

高压单芯电缆线芯电流产生的交变磁场会在金属护套上产生感应电势。

3）为了保证电缆运行维护人员安全：图3

同时减小环流损耗，必须控制金属护套上的感应电势。

控制金属护套感应电压的方式为将金属护套层接地。图4

因此，我们今天就来聊一聊如何控制金属护套上的感应电势。

Part2 感应电势限值

根据《电力工程电缆设计标准》GB50217-2018中，对正常感应电势最大值要求如下：

1）无安全措施时（即人员能接触到金属套）时：50V。

2）有安全措施时（即人员不能接触到金属套）时：300V。

因为当前电缆线路工程均会防止人员直接接触金属套，因此电缆正常感应电势最大不得超过300V.在《电力工程电缆设计标准》94版中，该值为100V。在2007版和现行的2018版中，则把该值提升到了现在的300V。

疑问一：感应电势如何计算？

答：感应电势的大小与电缆线路的长度和流过导体的电流大小成正比。具体计算详见《电力工程电缆设计标准》2018版附录F。

疑问二：为什么新规范要提升最大感应电势允许值呢？

答：为了减小接头数量，随着高压电缆截面和负荷电流的日益增大，在较长距离电缆线路工程，受金属正常感应电势容许值仅 100V 的制约，往往不仅不能采取单点接地，而且交叉互联接地需以较多单元，使得不长的电缆段就需设置绝缘接头 。

如 500 kV 1 X 2500 mm2 电缆通常三相直列式配置时，每隔约250m就需设置接头。又基于超高压电缆的接头造价昂贵，且接头数量若多，不仅安装工作量大、工期长，且将影响运行可靠性降低。

疑问三：感应电势300V容易达到吗？

答：很难达到！

英国国家电网公司曾对已运行30年的 21km长275kV 电缆线路进行改造，研究了由原来的 28 个交叉互联单元缩减为7个，交叉互联单元段长度增至2955m~3099m，其中最大Es达214V。

西班牙马德里地区400kV 1X2500mm2 XLPE 电缆12.7km 长输电干线，采取5个交叉互联单元 ，单元中最长区段按电缆制造长度850m 考虑，Es 达 263V~317 V ，该线路于2004 年建成运行。

因此，一般110kV~220kV线路在常规电缆分段下很难超过300V.

Part3 常见的接地方式

接地方式的选择主要和线路长度有关：

1）当电缆长度较短时：直接接地+保护接地。

当电缆长度较短时（一般不超过500~700米），即可采用“直接接地+保护接地”方式。

（采用交叉互联方式不合理，因为会增加接头数量，增加投资，增大运维风险），同时根据《电力工程电缆设计标准》要求，一般情况下均需设置平行回流线。

“直接接地+保护接地”接线示意图如下：图5

问：为什么不采用交叉互联方式？

答：采用交叉互联方式需分割为3段，增加了接头数量，增大了投资和运维风险。

2）电缆长度较长时：交叉互联接地。 图6

当电缆长度较长时（大于1000m时），即可等分为三段凑成一个交叉互联段。（或者3段的倍数凑成多个交叉互联段）根据理论，一段完全三等分的电缆，两端的感应电压为零，不存在环流。

所以为什么呢？

利用交叉互联箱经过两次换位后，即形成在每根金属护套上分别串联着A 、B 、C 相电缆的护套电压。因此，每区段中每段导体线芯在护套上感应的电压互成120°相位差，将三段感应电压矢量和后，整个区段的每根电缆护套上感应电压为零，也就不存在环流。

通俗来讲，就是通过交叉互联箱，每根金属护套在3相上都走了一遭，最后回到了原点。可见下图：图7

问：为什么不都采用单点接地方式？

答：都采用交叉互联方式增加了接地箱数量，增加了回流线长度，增大了投资。且回流线容易被盗，有安全隐患。

3）特殊情况下：直接接地和交叉互联接地搭配使用

例如已有一段电缆本采用交叉互联接地，现要对其进行改造进行加长500m，则加长的这一段可采用直接接地方式，具体接线可见下图：图8

Part4 接地箱图片

最后给大家看看接地箱的实拍图，帮助大家加强理解，加深印象。图9-12

由上图可以看出，与直接接地箱和保护接地箱连接的是单芯电缆，只有一根线芯。

与交叉互联箱连接的是同轴电缆，是有两根线芯（里一层、外一层）。

（这也就是单芯电缆与同轴电缆的区别！）图13

微信公众号“输电趣坛”转载