2014NO.36科技创新导报工业技术ScienceandTechnologyInnovationHerald110kV单芯电缆金属护套感应电压计算及分段蔡高凤（广东电网公司云浮供电局广东云浮527300）摘要：电缆线路较长时将引起过高的金属护套感应电压，从而降低电缆的使用寿命，并危及人身安全。建立三相线芯对屏蔽层感应电压计算模型，推导出单芯电缆金属护套的感应电压表达式，得到了正常运行条件下不同长度的单芯电缆线路感应电压。关键词：单芯电缆金属护套电磁场理论感应电压交叉互联接地分段：TE937文献标识码:A:1674-098X（2014）12(c)-0073-02InducedVoltageCalculationandFragmentationofMetallicSheathfor110kVSingle-conductorCableCaiCaofeng（YunfuPowerSupplyBureauofGuangdongPowerGridCorporation，Yunfu,Guangdong,527300,China）Abstract：Metalsheathoflongcablelinescanproducehighinducedvoltage,whichreducethecablelifeandendangersthepersonalsafety.Buildtheinducedvoltagecalculationmodelofthreephaseconductorstothemetalsheath,derivetheinducedvoltagecalculationexpressionofthesingle-corecablemetalsheath.KeyWords:Single-corecable;Metalsheath;Electromagneticfieldtheory;Inducedvoltage;Crossconnectiongrounding;Segmentation随着架空电力线路走廊的日趋紧缺及电缆技术的发展，城市敷设110kV高压电缆越来越广泛。在工程实际中，为了提高单芯电力电缆线路的输送容量，可以采取电缆金属护套接地的方法，但金属护套上不可避免地会产生感应电压。当电缆线路很长时，电缆金属护套的感应电压会达到较高的数值，威胁人身安全，同时增大护套感应电流，导致电缆温度过高而影响电缆载流量且降低电缆的使用寿命。因此，需要采取相应的措施来降低或消除金属护套的感应电压。由于在电缆的负荷、短路电流以及电缆三相排列方式等因素确定的情况下，电缆段长是控制电缆金属护套感应电压的主要因素，因此目前常采用的降压方法是对电缆进行分段处理。工程上采用的传统计算公式对金属护套的感应电压进行估算时，由于公式极其复杂，使用非常不便。为此，在传统计算公式的基础上对金属护套的感应电压计算公式进行改进，推导出较为简便的感应电压计算公式。1电缆感应电压及产生原因对于单芯电缆，金属护套的感应电压就可能达到很大的数值，危及人身安全及降低电缆使用寿命。因此，必须验算感应电压及采取有效的限制措施，将电缆金属护套感应电压限制在规程规定的范围内。单芯电力电缆的金属导线与金属护套或屏蔽层可看作双绕组变压器的线圈。当电缆通过交流电时，导体电流产生的一部分磁通与金属护套或屏蔽层铰链，这部分磁通使屏蔽层产生感应电压[2]。感应电压的大小与电缆线路的长度、电流的大小及频率、电线排列中心距离和金属护套平均半径之比的对数成正比。如果单芯电缆屏蔽层采取两端同时接地，屏蔽层感应电压会在闭合通路中产生环形电流，电缆正常运行时屏蔽上的环流与导体的负荷电流为同一数量级，带来严重的环流损耗，导致电缆发热严重，影响电缆的寿命和载流量。根据[1]要求，单芯电缆线路的金属护套或屏蔽层，在线路上至少有一点直接接地，且在金属护套或屏蔽层上任一点非接地处的正常感应电压应符合下列规定：(1)未采取能防止人员任意接触金属护套或屏蔽层图1两端接地图图2单点接地图的安全措施时，在满负载情况下，不得大于50V；(2)采取能防止人员任意接触金属护套或屏蔽层的安全措施时，在正常满负荷情况下，不得大于300V。2感应电压的限制措施限制感应电压的措施主要有三种，分别为金属护层两端接地、金属护层一端接地及金属护层交叉互联接地[3-4]。2.1金属护层两端接地线路较长，单点直接接地方式无法满足文献[1]的要求时，水下电缆、35kV及以下电缆或输送容量较小的35kV以上高压电缆，可采取在电缆线路两端直接接地（如科技创新导报ScienceandTechnologyInnovationHerald73UUVUUVWVSSUOSUVSWUVSVOSWVSWO科技创新导报2014NO.36ScienceandTechnologyInnovationHerald工业技术O的几何平均半径）。U相电缆屏蔽层由于电流IU所形成的磁通表达式：2104IlnGMRS(1)UUUGMRO...