隨著我國(guó)工業(yè)逐步發(fā)展,，企業(yè)規(guī)模越來越大，用電量越來越高,，很多大企業(yè)均建有高壓變電站,，其中尤以35KV變電站居多。又因?yàn)榧芸站€路占地面積大及充油電纜污染環(huán)境,、不易維護(hù)等原因,，加上交聯(lián)電纜制作工藝日益成熟,，多數(shù)企業(yè)為節(jié)約土地、保護(hù)環(huán)境采用交聯(lián)電纜作為35KV線路的動(dòng)力電纜,。但是,，隨著企業(yè)35KV線路快速發(fā)展的近20年間，多數(shù)企業(yè)交聯(lián)電纜線路運(yùn)行8一10年后故障率（80％以上是接地故障）居高不下,，以致威脅到生產(chǎn)系統(tǒng)的安全,。
下面就結(jié)合企業(yè)供配電系統(tǒng)現(xiàn)狀及電纜經(jīng)驗(yàn)人簡(jiǎn)單對(duì)電纜線路接地故障原因作一下簡(jiǎn)單分析。
1 ,、交聯(lián)電纜與架空線路及充油電纜的區(qū)別
交聯(lián)電纜的絕緣介質(zhì)是聚乙烯,，屬于固體絕緣；架空線路及充油電纜的絕緣介質(zhì)分別為空氣及絕緣油,，屬于流動(dòng)絕緣,。當(dāng)線路因過電壓發(fā)生局部放電時(shí)，每一種線路都會(huì)發(fā)生局部放電現(xiàn)象,，這種現(xiàn)象稱為電暈,。這種局部放電會(huì)造成輸電線路絕緣的局部損傷；但是因?yàn)榱鲃?dòng)絕緣在過電壓消失后因其絕緣介質(zhì)的流動(dòng)性其絕緣水平會(huì)逐步恢復(fù),，所以這種損傷只會(huì)對(duì)固體絕緣造成永久性損傷，因損傷部位絕緣持續(xù)降低進(jìn)而造成交聯(lián)電纜絕緣的積累性破壞,，從而使交聯(lián)電纜使用壽命下降,。
2、系統(tǒng)中過電壓從何而來
供電系統(tǒng)中的過電壓分為外部過電壓及內(nèi)部過電壓,。
外部過電壓主要指大氣過電壓,，包括直擊雷過電壓和感應(yīng)雷過電壓。
內(nèi)部過電壓包括工頻過電壓,、諧振過電壓,、操作過電壓。
大氣過電壓的電壓等級(jí)往往在500KV左右,，對(duì)于我國(guó)超高壓電網(wǎng)絕緣影響不大,，但是在35KV系統(tǒng)中，由于其額定絕緣水平往往在3一4 倍線電壓,，因此大氣過電壓經(jīng)常會(huì)造成35KV系統(tǒng)相間短路形成事故,。
內(nèi)部過電壓中諧振過電壓發(fā)生在系統(tǒng)構(gòu)成震蕩回路時(shí)產(chǎn)生的串聯(lián)諧振過電壓，這種現(xiàn)象一般在投切電容器組時(shí)發(fā)生,。因電容器操作時(shí),，運(yùn)行規(guī)程中有防止發(fā)生串聯(lián)諧振的明確規(guī)定，因此此種過電壓本文不多敘述,。
工頻過電壓分為三種：
（1） 空載長(zhǎng)線路電容效應(yīng),，因企業(yè)單位中不存在長(zhǎng)距離輸電線路,，此種效應(yīng)本文不多敘述。
（2） 非對(duì)稱接地故障,，系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí),，非故障相電壓由相電壓升高為線電壓。此種現(xiàn)象發(fā)生在系統(tǒng)出現(xiàn)故障后,，本文重點(diǎn)討論接地發(fā)生的原因,，對(duì)這一現(xiàn)象不多敘述。
（3） 甩負(fù)荷引起的工頻電壓升高,，因企業(yè)單位工藝連鎖復(fù)雜,，任何一項(xiàng)指標(biāo)達(dá)不到都有可能造成系統(tǒng)停車，造成用電負(fù)荷降低,，短時(shí)產(chǎn)生過電壓,。這種現(xiàn)場(chǎng)在企業(yè)單位中很常見。
操作過電壓：
（1） 弧光接地過電壓,，發(fā)生在系統(tǒng)接地時(shí),，本文隨后討論。
（2） 供電系統(tǒng)中存在很多儲(chǔ)能元件（包括電感,、電容）,，因此在短路器分合閘時(shí)會(huì)形成震蕩回路，產(chǎn)生短時(shí)過電壓,，此為操作過電壓,。這種過電壓受供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)影響不可避免。
3,，接地事故直接原因
過去35KV及以上電壓等級(jí)的輸電線路均歸供電部門管理,，其結(jié)構(gòu)以架空線路為主，部分企業(yè)35KV及以上電纜線路以充油電纜為主,，這兩種線路絕緣介質(zhì)均屬于流動(dòng)性絕緣,，在發(fā)內(nèi)部過電壓時(shí)，其絕緣性能短時(shí)受損,，但是在過電壓消失后會(huì)逐漸恢復(fù),。因此，早期35KV 系統(tǒng)在過電壓防護(hù)措施中并未對(duì)內(nèi)部過電壓進(jìn)行明確規(guī)定,。因沿用舊有標(biāo)準(zhǔn),，在早期交聯(lián)電纜代替架空線路和充油電纜后，并未及時(shí)對(duì)內(nèi)部過電壓進(jìn)行有效的限制措施,，而35KV系統(tǒng)內(nèi)部過電壓會(huì)對(duì)交聯(lián)電纜的絕緣介質(zhì)造成不可恢復(fù)的破壞,，這是造成35KV交聯(lián)電纜電力線路故障頻發(fā)的根本原因。
4,，接地事間接原因
交聯(lián)電纜絕緣介質(zhì)因其本身在制作過程中存在雜質(zhì),、氣泡等缺陷易造成其電場(chǎng)集中進(jìn)而導(dǎo)致局部擊穿,，形成樹枝狀破壞通道，這是一個(gè)極其復(fù)雜的電腐蝕過程,。交聯(lián)電纜在其導(dǎo)體與絕緣之間增加一層半導(dǎo)體以排除氣隙,、平衡電場(chǎng)；同樣,，在電纜絕緣與外屏蔽之間也有一層半導(dǎo)體,。但是，在35KV電纜頭制作過程中必然要切除一部分半導(dǎo)體及屏蔽層,，以便增加電纜的爬電距離,，而高壓電纜屏蔽層的主要作用就是改善電纜的電場(chǎng)分布，雖然在電纜頭制作過程中絕緣與屏蔽之間增加了一層應(yīng)力管以改善電力線分布,，但因其為手工制作進(jìn)而存在瑕疵,，導(dǎo)致電纜頭應(yīng)力管部位電場(chǎng)分布不均，進(jìn)而在電纜頭部分及其容易產(chǎn)生電樹枝,。這是交聯(lián)電纜及其電纜頭在制作過程中不可避免的,，這是引發(fā)交聯(lián)電纜事故的間接原因。而早期35KV交聯(lián)電纜線路中對(duì)內(nèi)部過電壓缺乏限制措施更加速了電纜絕緣的老化過程,，導(dǎo)致運(yùn)行 8一10年的交聯(lián)電纜事故頻發(fā),，又因?yàn)殡娎|頭部分為整段電纜線路絕緣的薄弱環(huán)節(jié)，所以因電纜頭擊穿造成的接地事故占到交聯(lián)電纜事故中的80％以上,。而交聯(lián)電纜因其單相接地后存在弧光,，極易引起未接地相電纜絕緣的快速老化，進(jìn)而發(fā)展成兩相短路,、高壓斷路器跳閘，造成事故擴(kuò)大,。
5．消弧線圈在電纜較多的系統(tǒng)中不能消弧的原因
對(duì)于接地事故頻發(fā)的電纜線路,，有些企業(yè)基于過去經(jīng)驗(yàn)采用消弧線膶來消除接地弧光，但是具體使用效果并不理想,。我們還是要從電網(wǎng)結(jié)構(gòu)變化人手分析單相接地時(shí)的高頻振蕩電流,，當(dāng)發(fā)生單相接地時(shí)，因交聯(lián)電纜其特殊結(jié)構(gòu),，其線間分布電容近似于零,，而架空線路的線間分布電容很小故可忽略健全相對(duì)故障相的影響，可以認(rèn)為當(dāng)系統(tǒng)接地故障時(shí)故障相對(duì)地分布電容c和線路電感L產(chǎn)生的高頻振蕩電流〈i)流向故障點(diǎn),。其大小為：
因接地故障中存在高頻振蕩電流,，而消弧線圈只能補(bǔ)償工頻電容電流，所以高頻振蕩電流衰減的快慢將直接影響故障點(diǎn)消弧效果,。
首先,，交聯(lián)電纜受結(jié)構(gòu)制約其對(duì)地電容遠(yuǎn)大于架空線路的對(duì)地分布電容,，因此交聯(lián)電纜線路中的高頻振蕩電流遠(yuǎn)大于工頻接地電流。
其次,，電纜線路中直流電阻數(shù)值很小,，相對(duì)于接地電阻可以忽略不計(jì)。架空線路的接地電阻一般在20一30歐姆,，電纜線路接地電阻一般在10歐姆以下,；架空線路的絕緣子高一般在200一250mm，電纜線路導(dǎo)體對(duì)地距離在5一15mm,，顯然架空線路的接地電阻與弧光電阻和遠(yuǎn)大于電纜線路,。架空線路的衰減系數(shù)比電纜線路的大幾十倍，從而架空線路高頻振蕩電流的衰減速度比電纜線路塊幾百上千倍,。
因此,，消弧線圈在交聯(lián)電纜線路中并不能補(bǔ)償故障點(diǎn)的高頻振蕩電流，使故障點(diǎn)電流仍然很大,，難以熄滅電弧,，更不能消除弧光接地過電壓。
6·改進(jìn)措施
（1）對(duì)于系統(tǒng)內(nèi)部過電壓,，建議將線路中單純限制大氣過電壓的避雷器改為既能限制大氣過電壓又能限制內(nèi)部過電壓的過電壓保護(hù)器,。
〈2）當(dāng)發(fā)生單相弧光接地故障時(shí)，鑒于現(xiàn)有國(guó)內(nèi)交聯(lián)電纜及35KV 供配電設(shè)施絕緣等級(jí)均是按線電壓標(biāo)準(zhǔn)制作,，建議采用消弧柜將非金屬性接地轉(zhuǎn)化為金屬性接地,，這樣可以消除弧光接地過電壓并滿足《電力運(yùn)行規(guī)程》規(guī)定，35KV系統(tǒng)在發(fā)生單相接地故障后可繼續(xù)運(yùn)行
2小時(shí),，便于拉路查找故障點(diǎn),，防止事故擴(kuò)大。
〖參考文獻(xiàn)〗
[1 ]林囗．消弧線圈在電纜線路較多的系統(tǒng)中不能消弧的原因分析．甘肅科技,，合肥,，2 004.5．
