以下是關(guān)于35kV高壓單芯電纜接地方式的技術(shù)分析報告：

一、接地核心目標與挑戰(zhàn)

35kV單芯電纜的金屬護層（鋁護套或銅屏蔽）在運行時因電磁感應產(chǎn)生環(huán)流和感應電壓，若接地不當將導致：

環(huán)流損耗：引發(fā)護層過熱（溫升可達30℃以上），降低電纜載流量；

過電壓風險：感應電壓累積可能擊穿外護套，威脅人身安全。

合理接地設計需平衡“抑制環(huán)流”與“控制感應電壓”兩大矛盾需求。

二、主流接地方式分類與原理

1.兩端直接接地

原理：電纜首末端金屬護層直接連接接地網(wǎng)（接地電阻≤0.5Ω）。

優(yōu)勢：徹底消除感應電壓（接近0V），施工簡單、成本低。

致命缺陷：

護層環(huán)流可達導體電流的30%-80%（尤其大截面電纜），造成電能損耗（約3-10W/m）；

長期運行導致護層發(fā)熱，加速外護套老化。

適用場景：

短距離電纜（<500米）；

載流量余量充足的系統(tǒng)（如臨時供電）。

2.單端接地

原理：僅電纜一端護層接地（通常選終端站），另一端通過護層保護器（SVA）隔離。

優(yōu)勢：完全阻斷環(huán)流通路，實現(xiàn)“零環(huán)流”。

關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)：

感應電壓限制：正常運行≤65V（人身安全閾值），短路瞬間≤5kV（SVA動作值）；

分段長度計算：需滿足`L_max≤65V/(ω×I×M)`（ω角頻率，I電流，M互電感）。

風險控制：

未接地端必須安裝SVA，限制工頻過電壓≤500V、沖擊過電壓≤2kV；

敷設路徑需遠離鐵軌等強干擾源，避免感應電壓疊加。

適用場景：

中短距離電纜（500m～2000m）；

對能耗敏感的項目（如新能源電站）。

3.交叉互聯(lián)接地

原理：將長電纜均分三段（A/B/C），護層按“A頭-B尾、B頭-C尾、C頭-A尾”循環(huán)連接，最終三點接地。

核心優(yōu)勢：

三相護層感應電壓矢量和≈0，環(huán)流趨近于零；

每段感應電壓自平衡（理論值≤65V）。

工程要點：

分段長度誤差≤5%（避免電壓失衡）；

絕緣接頭處需裝設SVA組（限制瞬態(tài)過電壓）；

接地箱內(nèi)設置三相不平衡監(jiān)測儀（閾值設定±10V）。

適用場景：

長距離輸電（>2000m）；

城市高壓走廊（如隧道敷設多回電纜）。

4.回流線接地（結(jié)合交叉互聯(lián)）

原理：在電纜平行敷設低阻抗回流線（銅纜截面積≥25%相線），兩端接地并與護層絕緣。

雙重作用：

抵消電磁感應：回流線電流反向抑制護層感應電壓（降幅≥70%）；

提供短路電流通路：降低接地網(wǎng)電位升。

設計規(guī)范：

回流線位于三相電纜中心正下方（間距200mm）；

敷設深度增加10%，減少大地電阻影響。

適用場景：

超長距離或大電流電纜（如海底電纜）；

高土壤電阻率地區(qū)（>100Ω·m）。

三、特殊接地創(chuàng)新方案

1.分布式光纖測溫+動態(tài)接地

技術(shù)：沿電纜植入光纖傳感器，實時監(jiān)測護層溫度；

控制邏輯：當某點溫升超標時，自動閉合分段接地開關(guān)引流降溫。

價值：解決重載電纜環(huán)流與散熱的動態(tài)矛盾。

2.固態(tài)去耦合接地（SSG）

原理：在護層接地回路串聯(lián)可控硅閥組，正常運行時阻斷直流/低頻環(huán)流，故障時導通泄流。

突破：環(huán)流抑制率>95%，同時滿足故障快速接地需求。

四、接地方式選擇決策樹

1.短距離（<500m）→兩端直接接地（經(jīng)濟優(yōu)先）；

2.中距離（500m-2000m）→單端接地（能效優(yōu)先）；

3.長距離（>2000m）→交叉互聯(lián)接地（平衡優(yōu)先）；

4.超長/大電流/高阻地區(qū)→交叉互聯(lián)+回流線（安全優(yōu)先）。

五、安全紅線與強制性措施

護層保護器（SVA）必裝場景：

單端接地的未接地端；

交叉互聯(lián)系統(tǒng)的絕緣接頭處。

接地電阻要求：

獨立接地極≤10Ω；

共用變電站接地網(wǎng)≤0.5Ω。

外護套耐壓試驗：

交接試驗：10kV/1min（檢測敷設損傷）；

預防性試驗：6kV/5min（每年1次）。

結(jié)論

35kV單芯電纜接地本質(zhì)是“電磁能量管理”工程，需根據(jù)長度、電流、環(huán)境三要素匹配方案：

短纜：犧牲能效保安全（兩端接地）；

中纜：追求零環(huán)流（單端接地）；

長纜：借力電磁平衡（交叉互聯(lián)）；

特殊工況：疊加回流線或智能控制。

終極法則：護層感應電壓嚴禁超過65V（人身安全電壓），環(huán)流損耗不應超過導體損耗的5%——此雙限值是一切設計的核心邊界。

>注：對于水底電纜、高鐵牽引供電等特殊場景，需增加絕緣節(jié)分段或采用復合光纖-金屬護層結(jié)構(gòu)，此處不作展開。