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工作原理
① 高壓單芯電纜系統的接地要求
26/35kV、48/66kV、64/110kV及127/220kV等高壓電纜均為單芯電纜，安裝時與中低壓三芯電纜兩端同時接地的方式有所不同，多采用一端接地，另一端不直接接地，或采用有電壓限制措施的接地方式。工況條件下運行的高壓電纜當受到雷電波或內部過電壓的沖擊時，電纜護層的不直接接地端會產生較高的沖擊電壓，或當系統發生短路事故時，其護層的不直接接地端也會出現較高的工頻感應過電壓，該電壓可能擊穿電纜外護層的絕緣，易造成電纜的鎧裝及屏蔽層形成單點或多點接地故障，故障電流借助接地導體形成單流回路或多環流回路，使電纜護套燒損發生火災，甚至危及人身安全。這也是高壓單芯電纜必須采用特殊接地方式的意義，電纜金屬護套上感應電壓的大小限定數值在國標中有明確規定：“未采取不能任意接觸金屬護套的安全措施時，不得大于50V；如采用安全措施時，不得大于100V”。因此，按照電力行業標準DL/T401-2002《高壓電力電纜選用導則》的規定，須采用電纜護層保護器以限制感應電壓和故障過電壓，以保證電纜的安全運行。
② 電纜護層保護器工作的原理
在電纜線路正常工作狀態時，電纜護層保護器呈現穩絕緣狀態，截斷電纜金屬護套及金屬屏蔽中的工頻感應電流回路，此時電纜的感應端仍具有感應電勢差，但沒有達到被限制的門檻電壓值；當電纜線路出現雷電過電壓、內部過電壓或接地故障狀態時，感應的電磁能量波效應將導致電纜金屬護套中會出現很高的工頻過電壓或沖擊過電壓，此時，電纜護層保護器開始動作，呈現出低電阻導通狀態，使得故障電流經保護器迅速泄入大地，作用在護層保護器上的電壓也迅速下降；當故障波的能量減少或感應電壓降低至門檻電壓值以下時，保護器的電阻開始生高至絕緣狀態，故障電流的回路又被切斷，保護器的一個完整的動作循環結束，實現了保護電纜護套絕緣的過程。
③ 電纜接地箱的意義
單從電纜護層的保護要求來講，僅僅使用電纜護層保護器是可以實現這個目標的，但是從系統的安全角度看，這樣的措施是不完善的，所以將保護器置于箱體內構成電氣總體，這就是電纜接地箱的應用意義。它的好處是：工況條件下的護層保護器上的感應電壓持續存在，被絕緣件隔離，又被箱體封閉在一個有效的絕緣結構里，它不會對其他非等電位點產生放電，所以有了箱體后系統的主電壓作用是安全的；箱體的金屬外殼采用不銹鋼殼體制造，并且使之接地，電磁效應少，殼體表面的泄露電流流回大地，箱體對人和動物來講是安全的；接地電纜引入箱體后，可通過箱體里已經預置好的結構排布方式進行連接，避免接線零亂和復雜化，安裝的方便性和正確性得以實現。
電纜接地箱的產品材料、結構和特點：
①接地箱箱體采用304#不銹鋼材料，外表面采取靜電噴涂，機械強度高，防腐蝕性能優異；
②全密封結構，防水性能好；
③導電部件采用無氧紫銅排，導電性能優良，不推薦將箱體做為主放電電流通道；
④絕緣部件采用SMC支柱絕緣子；
⑤保護器具有絕緣性能好，介電強度高，抗漏痕，抗電蝕，耐熱，耐寒，耐老化，防爆等優點；
⑥結構緊湊，安裝使用方便?？砂惭b于戶外或直埋運行，不受水浸環境影響；
⑦多種連接方式排布，便于安裝，可以按用戶的設計進行選擇制造。
電纜接地箱的主要性能指標：
① 基本要求：
使用條件：戶外環境溫度：－50℃—＋50℃；
參考標準：GB50217—1994《電力工程電纜設計規范》；
運行和維護：設備不需要特殊維護；
②電纜接地箱的主要技術參數表
|
序號 |
主要項目描述 |
三相直接接地箱 |
三相保護接地箱 |
三相交叉互聯保護接地箱 |
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|
01 |
箱體尺寸，長×寬×高，mm |
340×290×160 |
430×290×200 |
500×380×260 |
||||
|
02 |
內置保護器數目，只 |
0 |
3 |
3 |
||||
|
03 |
電纜進出口數目，個 |
4 |
4 |
4 |
7 |
|||
|
04 |
進出接地電纜類型 |
非屏蔽軟電纜 |
非屏蔽軟電纜 |
同軸屏蔽型 |
非屏蔽電纜 |
|||
|
05 |
應用場合 |
終端或中間頭處 |
電纜終端處 |
絕緣接頭處 |
||||
|
06 |
對地及相間耐壓值 |
交流AC |
直流DC |
交流AC |
直流DC |
交流AC |
直流DC |
|
|
06-01 |
35 kV場合，kV/1min |
相-殼，10 |
相-殼，15 |
10 |
15 |
10 |
15 |
|
|
06-02 |
66 kV場合，kV/1min |
相-殼，14 |
相-殼，20 |
14 |
20 |
14 |
20 |
|
|
06-03 |
110 kV場合，kV/1min |
相-殼，18 |
相-殼，25 |
18 |
25 |
18 |
25 |
|
|
06-04 |
220 kV場合，kV/1min |
相-殼，18 |
相-殼，25 |
18 |
25 |
18 |
25 |
|
|
07 |
對地及相間沖擊耐壓值，標準波 |
-- |
-- |
-- |
||||
|
07-01 |
35 kV場合，kV |
僅相對地，28 |
28 |
28 |
||||
|
07-02 |
66 kV場合，kV |
僅相對地，36 |
36 |
36 |
||||
|
07-03 |
110 kV場合，kV |
僅相對地，45 |
45 |
45 |
||||
|
07-04 |
220 kV場合，kV |
僅相對地，50 |
50 |
50 |
||||
|
08 |
******短路耐受電流（動穩定） |
40 kA/1S |
40 kA/1S |
40 kA/1S |
||||
|
09 |
銅排與外殼間的絕緣電阻，MΩ |
≧20 |
≧50 |
≧50 |
||||
|
10 |
被限制電壓 |
|
|
|
||||
|
10-01 |
35 kV場合，kV |
-- |
5 |
7 |
||||
|
10-02 |
66 kV場合，kV |
-- |
6 |
7 |
||||
|
10-03 |
110 kV場合，kV |
-- |
7 |
7 |
||||
|
10-04 |
220 kV場合，kV |
-- |
10 |
10 |
||||
|
11 |
方波電流 @ 200μs |
|
|
|
||||
|
11-01 |
35 kV場合，A |
200 |
200 |
200 |
||||
|
11-02 |
66 kV場合，A |
400 |
400 |
400 |
||||
|
11-03 |
110 kV場合，A |
600 |
600 |
600 |
||||
|
11-04 |
220 kV場合，A |
600 |
600 |
600 |
||||
|
12 |
固定螺栓角尺寸,長×寬, mm |
390×250 |
480×250 |
550×340 |
||||
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