创新解决单芯电缆接地线环流问题，保障电缆安全运行 CNR225-1883
这个项目要解决什么背景问题？
单芯电缆在运行过程中，接地线上产生感应电压是其固有属性，无法完全消除。当接地线环流问题得不到有效控制时，将持续威胁电缆的安全运行，严重时引发电缆故障，影响供电可靠性。
传统接地线连接方式是将接地线贴合电缆本体，从电缆仓内直接引至电缆层接线扁铁上。这种敷设方式在长时间运行后，接地线与电缆仓位底板之间的绝缘性能会逐渐下降，最终导致放电现象，成为电缆运行中的一类典型隐患。
本文针对单芯电缆接地线环流及放电问题，研发了一种接地线绝缘处理与电缆仓位孔洞改造相结合的解决方案，有效提升了接地系统的绝缘水平，降低了电缆故障风险。
现场存在哪些具体问题？
- 接地线环流威胁电缆安全。单芯电缆接地线上的环流若长期存在，会加剧电缆发热和绝缘老化，对电缆安全运行构成直接威胁。
- 传统接地线敷设方式存在绝缘缺陷。接地线贴合电缆本体从电缆仓引至接线扁铁，长期运行后与仓位底板之间的绝缘性能明显下降。
- 绝缘下降易引发放电。接地线与电缆仓位底板绝缘性能降低后，会产生放电现象，进而引发电缆故障。
- 缺乏统一的工艺标准和规范。目前市场上对单芯电缆接地系统工艺缺乏统一标准，对35kV单芯电缆接地系统未给予足够重视。
- 孔洞设计未考虑接地线绝缘需求。原有电缆仓位底铁板孔洞仅满足电缆通过，未对接地线的绝缘处理与放置方式作出专门设计。
本项目的创新目标是什么？
本项目旨在通过改造电缆仓位底铁板孔洞结构，并对电缆接地线实施绝缘包绕与热缩处理，解决接地线与电缆仓位底板之间的绝缘问题，消除接地线对仓位底板的放电现象，同时从工艺角度形成可推广的接地系统处理方案，为电缆技改和大修项目提供技术支持。
技术方案如何实现？
结构原理方面，项目对电缆仓位底铁板上的原有电缆孔洞进行扩孔处理，并在圆孔边缘新开一个边长约为20毫米的方孔，两个孔洞相互连通，使电缆能够顺利通过。接地线经绝缘处理后放置在新扩出的方孔内，与仓位底板之间形成可靠的绝缘隔离。
操作流程方面，首先对接地线表面包绕一定厚度的绝缘带材，再在其外层热缩一层高压绝缘套管，使接地线具备双重绝缘防护。随后将处理后的接地线穿入新开的方孔内，完成接地线与电缆仓位底板的物理隔离。整个改造过程不改变原有电缆走向和接地连接关系，施工便捷。
项目还从工艺角度对高压绝缘胶带的挑选、热缩管的选择以及电缆孔洞的大小和位置进行了深入研究，确保方案在材料选型和结构设计上具备可靠性与可复制性。
创新亮点有哪些？
- 孔洞结构改造：在原有电缆孔洞边缘新开边长约20毫米的方孔，实现电缆与接地线分孔通过，从结构上隔离接地线与仓位底板。
- 接地线双重绝缘处理：对接地线先包绕绝缘带材，再热缩高压绝缘套管，显著提升接地线对仓位底板的绝缘性能。
- 消除放电隐患：通过绝缘处理与分孔放置，有效避免接地线对电缆仓位底板的放电现象。
- 工艺参数系统研究：对绝缘胶带、热缩管及孔洞尺寸位置进行专项研究，为同类项目提供工艺参考。
- 方案可推广性强：改造不改变原有接地连接关系，施工便捷，适用于电缆技改和大修项目。
落地应用效果如何？
以嘉定区35kV单芯电缆技改项目为例，采用本方案改进后的接地系统运行正常，未出现任何异常情况。通过钳形电流表对接地线电流进行测量，接地线上仅有微弱的电容电流，不会对电力设备的安全构成威胁。
该成果不仅解决了实际运行中的放电隐患，还从工艺角度为消除单芯电缆接地系统隐患提供了全面、可靠的解决方案，具有显著的推广价值。
| 对比项 | 传统方式 | 本成果 |
|---|---|---|
| 接地线敷设方式 | 贴合电缆本体从电缆仓引至接线扁铁 | 经绝缘处理后穿入新开方孔 |
| 接地线与底板绝缘 | 长期运行后绝缘性能明显下降 | 双重绝缘防护，绝缘性能稳定 |
| 放电现象 | 易发生放电并引发电缆故障 | 未出现放电现象 |
| 接地线电流 | 环流问题突出 | 仅有微弱电容电流 |
| 工艺标准 | 缺乏统一标准和规范 | 形成材料选型与孔洞设计工艺参考 |
产出物：电缆仓位底铁板扩孔及方孔结构、接地线绝缘包绕与热缩处理工艺、高压绝缘胶带与热缩管选型方法、电缆孔洞大小位置设计参考。
适用场景：35kV单芯电缆技改项目、电缆大修项目、单芯电缆接地系统隐患治理，以及同类电缆仓位接地线绝缘改造场景。
延伸阅读
常见问题
Q：接地线环流问题能否彻底消除？
A：单芯电缆接地线产生感应电压是固有属性，无法完全消除。本方案通过绝缘处理和结构改造，将环流控制在微弱电容电流水平，使其不再对电力设备安全构成威胁。
Q：新开方孔为什么选择边长约20毫米？
A：该尺寸是在对电缆孔洞大小和位置进行专项研究后确定的，既能满足经绝缘处理后的接地线顺利通过，又能保证与原有电缆孔洞连通后的结构合理性。
Q：该方案是否适用于其他电压等级的电缆？
A：本方案已在35kV单芯电缆技改项目中得到验证。其工艺思路对同类单芯电缆接地系统隐患治理具有参考价值，具体应用时需结合电缆实际参数进行材料选型和孔洞设计。
数据来源：项目验收报告及现场应用统计，单位信息已脱敏处理。
本文由中广研创新整理。
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