保护接地箱
工作原理
① 高压单芯电缆系统的接地要求
26/35kV、48/66kV、64/110kV及127/220kV等高压电缆均为单芯电缆，安装时与中低压三芯电缆两端同时接地的方式有所不同，多采用一端接地，另一端不直接接地，或采用有电压限制措施的接地方式。工况条件下运行的高压电缆当受到雷电波或内部过电压的冲击时，电缆护层的不直接接地端会产生较高的冲击电压，或当系统发生短路事故时，其护层的不直接接地端也会出现较高的工频感应过电压，该电压可能击穿电缆外护层的绝缘，易造成电缆的铠装及屏蔽层形成单点或多点接地故障，故障电流借助接地导体形成单流回路或多环流回路，使电缆护套烧损发生火灾，甚至危及人身安全。这也是高压单芯电缆必须采用特殊接地方式的意义，电缆金属护套上感应电压的大小限定数值在国标中有明确规定：“未采取不能任意接触金属护套的安全措施时，不得大于50V；如采用安全措施时，不得大于100V”。因此，按照电力行业标准DL/T401-2002《高压电力电缆选用导则》的规定，须采用电缆护层保护器以限制感应电压和故障过电压，以保证电缆的安全运行。
② 电缆护层保护器工作的原理
在电缆线路正常工作状态时，电缆护层保护器呈现稳绝缘状态，截断电缆金属护套及金属屏蔽中的工频感应电流回路，此时电缆的感应端仍具有感应电势差，但没有达到被限制的门槛电压值；当电缆线路出现雷电过电压、内部过电压或接地故障状态时，感应的电磁能量波效应将导致电缆金属护套中会出现很高的工频过电压或冲击过电压，此时，电缆护层保护器开始动作，呈现出低电阻导通状态，使得故障电流经保护器迅速泄入大地，作用在护层保护器上的电压也迅速下降；当故障波的能量减少或感应电压降低至门槛电压值以下时，保护器的电阻开始生高至绝缘状态，故障电流的回路又被切断，保护器的一个完整的动作循环结束，实现了保护电缆护套绝缘的过程。
③ 电缆接地箱的意义
单从电缆护层的保护要求来讲，仅仅使用电缆护层保护器是可以实现这个目标的，但是从系统的安全角度看，这样的措施是不完善的，所以将保护器置于箱体内构成电气总体，这就是电缆接地箱的应用意义。它的好处是：工况条件下的护层保护器上的感应电压持续存在，被绝缘件隔离，又被箱体封闭在一个有效的绝缘结构里，它不会对其他非等电位点产生放电，所以有了箱体后系统的主电压作用是安全的；箱体的金属外壳采用不锈钢壳体制造，并且使之接地，电磁效应少，壳体表面的泄露电流流回大地，箱体对人和动物来讲是安全的；接地电缆引入箱体后，可通过箱体里已经预置好的结构排布方式进行连接，避免接线零乱和复杂化，安装的方便性和正确性得以实现。
电缆接地箱的产品材料、结构和特点：
①接地箱箱体采用304#不锈钢材料，外表面采取静电喷涂，机械强度高，防腐蚀性能优异；
②全密封结构，防水性能好；
③导电部件采用无氧紫铜排，导电性能优良，不推荐将箱体做为主放电电流通道；
④绝缘部件采用SMC支柱绝缘子；
⑤保护器具有绝缘性能好，介电强度高，抗漏痕，抗电蚀，耐热，耐寒，耐老化，防爆等优点；
⑥结构紧凑，安装使用方便。可安装于户外或直埋运行，不受水浸环境影响；
⑦多种连接方式排布，便于安装，可以按用户的设计进行选择制造。
电缆接地箱的主要性能指标：
① 基本要求：
使用条件：户外环境温度：－50℃-＋50℃；
参考标准：GB50217—1994《电力工程电缆设计规范》；
运行和维护：设备不需要特殊维护；
②电缆接地箱的主要技术参数表
|
序号 |
主要项目描述 |
三相直接接地箱 |
三相保护接地箱 |
三相交叉互联保护接地箱 |
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|
01 |
箱体尺寸，长×宽×高，mm |
340×290×160 |
430×290×200 |
500×380×260 |
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|
02 |
内置保护器数目，只 |
0 |
3 |
3 |
||||
|
03 |
电缆进出口数目，个 |
4 |
4 |
4 |
7 |
|||
|
04 |
进出接地电缆类型 |
非屏蔽软电缆 |
非屏蔽软电缆 |
同轴屏蔽型 |
非屏蔽电缆 |
|||
|
05 |
应用场合 |
终端或中间头处 |
电缆终端处 |
绝缘接头处 |
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|
06 |
对地及相间耐压值 |
交流AC |
直流DC |
交流AC |
直流DC |
交流AC |
直流DC |
|
|
06-01 |
35 kV场合，kV/1min |
相-壳，10 |
相-壳，15 |
10 |
15 |
10 |
15 |
|
|
06-02 |
66 kV场合，kV/1min |
相-壳，14 |
相-壳，20 |
14 |
20 |
14 |
20 |
|
|
06-03 |
110 kV场合，kV/1min |
相-壳，18 |
相-壳，25 |
18 |
25 |
18 |
25 |
|
|
06-04 |
220 kV场合，kV/1min |
相-壳，18 |
相-壳，25 |
18 |
25 |
18 |
25 |
|
|
07 |
对地及相间冲击耐压值，标准波 |
-- |
-- |
-- |
||||
|
07-01 |
35 kV场合，kV |
仅相对地，28 |
28 |
28 |
||||
|
07-02 |
66 kV场合，kV |
仅相对地，36 |
36 |
36 |
||||
|
07-03 |
110 kV场合，kV |
仅相对地，45 |
45 |
45 |
||||
|
07-04 |
220 kV场合，kV |
仅相对地，50 |
50 |
50 |
||||
|
08 |
******短路耐受电流（动稳定） |
40 kA/1S |
40 kA/1S |
40 kA/1S |
||||
|
09 |
铜排与外壳间的绝缘电阻，MΩ |
≧20 |
≧50 |
≧50 |
||||
|
10 |
被限制电压 |
|
|
|
||||
|
10-01 |
35 kV场合，kV |
-- |
5 |
7 |
||||
|
10-02 |
66 kV场合，kV |
-- |
6 |
7 |
||||
|
10-03 |
110 kV场合，kV |
-- |
7 |
7 |
||||
|
10-04 |
220 kV场合，kV |
-- |
10 |
10 |
||||
|
11 |
方波电流 @ 200μs |
|
|
|
||||
|
11-01 |
35 kV场合，A |
200 |
200 |
200 |
||||
|
11-02 |
66 kV场合，A |
400 |
400 |
400 |
||||
|
11-03 |
110 kV场合，A |
600 |
600 |
600 |
||||
|
11-04 |
220 kV场合，A |
600 |
600 |
600 |
||||
|
12 |
固定螺栓角尺寸,长×宽, mm |
390×250 |
480×250 |
550×340 |
||||
