隨著我國工業逐步發展，企業規模越來越大，用電量越來越高，很多大企業均建有高壓變電站，其中尤以35KV變電站居多。又因為架空線路占地面積大及充油電纜污染環境、不易維護等原因，加上交聯電纜制作工藝日益成熟，多數企業為節約土地、保護環境采用交聯電纜作為35KV線路的動力電纜。但是，隨著企業35KV線路快速發展的近20年間，多數企業交聯電纜線路運行8一10年后故障率（80％以上是接地故障）居高不下，以致威脅到生產系統的安全。

下面就結合企業供配電系統現狀及電纜經驗人簡單對電纜線路接地故障原因作一下簡單分析。

1 、交聯電纜與架空線路及充油電纜的區別

交聯電纜的絕緣介質是聚乙烯，屬于固體絕緣；架空線路及充油電纜的絕緣介質分別為空氣及絕緣油，屬于流動絕緣。當線路因過電壓發生局部放電時，每一種線路都會發生局部放電現象，這種現象稱為電暈。這種局部放電會造成輸電線路絕緣的局部損傷；但是因為流動絕緣在過電壓消失后因其絕緣介質的流動性其絕緣水平會逐步恢復，所以這種損傷只會對固體絕緣造成永久性損傷，因損傷部位絕緣持續降低進而造成交聯電纜絕緣的積累性破壞，從而使交聯電纜使用壽命下降。

2、系統中過電壓從何而來

供電系統中的過電壓分為外部過電壓及內部過電壓。

外部過電壓主要指大氣過電壓，包括直擊雷過電壓和感應雷過電壓。

內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往往在500KV左右，對于我國超高壓電網絕緣影響不大，但是在35KV系統中，由于其額定絕緣水平往往在3一4 倍線電壓，因此大氣過電壓經常會造成35KV系統相間短路形成事故。

內部過電壓中諧振過電壓發生在系統構成震蕩回路時產生的串聯諧振過電壓，這種現象一般在投切電容器組時發生。因電容器操作時，運行規程中有防止發生串聯諧振的明確規定，因此此種過電壓本文不多敘述。

工頻過電壓分為三種：

（1）       空載長線路電容效應，因企業單位中不存在長距離輸電線路，此種效應本文不多敘述。

（2）       非對稱接地故障，系統發生單相接地時，非故障相電壓由相電壓升高為線電壓。此種現象發生在系統出現故障后，本文重點討論接地發生的原因，對這一現象不多敘述。

（3）       甩負荷引起的工頻電壓升高，因企業單位工藝連鎖復雜，任何一項指標達不到都有可能造成系統停車，造成用電負荷降低，短時產生過電壓。這種現場在企業單位中很常見。

操作過電壓：

（1）    弧光接地過電壓，發生在系統接地時，本文隨后討論。

（2）    供電系統中存在很多儲能元件（包括電感、電容），因此在短路器分合閘時會形成震蕩回路，產生短時過電壓，此為操作過電壓。這種過電壓受供電系統結構影響不可避免。

3，接地事故直接原因

過去35KV及以上電壓等級的輸電線路均歸供電部門管理，其結構以架空線路為主，部分企業35KV及以上電纜線路以充油電纜為主，這兩種線路絕緣介質均屬于流動性絕緣，在發內部過電壓時，其絕緣性能短時受損，但是在過電壓消失后會逐漸恢復。因此，早期35KV 系統在過電壓防護措施中并未對內部過電壓進行明確規定。因沿用舊有標準，在早期交聯電纜代替架空線路和充油電纜后，并未及時對內部過電壓進行有效的限制措施，而35KV系統內部過電壓會對交聯電纜的絕緣介質造成不可恢復的破壞，這是造成35KV交聯電纜電力線路故障頻發的根本原因。 

4，接地事間接原因

交聯電纜絕緣介質因其本身在制作過程中存在雜質、氣泡等缺陷易造成其電場集中進而導致局部擊穿，形成樹枝狀破壞通道，這是一個極其復雜的電腐蝕過程。交聯電纜在其導體與絕緣之間增加一層半導體以排除氣隙、平衡電場；同樣，在電纜絕緣與外屏蔽之間也有一層半導體。但是，在35KV電纜頭制作過程中必然要切除一部分半導體及屏蔽層，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力管以改善電力線分布，但因其為手工制作進而存在瑕疵，導致電纜頭應力管部位電場分布不均，進而在電纜頭部分及其容易產生電樹枝。這是交聯電纜及其電纜頭在制作過程中不可避免的，這是引發交聯電纜事故的間接原因。而早期35KV交聯電纜線路中對內部過電壓缺乏限制措施更加速了電纜絕緣的老化過程，導致運行 8一10年的交聯電纜事故頻發，又因為電纜頭部分為整段電纜線路絕緣的薄弱環節，所以因電纜頭擊穿造成的接地事故占到交聯電纜事故中的80％以上。而交聯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，進而發展成兩相短路、高壓斷路器跳閘，造成事故擴大。

5．消弧線圈在電纜較多的系統中不能消弧的原因

對于接地事故頻發的電纜線路，有些企業基于過去經驗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。我們還是要從電網結構變化人手分析單相接地時的高頻振蕩電流，當發生單相接地時，因交聯電纜其特殊結構，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故障相的影響，可以認為當系統接地故障時故障相對地分布電容c和線路電感L產生的高頻振蕩電流〈i)流向故障點。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消弧效果。

首先，交聯電纜受結構制約其對地電容遠大于架空線路的對地分布電容，因此交聯電纜線路中的高頻振蕩電流遠大于工頻接地電流。

其次，電纜線路中直流電阻數值很小，相對于接地電阻可以忽略不計。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，電纜線路導體對地距離在5一15mm，顯然架空線路的接地電阻與弧光電阻和遠大于電纜線路。架空線路的衰減系數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，消弧線圈在交聯電纜線路中并不能補償故障點的高頻振蕩電流，使故障點電流仍然很大，難以熄滅電弧，更不能消除弧光接地過電壓。

6·改進措施

（1）對于系統內部過電壓，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部過電壓的過電壓保護器。

〈2）當發生單相弧光接地故障時，鑒于現有國內交聯電纜及35KV 供配電設施絕緣等級均是按線電壓標準制作，建議采用消弧柜將非金屬性接地轉化為金屬性接地，這樣可以消除弧光接地過電壓并滿足《電力運行規程》規定，35KV系統在發生單相接地故障后可繼續運行

2小時，便于拉路查找故障點，防止事故擴大。