高压电缆接地系统回路电阻带电检测、在线监测技术及工程应用.pdf

1、高压电缆接地系统回路电阻带电检测、在线监测技术及工程应用汇报人：国网江苏省电力有限公司电力科学研究院 曹京荥时间：2025-10-31技术背景由于运输因素制约，工厂生产的电缆需要按照一定长度装盘，运至现场进行敷设、安装，并在各段电缆连接点或终端处制作附件，实现电缆、附件金属屏蔽相互连接和接地。敷设安装及附件制作电缆附件200581792033874中间接头接地箱终端电缆接地系统接地系统技术背景在电缆附件安装制作或后期运行过程中，容易出现诸如封铅开裂、接地引线连接紧固锈蚀等造成电缆金属屏蔽接地失效，给电缆线路安全运行带来安全隐患，不完全统计70%的高压电缆故障与电缆接地系统相关。典型接地系统故障

2、缺陷接地系统引发故障比例接地系统与故障技术背景进一步分析，所引发的故障与电缆接地系统（屏蔽、金属护套）的电感应电压和磁感应电压相关，其中单端接地系统的故障主要为电感应电压相关，而交叉互联接地系统故障主要与磁感应电压相关。电感应电压、磁感应电压金属护套合成电压接地系统致故障机理技术背景单端接地系统：击穿点多位于终端法兰或铜网位置，一般伴随封铅开裂，尾管与铝护套电化学腐蚀产生白色粉末。少数发现本体外护层击穿，引发外护层击穿、燃烧或金属护套浸水腐蚀穿孔。终端部位击穿终端部位的悬浮本体部位的悬浮外护层电弧燃烧接地系统致故障机理技术背景交叉互联接地系统：故障击穿多位于封铅开裂或过渡部位，一般接头伴有通道

3、浸水历史，击穿点位置多位于预制外部置。极少数存在某一电缆支段两侧封铅腐蚀断裂，导致出现悬浮放电引发故障，一般伴有电缆长期浸水、且接头密封失效。接头击穿（断裂部位）电流通路失效户外终端击穿（过渡部位）接地系统致故障机理技术研究2019年江苏电科院搭建了模拟测试平台，通过模拟金属护套回路接地不良，比较分析了金属护套电压、接地电阻的相关规律，和预想一致，接地电阻较低时金属护套电压稳定，当接地电阻增大后逐渐升高时，感应电压才逐渐升高。表明支路连接电阻对缺陷的表现相对直接测试电压更灵敏。敷设安装及附件制作电感应电压、磁感应电压接地系统致故障反演技术研究UUaUbUcRaRbRcI干扰抑制工频干扰Ra+R

4、bRb+RcRa+Rc单端接地回路UUaUbUcRaRbRcI工频干扰单端接地回路干扰抑制对于单端接地系统“非封闭”结构，提出采用“直流注入”注入的方法，测试接地系统的“支路电阻”。单端接地测试方法技术研究I(f)U（f）I1I2I3ZAZBZC工频干扰干扰抑制ZA+ZB/ZCZC+ZA/ZBZB+ZA/ZC交叉互联接地回路RARBRCI1I2I3工频干扰交叉互联接地回路R12+R13R22+R23R32+R33R11R21R31对于交叉互联接地系统“封闭”结构，提出采用“直流注入”、”异频耦合”的方法，测试交叉互联接地系统的“支路电阻”。双端接地测试方法技术研究研制单端接地系统测试仪，对于单

5、端接地系统，选择保护接地侧的接地电缆与护层电压限制器连接的铜排或终端尾管的紧固件（螺丝）作为直接接入测点，实现单端接地系统电阻的测试。序号证书号专利名称发明人1证书号 第6629785号单端接地的单芯电缆金属护套的接地缺陷定位方法及装置曹京荥，2证书号 第7332408号一种电缆金属护套电气连接缺陷带电检测方法和装置曹京荥，3证书号 第7023292号一种高压电缆单端接地系统接地连接缺陷带电测试方法及装置曹京荥，4证书号 第7258191号一种高压电缆单端接地系统连接状态带电测试方法及装置曹京荥，5证书号 第7695961号一种电缆附件封铅电气连接缺陷带电检测方法及装置曹京荥，6证书号 第77

6、59020号一种高压电缆接地连接缺陷带电测试装置及方法曹京荥，7证书号 第5485116号高压电缆金属护套对地间隙燃弧状态分析方法和系统曹京荥，8证书号 第6559096号高压电缆单端接地系统中护套层接地的定位方法与仪器曹京荥，9证书号 第6573506号一种高压电缆线路金属护套最大运行感应电压的测试系统及方法曹京荥，10证书号 第6606314号一种带电定位电缆金属护套接地点的装置与方法曹京荥，证书号 第6914411号一种测试高压电缆线路单端接地系统最大运行感应电压的装置及方法曹京荥，带电检测设备技术研究对于交叉互联接地系统测试装备，在直接接地箱、交叉互联接地箱的单芯接地电缆或交叉互联接地