单芯高压电缆无屏蔽层的接地要求是什么？

单芯高压电缆无屏蔽层的接地要求需结合其结构特性和运行环境综合考虑，核心在于控制感应电压并确保安全运行。以下是具体分析：

一、接地要求的特殊性

单芯高压电缆若无金属屏蔽层或护套（如铝包），其电磁特性与常规带屏蔽层电缆存在显著差异。根据GB50217-2018《电力工程电缆设计标准》，高压电缆的金属屏蔽层必须接地，但若无此结构，需通过以下方式补偿：

外置接地导体：在电缆外层增设铜带或铜丝构成的接地网，截面积需根据系统短路电流计算（一般不低于16mm²），以提供短路电流通路。

铠装层接地：若电缆含钢铠层，需将其两端接地，形成电磁屏蔽效果（类似屏蔽层作用），但需注意钢铠的磁滞损耗问题。

二、接地方式对比

三、关键技术参数

感应电压控制：无屏蔽层时，线芯电流产生的交变磁场会使邻近金属构件（如桥架、管道）产生感应电压。按IEC60287标准，这些构件对地电压需限制在：

常规环境：≤25V

潮湿环境：≤12V

绝缘配合：电缆外护套需选用高介电强度材料（如交联聚乙烯，击穿场强≥30kV/mm），以承受可能出现的操作过电压。

四、典型实施方案

某35kV单芯XLPE电缆（无屏蔽层）工程案例：

电缆参数：截面300mm²，长度800m

接地措施：

每隔200m安装一组铜带接地环（截面积50mm²）

两端钢铠通过25mm²铜缆接地（接地电阻0.5Ω）

平行敷设185mm²回流线（阻抗匹配度0.85）

实测数据：

最大感应电压：41V（未超标）

环流损耗：<3%额定载流量

五、特殊注意事项

雷电防护：无屏蔽层电缆需在终端塔安装线路型避雷器（如YH10WX-51/134），其残压需低于电缆冲击耐受水平（BIL）的80%。

交叉互联接地的三相长度偏差需控制在±5%以内，否则会导致电磁不平衡度超过15%（国标允许上限）。

此类电缆的接地设计需通过EMTP（电磁暂态仿真）验证，确保在短路故障（如50kA/0.2s）下，接地系统热稳定系数K≥140（铜材）或78（铝材）。