سپر مسی و زره فولادی کابل برق ولتاژ بالا به طور کلی نیاز به زمین دار شدن دارند. چه تفاوتی بین دو پایان grounding و یک زمین پایان است؟ آیا می توان سپر فولادی و سپر مسی را هنگام ساخت ترمینال کابلی با هم welded کرد؟ آیا سپر فولادی و سپر مسی را می توان هنگام ساخت انتهای میانی کابل با هم قالب کرد؟
کابل های ولتاژ بالا ۳۵kV بیشتر کابل های تک هسته ای هستند. هنگامی که کابل های تک هسته ای بر روی آن تغذیه می شوند، ولتاژ القایی در لایه محافظ تشکیل خواهد شد. اگر محافظ در هر دو پایان در یک زمان زمین دار شود، حلقه ای بین لایه محافظ و زمین تشکیل خواهد شد که جریان القایی تولید خواهد کرد. به این ترتیب لایه محافظ کابل گرم می شود و قدرت زیادی را از دست می دهد تا از این پدیده جلوگیری شود، معمولاً از یک روش زمینی پایانی استفاده می شود. هنگامی که خط طولانی است، زمین زدن نقطه خنثی و اتصال متقابل نیز می تواند مورد استفاده قرار گیرد.
در هنگام ساخت سر کابل، زره فولادی و لایه محافظ مسی به طور جداگانه به منظور تسهیل در تشخیص sheath داخلی کابل، به صورت جداگانه و زمین دار می شوند. در هنگام تشخیص شث کابل، ولتاژی بین زره فولادی و سپر مسی اعمال می شود. اگر بتواند در برابر ولتاژ خاصی مقاومت کند، ثابت می کند که sheath داخلی دست نخورده است. اگر نیاز در این رابطه وجود دارد، لازم نیست برای تشخیص پوشش داخلی کابل، و زره فولادی و مس لایه محافظ نیز می تواند با هم برای grounding متصل (ما مدافع سرب جداگانه و grounding).
چرا کابل های برق عایق XLPE ولتاژ بالا به روش های زمینی ویژه ای نیاز دارند؟
مقررات ایمنی قدرت الکتریکی نشان می دهد که هر دو انتهای کابل های 35kV و زیر سطح ولتاژ زمین دار هستند، چرا که بیشتر این کابل ها سه کابل هسته ای هستند. در عملیات عادی، جریان کل جریان از طریق سه کابل هسته ای بسیار کوچک است
اگر جمع صفر باشد، اساساً هیچ پیوند شار در خارج از روکش آلومینیومی یا لایه محافظ فلزی وجود ندارد، بنابراین اساساً هیچ ولتاژ القایی در هر دو انتهای روکش آلومینیومی یا لایه محافظ فلزی وجود نخواهد داشت، بنابراین هیچ جریان القایی که از طریق روکش آلومینیومی یا لایه محافظ فلزی جریان داشته باشد پس از هر دو انتهای زمین دار وجود نخواهد داشت. با این حال، هنگامی که ولتاژ از ۳۵kV تجاوز می کند، بیشتر کابل های تک هسته ای استفاده می شوند. رابطه هسته کابل تک هسته ای و سپر فلزی را می توان به عنوان سیم پیچ اولیه یک ترانسفورماتور در نظر گرفت. هنگامی که هسته یک کابل تک هسته از جریان عبور می کند، یک بسته آلومینیومی اتصال متقابل شار مغناطیسی یا لایه محافظ فلزی وجود خواهد داشت، به طوری که ولتاژ القایی در هر دو انتهای آن ظاهر خواهد شد. بزرگی ولتاژ القایی متناسب با طول خط کابل و جریانی است که در هادی جریان دارد. هنگامی که کابل بسیار طولانی است، ولتاژ القایی بر روی sheath را می توان اضافه کرد تا ایمنی شخصی را به خطر بیندازد. هنگامی که خط گسل مدار کوتاه، تعویض بیش از حد و یا تکانه رعد و برق است، ولتاژ القایی بالا بر روی سپر تشکیل خواهد شد، و حتی عایق پرده ممکن است شکسته شود. در این زمان اگر دو انتهای بسته آلومینیومی یا سپر فلزی هنوز به هم پیوسته و زمین دار شوند، جریان گردشی بزرگی در بسته آلومینیومی یا سپر فلزی وجود خواهد داشت که ارزش آن می تواند به ۵۰٪ - ۹۵٪ جریان هسته برسد و در نتیجه بسته آلومینیومی یا سپر فلزی از دست برود و گرم شود که نه تنها انرژی الکتریکی زیادی را هدر می دهد ، بلکه ظرفیت حمل فعلی کابل را کاهش می دهد، و پیری عایق کابل را تسریع می کند. بنابراین کابل تک هسته ای نباید عایق مضاعف باشد ترمینال زمین دار است. [در موارد منفرد (مانند کابل کوتاه یا عملیات بار سبک)، دو انتهای آلومینیومی پوشیده یا لایه محافظ فلزی را می توان به هم متصل و زمین گیر کرد. با این حال، هنگامی که یک انتهای آلومینیوم پوشیده یا سپر فلزی بدون زمین است، مشکلات زیر به وجود خواهد آمد: هنگامی که جریان رعد و برق یا موج بیش از حد شورش در امتداد هسته جریان دارد، انتهای بدون زمین پوشیده آلومینیوم یا سپر فلزی کابل ولتاژ تکانه بالایی خواهد داشت؛ هنگامی که مدار کوتاه در سیستم رخ می دهد، هنگامی که جریان مدار کوتاه از طریق هسته جریان می کند، ولتاژ القایی فرکانس با قدرت بالا در انتهای بدون زمین بسته آلومینیوم کابلی یا لایه محافظ فلزی ظاهر خواهد شد. هنگامی که عایق پرده ای کابلی نمی تواند اثر این بیش از حد را تحمل کند و آسیب می بیند، منجر به زمین سازی چند نقطه ای و جریان حلقه فرم خواهد شد. بنابراین، هنگامی که یک پایان زمینه اتصال به هم اتخاذ می شود، باید اقداماتی برای محدود کردن شورش بیش از حد بر روی پرده انجام شود. در هنگام نصب، روش های اتصال و زمینه سازی ویژه باید در موقعیت خاصی از لایه پوش آلومینیومی یا محافظ فلزی با توجه به شرایط مختلف خط و اصل عقلانیت اقتصادی اتخاذ شود و محافظ های لایه محافظ باید در همان زمان نصب شوند تا از شکسته شدن عایق چسب کابلی جلوگیری شود. بنابراین نصب خطوط کابلی با ولتاژ بالا باید مطابق با الزامات کد طراحی کابل ها در مهندسی برق (GB 50217-1994) باشد. هنگامی که sheath فلزی از خطوط کابل تک هسته تنها در یک نقطه زمین, ولتاژ القایی در هر نقطه از 100v فلز باید بیش از 50-100v (بیش از 50V اگر هیچ اقدامات ایمنی انجام می شود برای جلوگیری از تماس خودسرانه با sheath فلزی; بیش از 100V اگر اقدامات موثر انجام می شود), آن را باید از زمین عایق. اگر ولتاژ بالاتر از ولتاژ مشخص شده باشد، در قسمت ها یا اتصال به صورت سیم کشی متقاطع اتصالی پس از عایق شدن، شث فلزی عایق می شود. به منظور کاهش ولتاژ القایی خط کابل تک هسته ای به کابل کمکی مجاور و کابل ارتباطی، سیم کشی اتصال متقاطع باید تا حد امکان اتخاذ شود. هنگامی که طول کابل طولانی نیست، زمین زدن تک نقطه ای می تواند مورد استفاده قرار گیرد. به منظور محافظت از عایق های کابلی، باید یک محافظ در انتهای بدون زمین نصب شود.