欧阳开勇

铠装高压电缆线有消除雷电波的作用，必要的参数是使用长度在2000m以上，铠装高压电缆线埋地深度在0.5m以上，铠装高压电缆线与国家电网连接处的地网接地电阻小于4 Ω，变电站地网接地电阻小于0.5 Ω，在铠装高压电缆线的中间建设两个接地网。

1 铠装高压电缆的单位电容防雷理论

工程上，需要计算电缆的LC参数值。图1为电缆实物尺寸。

图1 电缆实物照片及尺寸图

图1是铠装电缆的照片。单相高压电缆绝缘护套的内导体直径：D=28mm。单相高压电缆铝芯线的直径：d=13mm，绝缘为聚氯乙烯：ε′=2.7。

根据传输线理论公式，计算出电缆的特性阻抗为28 Ω。1m电缆的单位电容是196Pf。2000m电缆总的电容值为：

C=2000m×196pf/m=0.392uF=0.392×10-6F

当频率等于50kHz，XC=8 Ω。即电缆完全能够将频率为50kHz以上的频率短路入地。

2 求雷电波频率f

我们将高压电缆直接认为是阻抗匹配器。最典型的匹配器有两种，即阻抗匹配器和万能匹配器。2000m长度的电缆，直接视为万能匹配器。用传输线理论进行分析，分析原理如图2所示。

图2 传输线理论原理分析图

图2中，设置2000m电缆为单相线匹配器。长度2000m等于雷电波频率的八分之一波长Z0为变电站高压变压器的输入阻抗，Z0通过电缆等效到电缆输入端的阻抗就是Zin=0 Ω，所以起到防雷作用。

雷电波频率在介质中的波长为λε。万能阻抗变换匹配器在这里的作用，就是将Z0变换成为Zin，而且使Zin=0 Ω。

求得λε=8×2000m=16000m。危害最严重的雷电波频率的实际波长λ：

雷电波中心频率：

Zin的阻值。Zin是频率函数，用图3表示。

图3 Zin阻抗曲线

3 阻抗失配反射雷电波

国家电网为三相高压架空线，三相高压架空线与线之间的距离2.5m。高压架空线的线径为d=2.5cm。高压架空线的线与线之间的特性阻抗计算值是636 Ω。三相高压架空线与铠装高压电缆线的连接图如图4所示。

图4 三相高压架空线与铠装高压电缆线的连接图

图4A为三相高压架空线与铠装高压电缆线连接；图4B为阻抗连接；图4C是计算不匹配的连接图，其驻波系数：

将VSWR=11.2代入反射系数公式得：

反射功率：P反=Γ2P入=0.7P入=70P入%

反射功率P反的数值说明，在铠装高压电缆与国家电网高压架空线路的连接处，因为阻抗不匹配，引起雷电波总功率能量的70%被反射回国家电网去。

4 结语

764台用2000m埋地铠装高压电缆与国家电网的高压（架空）线连接，现在全年电源线引雷导致发射机故障为零次。在雷雨天气，人身安全和设备安全都得到了保障。