電應(yīng)力控制是中高壓電纜附件設(shè)計(jì)中的極為重要的部分。電應(yīng)力控制是對電纜附件內(nèi)部的電場分布和電場強(qiáng)度實(shí)行控制，也就是采取適當(dāng)?shù)拇胧?，使得電場分布和電場?qiáng)度處于最佳狀態(tài)，從而提高電纜附件運(yùn)行的可*性和使用壽命。

對于電纜終端而言，電場畸變最為嚴(yán)重，影響終端運(yùn)行可*性最大的是電纜外屏蔽切斷處，而電纜中間接頭電場畸變的影響，除了電纜外屏蔽切斷處，還有電纜末端絕緣切斷處。為了改善電纜絕緣屏蔽層切斷處的電應(yīng)力分布，一般采用

a.幾何形狀法---采用應(yīng)力錐緩解電場應(yīng)力集中

b.參數(shù)控制法---b1.采用高介電常數(shù)材料緩解電場應(yīng)力集中

b2.采用非線性電阻材料緩解電場應(yīng)力集中

c.綜合控制法---采用電容錐緩解電場應(yīng)力集中

1.1應(yīng)力錐：應(yīng)力錐設(shè)計(jì)是常見的方法，從電氣的角度上來看也是最可*的最有效的方法。應(yīng)力錐通過將絕緣屏蔽層的切斷處進(jìn)行延伸，使零電位形成喇叭狀，改善了絕緣屏蔽層的電場分布，降低了電暈產(chǎn)生的可能性，減少了絕緣的破壞，保證了電纜的運(yùn)行壽命。

采用應(yīng)力錐設(shè)計(jì)的電纜附件有繞包式終端、預(yù)制式終端、冷縮式終端。

1.2高介電常數(shù)材料：

1.2.1采用應(yīng)力控制層---上世紀(jì)末國外開發(fā)了適用于中壓電纜附件的所謂應(yīng)力控制層。其原理是采用合適的電氣參數(shù)的材料復(fù)合在電纜末端

屏蔽切斷處的絕緣表面上，以改變絕緣表面的電位分布，從而達(dá)到改善電場的目的。

應(yīng)用應(yīng)力控制層的方法是建立在分析影響電位分布的各個(gè)因素的基礎(chǔ)上的。電纜絕緣本身有體積電阻（Rv）和體積電容（Cv），絕緣表面有表面電阻（Rs）和表面電容（Cs)，這些都是分布參數(shù)。要使屏蔽末端電位分布趨于均勻，就得改變這些參數(shù)，由于電纜末端屏蔽切斷后必須留有一段絕緣，而這段絕緣的體積電阻（Rv）和體積電容（Cv）無法改變，只能改變表面電阻（Rs）和表面電容（Cs)。如果使電纜末端絕緣表面電阻（Rs）減小，則電位也隨之降低，這樣做是有效果的，但因表面電阻（Rs）減小將使表面泄漏電流增加，導(dǎo)致電纜絕緣表面發(fā)熱，這是不利的。另一方法是增大屏蔽末端絕緣表面電容（Cs)，從而降低這部分的容抗，也能使電位降下來，容抗減小會使表面電容電流增加，但不會導(dǎo)致發(fā)熱，由于電容正比于材料的介電常數(shù)，也就是說要想增大表面電容，可以在電纜屏蔽末端絕緣表面附加一層高介電常數(shù)的材料。目前應(yīng)力控制材料的產(chǎn)品已有熱縮應(yīng)力管、冷縮應(yīng)力管、應(yīng)力控制帶等等，一般這些應(yīng)力控制材料的介電常數(shù)都大于20，體積電阻率為1081012Ω.cm。應(yīng)力控制材料的應(yīng)用，要兼顧應(yīng)力控制和體積電阻兩項(xiàng)技術(shù)要求。雖然在理論上介電常數(shù)是越高越好，但是介電常數(shù)過大引起的電容電流也會產(chǎn)生熱量，促使應(yīng)力控制材料老化。同時(shí)應(yīng)力控制材料作為一種高分子多相結(jié)構(gòu)復(fù)合材料，在材料本身配合上，介電常數(shù)與體積電阻率是一對矛盾，介電常數(shù)做得越高，體積電阻率相應(yīng)就會降低，并且材料電氣參數(shù)的穩(wěn)定性也常常受到各種因素的影響，在長時(shí)間電場中運(yùn)行，溫度、外部環(huán)境變化都將使應(yīng)力控制材料老化，老化后的應(yīng)力控制材料的體積電阻率會發(fā)生很大的變化，體積電阻率變大，應(yīng)力控制材料成了絕緣材料，起不到改善電場的作用，體積電阻率變小，應(yīng)力控制材料成了導(dǎo)電材料，使電纜出現(xiàn)故障。這就是應(yīng)用應(yīng)力控制材料改善電場的熱縮式電纜附件為什么只能用于中壓電力電纜線路和熱縮式電纜附件經(jīng)常出現(xiàn)故障的原因所在，同樣采用冷縮應(yīng)力管和應(yīng)力控制帶的電纜附件也有類似問題。

1.2.2采用非線性電阻材料---非線性電阻材料（FSD）也是近期發(fā)展起來的一種新型材料，它利用材料本身電阻率與外施電場成非線性關(guān)系變化的特性，來解決電纜絕緣屏蔽切斷處電場集中分布的問題。非線性電阻材料具有對不同的電壓有變化電阻值的特性。當(dāng)電壓很低的時(shí)候，呈現(xiàn)出較大的電阻性能；當(dāng)電壓很高的時(shí)候，呈現(xiàn)出較小的電阻性能。采用非線性電阻材料能夠生產(chǎn)出較短的應(yīng)力控制管，從而解決電纜采用高介電常數(shù)應(yīng)力控制管終端無法適用于小型開關(guān)柜的問題。非線性電阻材料亦可制成非線性電阻片（應(yīng)力控制片），直接繞包在電纜絕緣屏蔽切斷處上，緩解這一點(diǎn)的應(yīng)力集中的問題。

為什么高壓單芯交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜要采用特殊的接地方式？

電力安全規(guī)程規(guī)定：電氣設(shè)備非帶電的金屬外殼都要接地，因此電纜的鋁包或金屬屏蔽層都要接地。通常35kV及以下電壓等級的電纜都采用兩端接地方式，這是因?yàn)檫@些電纜大多數(shù)是三芯電纜，在正常運(yùn)行中，流過三個(gè)線芯的電流總和為零，在鋁包或金屬屏蔽層外基本上沒有磁鏈，這樣，在鋁包或金屬屏蔽層兩端就基本上沒有感應(yīng)電壓，所以兩端接地后不會有感應(yīng)電流流過鋁包或金屬屏蔽層。但是當(dāng)電壓超過35kV時(shí)，大多數(shù)采用單芯電纜，單芯電纜的線芯與金屬屏蔽的關(guān)系，可看作一個(gè)變壓器的初級繞組。當(dāng)單芯電纜線芯通過電流時(shí)就會有磁力線交鏈鋁包或金屬屏蔽層，使它的兩端出現(xiàn)感應(yīng)電壓。感應(yīng)電壓的大小與電纜線路的長度和流過導(dǎo)體的電流成正比，電纜很長時(shí)，護(hù)套上的感應(yīng)電壓疊加起來可達(dá)到危及人身安全的程度，在線路發(fā)生短路故障、遭受操作過電壓或雷電沖擊時(shí)，屏蔽上會形成很高的感應(yīng)電壓，甚至可能擊穿護(hù)套絕緣。此時(shí)，如果仍將鋁包或金屬屏蔽層兩端三相互聯(lián)接地，則鋁包或金屬屏蔽層將會出現(xiàn)很大的環(huán)流，其值可達(dá)線芯電流的50%--95%，形成損耗，使鋁包或金屬屏蔽層發(fā)熱，這不僅浪費(fèi)了大量電能，而且降低了電纜的載流量，并加速了電纜絕緣老化，因此單芯電纜不應(yīng)兩端接地。[個(gè)別情況（如短電纜或輕載運(yùn)行時(shí)）方可將鋁包或金屬屏蔽層兩端三相互聯(lián)接地。] 然而，當(dāng)鋁包或金屬屏蔽層有一端不接地后，接著帶來了下列問題：當(dāng)雷電流或過電壓波沿線芯流動(dòng)時(shí)，電纜鋁包或金屬屏蔽層不接地端會出現(xiàn)很高的沖擊電壓；在系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí)，短路電流流經(jīng)線芯時(shí)，電纜鋁包或金屬屏蔽層不接地端也會出現(xiàn)較高的工頻感應(yīng)電壓，在電纜外護(hù)層絕緣不能承受這種過電壓的作用而損壞時(shí)，將導(dǎo)致出現(xiàn)多點(diǎn)接地，形成環(huán)流。因此，在采用一端互聯(lián)接地時(shí)，必須采取措施限制護(hù)層上的過電壓，安裝時(shí)應(yīng)根據(jù)線路的不同情況，按照經(jīng)濟(jì)合理的原則在鋁包或金屬屏蔽層的一定位置采用特殊的連接和接地方式，并同時(shí)裝設(shè)護(hù)層保護(hù)器，以防止電纜護(hù)層絕緣被擊穿。

據(jù)此，高壓電纜線路安裝時(shí)，應(yīng)該按照GB50217-1994《電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)程》的要求，單芯電纜線路的金屬護(hù)套只有一點(diǎn)接地時(shí)，金屬護(hù)套任一點(diǎn)的感應(yīng)電壓不應(yīng)超過50-100V(未采取不能任意接觸金屬護(hù)套的安全措施時(shí)不大于50V；如采取了有效措施時(shí)，不得大于100V),并應(yīng)對地絕緣。如果大于此規(guī)定電壓時(shí)，應(yīng)采取金屬護(hù)套分段絕緣或絕緣后連接成交*互聯(lián)的接線。為了減小單芯電纜線路對鄰近輔助電纜及通信電纜的感應(yīng)電壓，應(yīng)盡量采用交*互聯(lián)接線。對于電纜長度不長的情況下，可采用單點(diǎn)接地的方式。為保護(hù)電纜護(hù)層絕緣，在不接地的一端應(yīng)加裝護(hù)層保護(hù)器。

由此可見，高壓電纜線路的接地方式有下列幾種：

1.護(hù)層一端直接接地，另一端通過護(hù)層保護(hù)接地----可采用方式；

2.護(hù)層中點(diǎn)直接接地，兩端屏蔽通過護(hù)層保護(hù)接地---常用方式；

3.護(hù)層交*互聯(lián)----常用方式；

4.電纜換位，金屬護(hù)套交*互聯(lián)---效果最好的接地方式；

5.護(hù)套兩端接地---不常用，僅適用于極短電纜和小負(fù)載電纜線路。