单芯电缆的导线与金属护套的关系,可以看作一个变压器的初级绕组与次级绕组。当电缆导线通过交流电流时,其周围产生的一部分磁力线将与金属护套铰链,使护套产生感应电压,感应电压的大小与电缆的长度和流过导线的电流成正比,电缆很长时,护套上每厘米长度的感应电压叠加起来可达到危及人身安全的程度。在线路不对称短路故障时,金属护套上的感应电压会达到很大的数值;当线路遭受操作过电压或雷击过电压时,护套上还会形成很高的感应电压,将使护层绝缘击穿。如果护套两点接地使护套形成闭合通路,护套中将产生环行电流。电缆正常运行时,护套上的环行电流与导线的负荷电流基本上为同一数量级,将产生很大的环流损耗,使电缆发热,影响电缆的载流量,这是很不经济的。例如JPH电站,有一回220kV。截面270mm²、长度370m的电缆线路,设计传输容量为90MVA,运行中进行了测量试验,当电缆带负荷约30%时,进行两端接地,测试护套的环行电流一端接地测试护套的电压,测试结果如表9-4-1所示。
表中所例电缆线路长度仅为370m,测试时的负荷电流还不到设计传输容量的30%,如果负荷达到满负荷,电缆线路长度更大时,护套环流或护套电压都会成比例的增加达到很大的数值。电缆护套对地应有良好的绝缘,安装时应根据线路的不同情况按照经济合理的原则在护套的一定位置采用特殊的连接和接地方式,装置护层绝缘保护器(以下简称保护器)等,以防止电缆护层绝缘被击穿。