在现代城市供电网络中，高压单芯电力电缆的应用日益普及，其在电力工业中的重要性也越来越受到关注，至今为止，相关的研究还比较少，很多相关问题还没有开展深入系统的研究。本课题基于工程实际，围绕高压单芯电缆金属护套的各种相关问题，如环流、载流量、最大单相短路入地电流和护套分流以及电缆护套过电压等问题进行了较为深入的研究，为电缆的运行与维护提供理论依据。 运行中的高压单芯电力电缆在采用金属护套两端直接接地或交叉互联两端直接接地方式时，金属护套中的环流会引起金属护套发热，一方面使电缆线芯的运行温度增高，缩短电缆的使用寿命，降低电缆的输送能力；另一方面造成电缆外护套、同轴电缆和接地线绝缘性能降低，影响线路的安全运行。因此，准确计算各种结构和各种敷设方式下的电缆金属护套环流，有效降低护套环流是工程中迫切需要解决的问题。论文建立了计算110kV交联聚乙烯单芯电缆护套环流的数学模型，编制VB程序计算护套环流，在几条实际电缆线路上进行了试验研究，讨论了各种因素对护套环流的影响，提出了串入电阻以有效降低护套环流的方法。 电缆的持续允许载流量是选择电缆截面和控制电缆输送容量的重要因素。目前，国际上公认的电缆额定载流量计算标准是工EC—60287系列标准，国内尚无相应的标准。而该标准有较多的假设和简化，特别是对多根电缆和多个热源的环境。工程实际迫切需要有一种详细考虑各种敷设条件、可以考虑多个回路相互影响的电缆载流量的计算方法。论文以单芯电缆的主绝缘所能耐受的温升为依据，提出了计算单芯电缆载流量的迭代方法。与标准的IEC计算方法相比，该方法更为精确的计入了电缆环流对载流量的影响，同时在计算多个回路集中敷设的电缆群时，其他回路的电缆中的电流采用实际电流，所以该方法更为准确。 在变电站接地设计中，最大单相短路入地电流和电缆护套分流不仅影响着地电位升高，接触电势、跨步电势以及转移电势、局部电位差的大小，而且还影响着接地引线、均压导体截面的选择等等。它们又与邻近的电信设施的地电位升、邻近电信线路上的感应电势紧密相关，同时也是选择电缆护层保护器有关参数的重要影响因素。论文建立了电缆金属护套两端直接接地和交叉互联两端接地的电缆线路的简化等效模型，在此基础上提出了一种计算高压电缆网络单相接地短路时短路电流分布和分流系数的方法，并在广州实际运行的电缆线路上进行了试验验证。为限制电缆金属护套上的过电压，常在护套不接地端和交叉互联的绝缘接头处装设护层保护器。但护层保护器由于受潮等原因经常发生故障，需花费大量的人力、物力对其进行维护和检修。实际上，线路上装设护层保护器是否必须、配置是否合理以及所选用的参数是否适当，并没有深入的理论研究和分析。因此，研究电力电缆金属护套上过电压产生机理及保护技术显得尤为重要。论文采用电磁暂态仿真软件ATP-EMTP，通过构造典型结线方式下电缆系统的计算模型，从理论上计算当雷电过电压及操作过电压入侵时，不同的接地方式及运行方式下金属护套上的过电压。