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电力系统中高压电缆输电线路设计分析蔡纬铭

发表时间：2021/8/10 来源：《中国电力企业管理》2021年4月作者：蔡纬铭

[导读] 我国电力领域快速的发展，供电的范围不断扩大，电网中高压电力电缆敷设里程也在不断增加，但在实际高压电力电缆的敷设及运行工作中，还存在很多的技术难点。因此，对当前高压电力电缆线路中存在的问题进行剖析，并进一步探讨高压电力电缆线路中的技术问题，提出相应的改进对策，以供借鉴。

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摘要：我国电力领域快速的发展，供电的范围不断扩大，电网中高压电力电缆敷设里程也在不断增加，但在实际高压电力电缆的敷设及运行工作中，还存在很多的技术难点。因此，对当前高压电力电缆线路中存在的问题进行剖析，并进一步探讨高压电力电缆线路中的技术问题，提出相应的改进对策，以供借鉴。
关键词：高压输电；电力电缆线路；设计
        引言
        随着我国社会经济的快速发展，电力行业信息化已经成为不可阻挡的发展趋势。尤其是随着现代信息技术和市场经济发展水平的不断完善，必须要保障电力企业的整体运行质量。为了保证电网的安全运行，提高高压电缆输电线路检修的周期效果，减少设备和维护成本，必须要利用综合化信息化管理的方式，保证对高压电缆输电线路设备进行计划检修，避免重复停电带来的损失，从而提高检修维护的整体水平。
        1电力系统中高压电缆的优缺点
        让架在空中的电线入地，不仅能美化城市环境，还能减少停电事故的发生[1]。优点如下：（1）城市供电更靠谱：城市中裸露的金属导线，很容易受雷电、风雨、盐雾、污秽和沿线树木生长以及施工机械等干扰破坏，导致停电。埋入地下，虽然也有一些挖断电缆的事情发生，但总得来说运行安全性大大提高。（2）输电能力突出：传统架空线一方向输电极限为两个下通道可容纳多回线路。（3）为大城市省地：大城市的土地寸土寸金，由于架空线的空间安全距离要求比地下管线更高，所以比较占地，改为地下电缆线路后，能省不少地面空间，随着城市的快速发展地上空间越来越宝贵，地下电力电缆的增多，城市综合管廊的出现可以将给水、通信、电力电缆等管线集中于综合管廊内敷设，将大大增加地下空间管廊的资源利用。高压电缆在实际应用中也存在一定的不足之处，具体分析如下：（1）电缆入地造价高、耗资大，其投资是架空线路的8~10倍。建设的高成本，在一定程度上影响电缆入地建设的进度。（2）目前城市的地下资源非常紧张，地下自来水、燃气、污水等管线林立，给电缆隧道的施工造成的难度越来越大，而且在某种程度上，电力隧道是一次性资源，一旦隧道资源被充分利用，在邻近道路再次修建隧道的可能性很小。（3）地下的隧道中的电力电缆一旦发生故障，抢修工作难度相当大。确定故障点困难，隧道空间狭小，人员难以活动，占路施工又会受到交管部门的很大限制，所以，地下电缆抢修所耗费的人力、物力和财力成本非常高。
        2电力系统中高压电缆输电线路设计
        2.1做好防雷抗冰设计工作
        我国地域广阔，不同地区的地形地貌和气候特征也不同。同时，一些恶劣天气也对高压输电线路设计工作提出了更高的要求。所以，输电企业需要做好抗冰和防雷工作，保证电气设计工作安全、有效。首先，电气设计工作人员要结合区域地质特点、气候特点来合理选择导线。例如需要保证导线的机械强度，确保可以在冰雹、雷电天气中良好运行，尽可能减少恶劣天气对输电线路造成的负面影响，降低短路等问题的出现几率[5]；其次，在设计高压输电线路时，需要提升绝缘子冰闪应用力度，保证高压输电线路发挥出相应的价值，让其应用能力也得到提升。可以在绝缘冰闪表层涂上高质的防水材料，避免高压输电线路出现漏电现象，让电力资源在实际应用过程中不出现影响安全的问题。
        2.2电缆线路的敷设方式
        电缆线路的敷设方式有多种，如人工敷设或是机械敷设。

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机械敷设应用较为广泛，具有省时、省力等特点。使用机械敷设时要注意安装防捻器，控制好速度，以降低电缆的损坏率。人工敷设一般用于敷设机械难以进入的狭小空间，占地面积较小，但是施工过程中，电缆容易被拖坏。两种方式可以配合使用，达到最佳的效率。此外，电缆敷设按照施工环境分类，主要有排管敷设、直埋敷设及架空敷设等3种模式，其中直埋敷设和排管敷设是应用最多的两种方式。直埋敷设施工较为简单，在人行道、绿化用地及建筑物的周边用的比较多，直埋敷设施工时要注意3个问题。首先，电缆敷设时的弯曲半径不能太小，防止被拉伤，同时要设置弯角的弧度不能太过弯折。其次，在挖好电缆沟后，要清理好电缆沟的底部，防止底部残留硬物划伤电缆绝缘层，在电缆沟的底部铺设好沙子，把电缆放置其中，在电缆上部继续覆盖软砂，并加上水泥盖板来进行保护，地面回填到位后，设置好电缆的标志带。在电缆接头以及转弯的地方设置好标志桩。在直线的部分，间隔50m左右设立标志桩，并做好编号工作。直埋敷设遇到公路时，要使用相应的保护管对电缆进行保护，并做好防腐措施。最后，在电缆需要并排敷设时，应当设置托架，避免不同接头之间产生碰撞。排管敷设也是使用频率很高的一种方式，尤其是在城市中被广泛应用。排管敷设的电缆通道狭窄，可以适用于各种施工地形。但是这种方式也有缺点，如载流量小、散热不好及耗费资金较大等。排管敷设的施工中，注意点比较多，在施工的过程中要控制管道内径不能低于10cm，同时埋设深度不低于50cm。排管的管道要注意打磨和清洁，防止排管对电缆的绝缘层产生腐蚀或是损坏。排管敷设要注意每隔150m设置一个工作井。此外，排管的材料选择上也要使用有一定抗腐蚀和抗压性能的材料，如波纹管和PVC管等。架空敷设在实际中使用频率较另外两种敷设方式要低，这种敷设方式通过镀锌钢绞线吊挂高压电缆线材。在架空敷设的过程中需要注意的是架空电缆应当超过地面5.5m以上才可以使用；如果穿行铁道上方，应当注意要超过地表达到7.5m。架空敷设的钢绞线应当确保处于接地状态，在架空电缆敷设时要避开空中的构筑物以及植物等。
        2.3连接设计
        采用高压电缆进行输电线路设计，需要保证电缆与电力系统科学连接。针对进线段，可在变电站出线间隔进行电缆敷设，利用架空先连接。如果将线路看成是系统一部分，两端均可以采用架空线路。此外，也可以在变电所内利用高压电缆完成全部线路连接。连接位置还应加强绝缘配合，可以利用避雷器降低雷电波幅值，也可以在进线保护段实现高幅值入侵波输入，利用冲击电晕或波阻对电流幅值进行抑制。安装避雷器，应加强进线段架空线路设计。变电所采用组合电器GIS，在连接位置达到66kV以上的情况下完成2km避雷线架设。在敞开式变电所中，连接位置达到35kV以上，避雷线应至少达到1km。对电力系统进行改扩建，应注意科学架设避雷线，以免系统受到影响。采用抑制电流幅值的方法，可以在进线段将10-220kV电缆线路与架空线连接，保证避雷效果。针对35kV以上进线段，电缆长不超50m需要完成两个避雷器安装。具体来讲，就是在电缆一端与架空线路连接的过程中，如果长度不超过冲击特性长，需要在线路两端分别设置避雷器。
        结语
        高压电缆因其电能传输效率高、功率大等优点，被广泛应用于我国的电力输送网络。但是高压电缆线路在其规划设计和施工敷设中还存在一些技术性的难点。这就要求项目负责部门要做好高压电力电缆线路运行前的每个环节，合理规划和选择好线路，并做好施工敷设工作，避免高压电缆线路出现故障，保证满足高压电缆在施工和运行时的安全性以及可靠性。
参考文献
[1]赵晖.复用架空输电线路杆塔的电缆引下方式研究[J].计算机产品与流通，2018，（5）：114-115.
[2]明煦，姜伟.输电电缆线路综合监控系统标准化建设与实践[J].企业管理，2017，（2）：212-213.
[3]冯锋.电力系统中高压电缆输电线路设计研究[J].河南科技，2016，（23）：134-135.
[4]莫小明.高压输电线路城市电缆短距离穿河流设计[J].科技风，2015，（14）：44.