(国网大同供电公司运维检修部电缆运检室山西省大同市037038)
摘要：在大中域市的瑜变电工程中,由于出线走廊的限制及市政规划的要求,110KV及以上输电线路采用电缆入地已成为构建和谐社会的必然要求,由于城区市政管线及地下构筑物繁多,给电缆路径的选择增加了困难,合理的选择电缆型式及数设方式,提出优秀的设计方案,不仅能降低工程价和施工难度,而且还给运行维护带来方便,本文就110KV及以上电力电现线路的设面则进行身析,旨在小结设计经验,抛砖引玉,向优秀的设计方常的迈步
关键词：电力电缆；线路设计；原则；分析
随着城市供电负荷的快速增长,10kV及20V室内Gs变电站及地下变电站已经厂泛采用应配套的输电线路也全部采用电缆出线,因此大容量,长距离的电缆线路设计成为可能,同时新建电线线路与原有电缆线路架字线路的解马工接等孩式的技不何题,这成为电线路设计类新误题。本文以某工程的电频线路设计为范例,对V及以是电力电缆线路的设计原则进行如析和探讨。
一、电缆型式与截面的选择
根据《高压电缆选用导则》及《电力工程电缆设计规范》,对于重要电源等需要保持连接具有高可靠性回路的电力电缆应采用铜芯。本工程采用交联聚乙烯绝缘铜芯电力电缆(单芯),当地温3℃,考虑本工程电缆数设在细沙及管中,土壤热阻系数取21Kmw,埋深取10m,电缆水平距为0.225m时,选用的XLPE800mm2铜导体电,双回路数设时每相的最大载流量约为此时本线路的输送容量为13万千伏安,满足系统输送容量要求
原则浅析:高压电缆的线芯材质和截面大小应根据系统输送容量选择。电缆载流量不仅取决于截面及结构,还与敷设方式,电缆的布置及护层的接地方式有关,其计算比较复杂,一般工程设计中，可参照电缆制造厂提供的载流量。
二、电缆的分段及护层的接地方式
电缆在正常运行情况下要在铝护套上产生感应电势,其数值与电缆长度和负荷电流成正比,电缆外护套卿c外{催蒙)要耐受这感应电势,如感应电势过高使vPC外护套绝缘损坏造成多点接地时,铝护套上将产生较大的感应环流,增加了电能损耗,并使电缆温度增高,降低了输送容量。为消除电缆铝护套上的环流损失,达到经济运的目的,同时将铝护套上的感应电势控制在安全值范围之内,需将护套分段并采用交叉互联连结的接地方式。电缆的分段是根据护层感应电压的大小,以及周围的地理环境合理选择接头工井的位置,将电缆分成3的倍数段,将护层进行交叉互联连接。下面是本工程选取的护层接地方式:
原则浅析:护层接地方式育以下几种:
（一）三相护层两端分别并联接地。
（二）三相护层一端接地(或中间一处)互联接地，另一端（或两端）经接地保护器接地：
（三）当线路较长，一端接地不能满足要求时，可采用三相护层交叉互联两端接地。
三、3电缆护层感应电压计算
电缆正常工作时护层感应电压计算公式参见《电力工程电气设计手册》表17-52。根据《电力工程电缆设计规范》GB5021794中,第4.1.9条:“交流单相电力电缆的金属护层,臺须直接接地,且在金属层上任一点非接地处的正常感应电压,应符合下列规定：
(1)未采取不能任意接触金属护层的安全措施时,不得大于50V
(2)除(1)项情况外,不得大于100V。”
本工程民田至莲花山、民田至岗厦电缆各分成6段形成2个完整交又互联,电缆铝护层在正常负荷电流时最大感应电压小于80伏
四、电力电缆的敷设
电缆敷设典型方式有:直埋、排管、电缆沟、电缆隧道、电缆桥架等。根据现场的实际情况,合理的选择敷设方式,保证电缆的顺利通过。如果电缆路径很长,可能需要用到多种敷设方式组合。如在变电站内用隧道或竖井敷设,出站后开阔地段采用电缆沟敷设,路径狭窄处采用埋管敷设等本工程民田站出口采用砖砌电缆综合沟,其余电缆沟槽采用隐蔽式设计。常规砖砌电缆沟槽位化带及人行道下,电缆敷设好并回填土后恢复原有绿地。沟槽盖板均采用预制钢筋混凝土盖盖板设计考虑商业堆载1tm2局部地段如铺人行道方砖,盖板设计荷载相应增加。电缆过路埋管管处两端设置工井,敷设完后工井内充沙。工井采用砖砌井沟壁,预制梁板结构,活动顶盖最考虑只行人,不行车。
本工程电缆通过非主干道时,采用破路开挖埋管:通过主干道路时,由于市政不允许封路大开理管作业,采用导向钻进非开挖铺设MPP电力电缆护套管的方法穿越。
五、高压电缆及其附件的布置与安装
（一）电缆排列方式
单芯电缆三相排列可分水平排列、垂直排列、等边三角形排列水平和垂直排列均存在三相互感不等、阻抗不对称的问题故线路较长时需换位等边三角形排列三相对称目前直埋排管、电缆沟等长距离敷设方式下,一般采用水平或垂直排列等边三角形排列因施工固定难等其他因素,较少采用。
（二）固定要求
1.在终端、接头或转弯处紧邻部位的电缆上,应有不少于一处的刚性固定。
2.在垂直或斜坡的高位侧,宜有不少于2处的刚性固定。
3.电缆蛇形敷设的每一个节距部位宜性固定:蛇形转换成直线敷设的过渡部位,宜予刚性固定
（三）电缆保护管
通常采用玻璃钢管、CPvC保护管保护管的选择,应满足使用条件所需的机械强度和耐久性,当交流单相电缆以单根穿管时不得用未分隔磁路的钢管当因机械强度要求使用钢管时.可以将钢管轴向全长进行切割1厘米的开口然后用铜条将该切口焊上,达到切断磁路的目的.保证了钢管的机械强度。
（四）电缆支架的特殊要求
电缆支架除支持单相工作电流大于000A的交流系统电缆情况外.宜用钢制。
交流单相大截面电缆工作电流1450A时,因涡流作用引起钢制电缆支榘铁损.可达16W/m三相成品宇型配因而宜重视对策,有的国家工程中对大截面电缆的支架采用由不锈钢、玻璃钢或铝合金等非磁性材料制成。目前使用广泛的是玻璃钢电缆支架，几乎达到钢制支架的强度，而且耐腐蚀、五点能损耗。
（五）电缆附件布置及安装
1、电缆中间接头安装
电缆中间接头分为绝缘中间接头和直通中间接头.一般釆用整体预制玻璃钢防水水外壳电缆接头的地方设置专用的电缆接头工井本文范例的工程采用电缆中间接头相接接头工井一般规格是10米或20米长,便于电缆的伸缩安装和蛇形敷设。电缆接头放置在沙袋上固定,施工完毕后充沙填埋。电缆接头布置示意图如下:
2、电缆终端的选择与连接
电缆终端一般分为G终端、瓷套式终端、干式硅橡胶终端等在CES变电站内用电缆终端出线在敞开式变电站进线构架处用瓷套式终端在电缆与架空线路相连接时电缆上铁塔,采用干式硅橡胶终端当几回电缆线路需要T接时,因目前国内还没有成熟的电缆T接头使用,可建一个T接房,用导线将瓷套式终端或干式硅橡胶终端进行T接:用干式硅橡胶终端进行T接时,应采用硬连接方式防止导线电动力使硅橡胶终端弯曲.造成安全事故和损坏电缆终端。
3、避雷器的选型及安装
根撼交流电气装置的过电压保护和绝缘配合D60-1997及工程实际情况.在高压单芯电缆与铁塔相连处一般均装设避雷器例如某工程中选用YHIOWX-108309型悬挂式避雷器。
（六）电缆防火阻燃说明
(1)电缆选用了防水性能较好的聚乙烯P护套,用埋沙的方式进行防火,因此敷设完毕后工井内充细纱填埋
2)在变电站电缆竖井出线出口,各墙体、楼板、沟道出口处、围墙出口处等电缆引出口采用防火堵料封堵.并在孔口两端的电缆各不小于2米区段涂刷防火材料.涂刷厚度不小于lmm分3~4次涂刷)
3)电缆在穿越各处保护管管口处采用防火堵料封堵阻燃
4在中间接头两侧各3米区段和其并列邻近的其它电缆上在同一长度内涂刷防火涂料。
结语
通过范例对电缆线路设计原则的逐步分析,使设计方案既能降低工程造价和施工难度,而且还给运行维护带来方便。电缆的敷设方式、接地方式、电缆附件的选择等要根据实际情况,灵活选择与组合,达到优秀的设计、优秀的施工，安全的运行。
参考文献:
[1]王蛟.110KV及以上电力电缆线路设计原则浅析.应用技术，电子制作185.
[2]孟开翔.110KV及以上电力电缆线路设计原则浅析[J].设计及选型，2017.119-120页