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1、 电力系统中高压电缆输电线路设计问题 摘要：高压电缆输电线路是由诸多的系统组合而成的，不同的系统存在不同的特点。在开展高压电缆输电线路电气设计工作时，需要对每一个系统的特点进行分析，这样才能保证高压电缆输电线路电气设计的科学性。如果高压电缆输电线路电气设计存在问题，就会对高压电缆输电线路的正常运行产生不利影响，因此十分有必要对高压电缆输电线路电气设计中存在的问题进行分析，并根据分析的结果制定相应的解决措施，从而为高压电缆输电线路的正常运行提供有力的保障。关键词：电力系统；高压电缆；输电线路设计1 引言电力电缆线路运行安全性虽然比架空线路较高，但是在现实应用过程中，电力电缆同样也会因为各种因素的
2、影响而出现故障。例如外部破坏，绝缘受潮，绝缘老化，过高电压，设计与制造技术不过关，材料质量不合格，护套发生腐蚀以及电缆的绝缘物大面积流失等，均是导致电缆发生故障的重要原因。电缆一旦发生某方面的故障，寻找起故障点来就变得极其困难，因为随着电缆应用规模的增加、使用时间的增长，电缆故障的发生次数也会变得越来越频繁，这就导致每年供电企业均要花费大量的人力物力成本，而且还会给企业带来难以估计的经济损失。所以，怎样在短时间内快速、精准、有效地找出电缆故障点，始终是供电企业与施工单位高压电力电缆故障检测技术研究的第一要务。2 高压输电电缆的特点分析1）对运行技术有着较高的要求。对于高压电缆输电线路而言，其与
3、一般的输电线路有明显的区别，高压电缆输电线路具有强大的电压，可以保证较大的电力供应，因此相关人员需要考虑如何制造具有高压线路的导线这一问题。2）对安全有较高的要求。通过高压输电线的名称即可得知，其拥有较大的电压，可以带动较大的电量，可以将其看作快速运行的巨大电池，如果高压输电线发生了意外，不仅会带来安全问题，而且可能给相关部门造成较大的经济损失。因此在高压电缆输电线路建设的过程中，需要保证它的安全承载力，可见，保证高压线路的安全是不容忽视的一个问题。3）高压参数较大。对于高压输电线而言，高压是其主要特点，高压导线之所以拥有高压，与内部的绝缘子片有关系。如果高压输电线发生了问题，修复起来存在诸多
4、困难，因此在建设高压电缆输电线路的过程中，相关人员需要做好事前准备。4）施工难度大，架设线路长。在修建高压电缆输电线路的过程中，部分地区的地势较为复杂，因此高压电缆输电线路的建设环境较为复杂，可能会在恶劣的施工环境中施工，另外由于施工时间较长，投入资金较多，这就对施工技术提出了更高的要求。3 高压电缆输电线路设计要点3.1 电缆选择3.1.1导线选材电缆以铜芯线为主，综合分析适用铜芯电缆的具体工程。如高层建筑、计算机机房等，结合实际情况选择合适的导线材料。3.1.2电缆芯数水下或重要线路中，需尽量减少接头数，多选用单芯电缆，确保电缆敷设的经济性。但是，注意交流系统单芯电缆应采用隔磁处理的钢丝铠
5、装电缆，切勿采用钢带铠装导致后期使用受到一定限制。乙丙橡胶绝缘电缆敷设，其自身电气优势突出、机械稳定性强，对周围环境要求不高，耐高温、耐潮湿，线芯长期工作温度可达90。3.1.3铠装选择针对实际敷设方式选择合适的铠装，根据敷设直埋地敷设、水下敷设、导管或排管中敷设以及综合管廊中敷设等方式不同，需选择对应的铠装。首先，在直埋地敷设中，考虑到电缆承受压力及机械损伤，多采用钢带铠装，确保电缆质量稳定。水下施工，电缆受水流冲刷影响，需采用钢丝铠装或钢带铠装并在外表设置耐腐蚀的塑料或纤维外被层。在导管或排管中辐射，考虑到对电缆的保护，推荐使用塑料外护套或加强型铅色护套进行保护。3.2 2导地线设计(1)
6、根据导地线型号绘制出应力弧曲线，按照标塔定位图查阅典型迹象去气象条件，钢芯铝绞线规格、导线截面积等数值，对导线单位长度、荷载单位面积的寻求最适合的参数，例如自动比载可以由架空线木身自重引起的比载，进行公式的计算。冰重除以加工线长度和加工线截面积得到冰重比。(2)导线的机械物理特性，包括导性计算、拉力、导线、抗拉强度、导线计算、截面积，例如在通过极限状态计算。导线导向、地下安全系数、避雷线的设计安全系数应大于导线的设计安全系数。(3)地线的比载按单位长度的荷载进行计算，得到适合的参数。按照线路设计中的架空线木身自重得出架空线长度和截面积。3.3 选择外护套如果高压电缆线路在110kV及以上，可将
7、聚氯乙烯（PVC）或聚乙烯（PE）作为外护套。目前，电缆的防水层以铅合金护套或皱纹铝护套效果最好，而铅合金护套较皱纹铝护套具有更好的耐腐蚀性能和较小的弯曲半径，但铅合金护套比重大，机械性能不如皱纹铝护套，对施工安装不利。从金属护套的短路容量方面考虑，铝较铅的导电性能好，能耐受较大的短路电流。聚氯乙烯耐环境应力开裂性能比聚乙烯好，在燃烧时分解的氯气有助于阻燃，且聚氯乙烯对化学腐蚀的耐受性能不及聚乙烯，在燃烧时会析出含有氯化氢等有毒气体。电缆敷设多位于市区道路，出于安全和环保考虑，电缆外护套选用聚乙烯材料。根据地区电缆多年运行经验及工程实际情况，户外套推荐为交联聚乙烯绝缘、含纵向阻水层、铝护套、聚
8、乙烯外护套的结构。3.4 绝缘组合、金具的选择绝缘子子串和金具考虑均压和防电晕措施。荷载和安全系数达到实际设计要求，采用金属制造的金具表面实施防腐措施，经检验合格后方可用于线路施工。合理选择线路走向和路径，避开输电线路，最大风偏角适当缩短档具，提高线路机械强度，综合考虑线路的防雷防风片性能，必要时还要采取防鸟害措施。绝缘组合上操作过电压和雷电的防护，绝缘子机械强度不应小于设计数值，双联以上的绝缘子串经过盐酸，荷载和安全系数按照联情况加以考虑，悬垂绝缘子片数不应小于标准数值。绝缘配置如高杆塔应增加绝缘子片数，结合路线误区分布图选择合适的绝缘子形式，设计上采用耐污压法。3.5 实施绝缘分割交叉互联
9、接地如果线路太长，就不可以让线路的金属保护套一端完全接地，如果接地，不仅直接影响到仪器的正常投入应用，同时还会大大增加设备应用的安全隐患。必须说明的是，一定要使用绝缘接头，因为绝缘接头能够使外屏蔽层和护套在电气上完成分段。在进行高压线路的设计过程中，应该保证电缆的排列顺序是互相对称的，以更好地完成降低感应电流的目的。如果交叉互联之后的一端做到接地的话，另一端就会立即形成一个极其小的合成电压，在金属保护套内抑制循环电流的产生，降低生产费用。4 结束语对于高压电缆输电线路电气设计而言，其是高压电缆输电线路建设的重要组成部分。在高压电缆输电线路电气设计过程中存在诸多问题，这些问题在高压电缆输电线路的
10、正常使用中埋下了安全隐患。因此设计人员需要重视高压电缆输电线路电气设计工作，对高压电缆输电线路电气设计存在的问题进行详细分析，根据分析的结果制定有效的解决方案，从而使高压电缆输电线路的运行可靠性以及安全性得到保障，使相关企业的社会效益以及经济效益得到保障。参考文献：1 刘煜,刘立琪.电力系统中高压电缆输电线路设计问题J.通信电源技术,2018,35(12):86-87.2 朱一猛,胡泊.电力系统高压电缆输电技术探讨J.通信电源技术,2018,35(12):210-211.3 莫国山.高压电缆输电线路电气设计存在问题及措施J.通讯世界,2018(01):198-199.4 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):134-135.5 李中平,闫军波,张旭东.关于高压电缆线路电气设计的几点思考J.科技创新与应用,2016(29):187.-全文完-
