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【摘要】高壓電纜線具有大容量和長(zhǎng)距離的特點(diǎn)，在城市電力系統(tǒng)中負(fù)責(zé)傳輸任務(wù)，是主要的供電網(wǎng)絡(luò)。本文分析了高壓電纜線路設(shè)計(jì)中需要注意的要點(diǎn)，并希望為業(yè)界同行提供參考。

【關(guān)鍵詞】高壓電纜；線路設(shè)計(jì)；要點(diǎn)

1引言

社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，國(guó)民生活水平急劇提高，電能是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)。電力傳輸是電力服務(wù)水平的重要依賴，地區(qū)電網(wǎng)建設(shè)快速發(fā)展，電網(wǎng)電力傳輸容量大大提高，電力供應(yīng)可靠性日益提高。但是，在電網(wǎng)的建設(shè)過(guò)程里，有必要深入研究各個(gè)環(huán)節(jié)中出現(xiàn)的問(wèn)題，合理建設(shè)，對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，保證設(shè)計(jì)和建設(shè)的質(zhì)量，最大程度地減少建設(shè)的成本。技術(shù)需求越高，需要的資金就越多，但電纜線路設(shè)計(jì)必須通過(guò)合理的研究和不斷的努力來(lái)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)和技術(shù)之間的平衡。高壓電纜線路設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是高壓電纜線路的計(jì)劃和準(zhǔn)備工作，對(duì)于做一個(gè)好的高壓電纜線路設(shè)計(jì)具有重要意義，電力技術(shù)工作者的注意力應(yīng)該放在提高高壓電纜線路設(shè)計(jì)工作，熟悉和了解高壓電纜線路鐵塔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、防污染和防雷設(shè)計(jì)，以滿足高壓電纜線路的設(shè)計(jì)質(zhì)量，提高功能性和實(shí)用性，為穩(wěn)定運(yùn)行高壓電纜線路做好基礎(chǔ)[1]。

2電纜線路的敷設(shè)方式

高壓電線有直埋式，管道式，隧道式等敷設(shè)方式。（1）直埋式：就是直接將高壓電纜鋪設(shè)在地面之下，掩埋深度要超過(guò)0.7m，在農(nóng)田地區(qū)的鋪設(shè)，深度要超過(guò)1.0m，在施加重壓的地方，所需的深度在1.2m內(nèi)，高壓電纜線要覆蓋有超過(guò)10cm的保護(hù)層，如混凝土板，并覆蓋距電纜側(cè)面50mm。（2）管道式：指在預(yù)制管道（像混凝土管道）中鋪設(shè)高壓電纜。為了減少功率損耗并防止傳輸容量的損失，需要一定距離的人孔來(lái)引入和連接電纜。管道必須是非磁性或不導(dǎo)電的，因?yàn)樗鼤?huì)導(dǎo)致電纜過(guò)熱。（3）隧道式：電纜敷設(shè)在專(zhuān)用電纜隧道內(nèi)的橋梁或支架內(nèi)，電纜隧道可以安裝許多電纜，它具有高散熱性，可方便維護(hù)和維修。但是，工程量很大，通常只在城市使用[2]。

3線路路徑選擇及電纜選型

按照該地區(qū)的具體情況，有許多方案選項(xiàng)可供實(shí)施，最后，選出一個(gè)具有較高的建設(shè)性、規(guī)劃性和實(shí)施性的規(guī)劃方案，保證選出的方案時(shí)最好的，能夠在實(shí)施的過(guò)程中取得最優(yōu)的效果，并對(duì)線路路徑做簡(jiǎn)要的闡述。根據(jù)所在地區(qū)的具體情況，為整個(gè)施工過(guò)程選擇合適材料和最佳材料模型，這將為整個(gè)施工過(guò)程帶來(lái)更好的效益[3]。

4電纜的分段及金屬護(hù)套接地方式

4.1關(guān)于電纜的接地

中壓電纜通常是選用三芯的，三相電纜的芯線在電纜中對(duì)稱(chēng)排列成“三角形”，因此三相電流是對(duì)稱(chēng)的，金屬護(hù)套產(chǎn)生感應(yīng)電流。在高壓?jiǎn)涡倦娎|的情況下，芯就像變壓器的初級(jí)繞組，金屬保護(hù)套就像次級(jí)繞組，因此經(jīng)過(guò)一些復(fù)雜的物理變化，電流流過(guò)電纜和金屬護(hù)套鉸鏈部分由磁場(chǎng)線引起的變化和相互作用將在護(hù)套中引起相應(yīng)的感應(yīng)電壓。如果護(hù)套有兩點(diǎn)接地，則導(dǎo)線和護(hù)套形成閉環(huán)，使得環(huán)形電流出現(xiàn)在護(hù)套內(nèi)，環(huán)形電流的大小等于磁芯的負(fù)載電流，從而降低了磁芯的電流容量，加速了電纜絕緣的退化并導(dǎo)致大量的功率損耗。因此，電纜引入線的接地必須在一端直接接地，并通過(guò)另一端的護(hù)套電壓限制器接地[4]。

4.2直接接地端的選擇

當(dāng)所有接線全部采用高壓電纜時(shí)，接地點(diǎn)選擇線路的終端，即直接接地形式的接收側(cè)。如果將電纜的一端連接到架空線，則必須將護(hù)套的直接接地點(diǎn)連接到架空線的一端，該方法可有效降低對(duì)護(hù)套的過(guò)電壓影響。如果將電纜的兩端連接到架空線，則必須將護(hù)套電壓限制器放在不會(huì)受到閃電擊打的電線末端，并使護(hù)套的直接接地點(diǎn)位于另一端。

5回流線的設(shè)置原則及布置形式

5.1回流線的選擇

根據(jù)電力設(shè)計(jì)的相關(guān)要求和規(guī)范，為了減少高壓電纜受到感應(yīng)電壓的影響，能夠降低高壓電纜保護(hù)套在短路時(shí)受到的電壓。如果110kV或更高的高壓電纜金屬護(hù)套在單點(diǎn)接地，則必須將回流線連接到互連接地線的一端。通過(guò)該回流線，可以產(chǎn)生更好的短路，并且故障形成一系列短路電流回到中性點(diǎn)。如果回流線接地網(wǎng)中有許多接地故障，這些短路電流將直接流到地面。由于回流線和一些電纜的接地電流，在電流的方向上是相反的，因此能夠抵消彼此產(chǎn)生的磁通量，如圖1所示[5]。由圖1可以看出，存在兩種方式能夠盡可能地分流回路。一種是降低接地電阻，另一種是降低接地回路的自形阻抗。在電路的設(shè)計(jì)過(guò)程里，回流線應(yīng)盡可能靠近高壓電纜線[6]。

5.2回流線的布置要求

由圖2可以看出，回流線的布置主要有三種方式，三相水平布置靠近電纜線，目的是為了降低在正常工作時(shí)的環(huán)流消耗。長(zhǎng)電纜線交叉連接：如果電纜線很長(zhǎng)，電纜可以分成幾個(gè)較小的單元，每個(gè)單元可以分成三個(gè)較小的部分。然后，可以運(yùn)行三相交叉連接。這種電纜的末端可以接地，這樣金屬保護(hù)層就可以完全取代回流線的功能，因此電阻非常小，在這種設(shè)計(jì)中可以省略回流線。

6防雷與接地

在高壓電纜線的實(shí)際安裝過(guò)程中，要綜合考慮一些指標(biāo)和因素的作用，避免在安裝的過(guò)程里出現(xiàn)較大的事故，影響安全，降低風(fēng)險(xiǎn)。只要對(duì)安裝中的指標(biāo)和因素做到正確理解，能 夠更好的起到防護(hù)雷擊的作用。對(duì)于電纜如何連接金屬護(hù)套方面，有許多值得注意的要點(diǎn)，如果注意到了這些細(xì)節(jié)，可以從絕緣等方面改善其保護(hù)作用，保證電纜的保護(hù)層不會(huì)因?yàn)橥饬Τ霈F(xiàn)隱患，保證施工計(jì)劃能順利地完成。在高壓電纜線的實(shí)際連接中，需要采用專(zhuān)業(yè)的連接方法。這種連接方法適合于實(shí)際操作過(guò)程，并能產(chǎn)生很好的鋪設(shè)效果，僅在保證連接這個(gè)環(huán)節(jié)很好的完成了，才能更好地執(zhí)行后面的施工步驟。此外，該過(guò)程需要考慮與腐蝕有關(guān)的因素，通過(guò)將各種影響因素考慮在內(nèi)，才能保證高壓電纜線的正常運(yùn)行，盡可能的避免線路出現(xiàn)腐蝕的情況[8]。

7電纜防火阻燃措施

如今國(guó)內(nèi)外高壓電纜的阻燃措施可概括為三種類(lèi)型[9]：①根據(jù)如何防止高壓電纜著火以及出現(xiàn)著火后如何阻止延燃采取有效措施；②根據(jù)電纜的敷設(shè)路徑以及針對(duì)容易出現(xiàn)火災(zāi)的區(qū)域采取措施；③將電纜材料自身設(shè)計(jì)的不易燃燒。因此，通常采取以下措施：在電纜表面涂上防火涂層；在需要防火的部分用耐火膠帶包裹電纜；在電纜層之間安裝耐熱防火板，并將隔墻和防火門(mén)分開(kāi)以防止竄燃；電纜覆蓋有絕緣材料和阻燃材料，如果電纜被火包圍，則纏繞的電纜受到絕緣和阻燃材料的保護(hù)，以防止燃燒。

8結(jié)束語(yǔ)

社會(huì)的發(fā)展進(jìn)步，人們的生活質(zhì)量得到很大提高，人們對(duì)電力需求也越來(lái)越高，高壓電纜線路的性能也在逐漸提高。電力傳輸影響著電力服務(wù)的水平，因此，高壓電纜線路的設(shè)計(jì)水平直接影響電力傳輸?shù)姆€(wěn)定性。在設(shè)計(jì)高壓電纜線路時(shí)，必須充分考慮其特性來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。本文主要研究高壓電纜線路設(shè)計(jì)工作需要注意的一些要點(diǎn)，并期望在相關(guān)部門(mén)進(jìn)行高壓電纜的線路設(shè)計(jì)中提供幫助。

參考文獻(xiàn)

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[4]黃肖為，高健偉，倪曉璐，等.高壓電纜線路現(xiàn)場(chǎng)智能移動(dòng)巡檢終端設(shè)計(jì)[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2018（2）.

[5]徐少軒.110kV及以上高壓電纜線路設(shè)計(jì)[J].城市建設(shè)理論研究：電子版，2016，6（8）.

[6]王建國(guó).高壓電纜線路工程建設(shè)中常見(jiàn)問(wèn)題及防范措施的探討[J].內(nèi)蒙古石油化工，2011，37（7）：127-128.

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[8]殷迪清，韓躍峻，胡順.高壓電纜線路不間斷取能電源的研究[J].水電能源科學(xué)，2011（9）：168-170.

[9]袁燕嶺，高中強(qiáng)，陳昕，等.高壓電纜線路接地系統(tǒng)在線監(jiān)測(cè)[J].電網(wǎng)與清潔能源.

作者：李兵 單位：廣東順德電力設(shè)計(jì)院有限公司