電纜在電力工程中的應(yīng)用

張海昌　張躍輝

摘要:闡述了電纜的敷設(shè)方式、選型、截面積的選擇,網(wǎng)絡(luò)及施工中應(yīng)注意的問題

關(guān)鍵詞:方式;選型;截面積;問題

1電纜的敷設(shè)方式

電纜的敷設(shè)方式有以下幾種:直埋敷設(shè)、穿管敷設(shè)、淺槽敷設(shè)、電纜溝敷設(shè)、電纜隧道敷設(shè)、架空敷設(shè)幾種方式都有優(yōu)缺點(diǎn),一般要考慮城市發(fā)展規(guī)劃,現(xiàn)有建筑物的密度電纜線路長度敷設(shè)條數(shù)及其周圍環(huán)境的影響等。從技術(shù)上比較,電纜隧道方式和電纜溝敷設(shè)方式便于電纜的施工、維護(hù)和檢修。在一些發(fā)達(dá)國家城市中,城市規(guī)劃建設(shè)時(shí),已考慮公用隧道。實(shí)踐證明公用隧道運(yùn)行效果良好,大大降低了重復(fù)投資次數(shù)和反復(fù)開挖路面的現(xiàn)象,但初期投資巨大,建筑材料耗資金,在國內(nèi),由于各種因素的限制,這種敷設(shè)方式是極少的。相比而言,直埋敷設(shè)和淺槽敷設(shè)則是屬于經(jīng)濟(jì)型的敷設(shè)方式,直埋電纜是最經(jīng)濟(jì)而廣泛系用電敷設(shè)方式,它運(yùn)用于郊區(qū)和車輛通行不太頻繁的地方。但不利于電纜的維護(hù)和檢修,一旦遇到電纜故障,即使使用測試儀測出故障點(diǎn),也要重新挖開電纜溝,極不方便。因此電纜敷設(shè)方式的選擇,要結(jié)合實(shí)際情況,根據(jù)工程條件、環(huán)境特點(diǎn)、電纜型號(hào)和數(shù)量等因素,用發(fā)展的眼光,按照滿足運(yùn)行可靠性、便于維護(hù)的要求和技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理的原則確定。

2電纜的選型

常用的電力電纜有油浸電纜、聚氯乙烯絕緣電纜、交聯(lián)聚乙烯電纜等,根據(jù)使用場合的不同,又延伸為不同種類的特種電纜。目前,隨著生產(chǎn)技術(shù)和生產(chǎn)工藝的不斷提高,交聯(lián)聚乙烯電纜已成為使用最廣的電纜產(chǎn)品,在電纜選型時(shí),應(yīng)根據(jù)使用的不同環(huán)境和條件,結(jié)合具體情況進(jìn)行選擇,盡量減少穿越各種管邊鐵路,公路和通訊電纜;如采用直埋和淺槽敷設(shè)方式時(shí),應(yīng)考慮使用加鋼鎧的電纜。

3電纜截面積的選擇

電纜截面積的選擇,關(guān)系到投資多少、線路的損耗和電壓質(zhì)量、電纜的使用壽命等。如選用截面積偏小,會(huì)導(dǎo)致電壓質(zhì)量下降、線路損耗過大,則會(huì)使初期投資太高。因此應(yīng)根據(jù)負(fù)荷預(yù)測結(jié)果,發(fā)展規(guī)劃,選擇合適的截面積,使電力電纜滿足最大工作電流下的纜芯溫度要求和電壓降要求,最大短路電流作用下的熱穩(wěn)定要求。由于負(fù)荷預(yù)測工作難度性高、準(zhǔn)確性較低,因此,選擇電纜截面積時(shí),還要滿足《城市中低壓配電網(wǎng)改造技術(shù)導(dǎo)則》和《城市電力網(wǎng)規(guī)劃導(dǎo)則》要求。

在三相四線制低壓電網(wǎng)選用電力電纜時(shí),還要考慮零線截面積的選擇,在公用低壓網(wǎng)絡(luò)中,由于受用戶因素影響較大,三相負(fù)荷平衡難以控制,為改善電壓質(zhì)量,降低線損,零線截面積應(yīng)與相線截面積相同。

4關(guān)于電纜網(wǎng)絡(luò)及電纜網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化

隨著電力電纜在配電網(wǎng)中的不斷推廣與使用,配電網(wǎng)可分為電纜網(wǎng)絡(luò)和架空網(wǎng)絡(luò)(含架空、電纜混合網(wǎng)絡(luò))?！蛾P(guān)于〈城市中低壓配電網(wǎng)改造技術(shù)導(dǎo)則〉的實(shí)施情況及補(bǔ)充意見》也對電纜配電網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化提出了具體要求。因此,在配電網(wǎng)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)采用電纜網(wǎng)絡(luò)時(shí),應(yīng)按照配電自動(dòng)化的要求,采用新技術(shù)、新設(shè)備,有條件的要考慮自動(dòng)化試點(diǎn)工作,條件不成熟的也要在配套設(shè)備選型時(shí),考慮有充分余地,為實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化方案打下基礎(chǔ)。

5電力電纜施工中應(yīng)注意的問題

一是大電流電力電纜引發(fā)的渦流問題

電力電纜在施工中,有采用鋼支架的,有采用鋼質(zhì)保護(hù)管的,有采用電纜卡與架空敷設(shè)的,凡是在電力電纜周圍形成鋼(鐵)性閉合回路的,均有可能形成渦流,特別是在大電流電力電纜系統(tǒng)中,渦流更大。在電力電纜施工時(shí),必須采取措施,使電纜周圍不能形成鋼(鐵)性閉合回路,防止電纜引起渦流現(xiàn)象發(fā)生。

二是電力電纜的轉(zhuǎn)彎引起的機(jī)械性損傷問題

由于電力電纜外徑較大,運(yùn)輸、敷設(shè)較為困難,電力電纜對轉(zhuǎn)彎半徑的要求也比較嚴(yán)格。電力電纜在施工中,如果轉(zhuǎn)彎角度過大,可能使導(dǎo)體內(nèi)部受到機(jī)械損傷,而機(jī)械損傷因被電纜絕緣強(qiáng)度下降,直到出現(xiàn)故障,施工中發(fā)現(xiàn)一次電纜頭故障,在電纜頭制作時(shí),三根電纜頭長度一致,與設(shè)備連接時(shí)由于受地形限制,中相電纜頭偏長而成為拱形,電纜頭根部受損放電。后采取措施,在設(shè)備的連接,適當(dāng)縮短中相電纜頭連接長度,使三相電纜頭均不受外力,實(shí)踐證明運(yùn)行效果良好。由此可見,電纜施工過程中,要盡可能減少電纜受到的扭力,在電纜轉(zhuǎn)彎和裕留電纜時(shí),讓電纜處于自然彎曲,杜絕內(nèi)部機(jī)械損傷現(xiàn)象。

三是電力纜防潮問題

運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明,中、低壓電力電纜故障大部分為電纜中間接頭和終端頭故障,而中間接頭和終端頭故障則大部分是因密封不良,潮氣侵入而造成絕緣強(qiáng)度下降,而中、低壓電力電纜網(wǎng)多采用樹枝狀供電方式,電纜終端頭數(shù)量較多,因此把好電纜終端頭和中間接頭堵漏密封關(guān)是保證電纜安全可靠運(yùn)行的重要措施之一。

四是中、低壓電力電纜接地問題

在公用中、低壓電力電纜網(wǎng)上,由于三相負(fù)荷不是相等的,因此,如果采用有金屬護(hù)層的電纜,必須考慮金屬護(hù)層的接地問題,并保證在金屬護(hù)層的任一點(diǎn)非接地處的正常感應(yīng)電壓不得大于100V。我認(rèn)為,在中、低壓電纜網(wǎng)中,所有電纜接頭處均應(yīng)設(shè)置接地極(網(wǎng)),并使金屬護(hù)層可靠接地。