高壓大截面多芯交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜的開(kāi)發(fā)與經(jīng)濟(jì)效益

賀想容

（沈陽(yáng)匯成電纜集團(tuán)有限公司，遼寧 沈陽(yáng)110144）

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展， 能源作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重點(diǎn)之一。近幾年來(lái)，由于大中型工礦企業(yè)的相繼建設(shè)投產(chǎn)與人民生活水平的日益提高，新用電器大量進(jìn)入每個(gè)家庭，而電能日益緊張，不僅需要擴(kuò)建或新建發(fā)電廠，還需要相應(yīng)的增加新輸電線路。 如何在不增加現(xiàn)有占地面積或盡可能不占用土地的基礎(chǔ)上， 盡可能多地增設(shè)輸電線路，以滿足對(duì)電能日益增長(zhǎng)的需要， 是一個(gè)擺在我們面前的重要課題之一∶那就是輸配電線路向高電壓大截面多芯電纜發(fā)展。

高電壓大截面多芯電纜中XLPE 絕緣電力電纜的開(kāi)發(fā)不但能為用戶工程設(shè)計(jì)提供很大的便利，同時(shí)也為其創(chuàng)造了經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，同時(shí)為企業(yè)提高了競(jìng)爭(zhēng)力，擴(kuò)大了銷售市場(chǎng)，對(duì)提高公司的經(jīng)濟(jì)效益將起到積極地作用。

1 高壓大截面多芯交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

與平常用電纜不同的是， 除高電壓大截面多芯電纜結(jié)構(gòu)特點(diǎn)外，還有以下結(jié)構(gòu)特點(diǎn)∶

1.1 YJV、26/35 kV、3×400mm2 電纜

根據(jù)用戶特殊要求，打破常規(guī)結(jié)構(gòu)，絕緣屏蔽采用可剝離型結(jié)構(gòu)。

絕緣和絕緣屏蔽之間空隙時(shí)對(duì)游離值的影響很大，電纜的額定電壓越高，要求局放值越小，如∶18/20kV 及以下為≤20pC，21/35kV、26/35kV 為≤10pC， 可剝離型絕緣屏蔽與絕緣之間粘合力總不如不可剝離型，因此在制造過(guò)程中或在安裝敷設(shè)時(shí)，經(jīng)多次彎曲或在長(zhǎng)期使用中熱脹冷縮，它們之間的界面處產(chǎn)生空隙的可能性、可剝離性遠(yuǎn)大于不可剝離型屏蔽。 因此，為保證電性能，標(biāo)準(zhǔn)中明確35kV 電纜的絕緣屏蔽必須采用不可剝離。 對(duì)18/20kV 及以上電纜，國(guó)外也幾乎不采用可剝離型絕緣屏蔽結(jié)構(gòu)，但是我們按用戶特殊要求，采用了可剝離型絕緣屏蔽結(jié)構(gòu)， 但是要做到局放值在≤10pC， 又要滿足剝離強(qiáng)度8～40N/10mm 要求，在材料選用或制造工藝上都有很大困難。

為解決這些難題， 正確選料是關(guān)鍵之一， 國(guó)產(chǎn)材料粘合力為8～40N/10mm，不僅分散性大，而且粘合力較小，不宜采用，只好采用國(guó)外材料，對(duì)國(guó)外5～6 種比較好的屏蔽料進(jìn)行對(duì)比篩選，決定采用HFDA-0691 絕緣屏蔽料，其粘合力范圍為42～63 N/10mm，不僅分散性小，而且粘合力也較大，適合于這種特殊要求的可剝離型絕緣屏蔽電纜。 另一方面，在工藝上采用相應(yīng)措施，始終保持最佳控制狀態(tài)。

1.2 YJV22、12/20kV、3×500mm2 電纜

（a）金屬屏蔽采用雙重銅帶間隙繞包結(jié)構(gòu)，既保證用戶所要求的金屬屏蔽截面，又保證電纜的彎曲性能。

（b）金屬屏蔽接頭采用特殊焊接工藝，大大降低金屬屏蔽接頭接觸電阻，因而提高了承受短路電流的能力。

（c）絞合緊壓導(dǎo)體的填充系數(shù)由一般的0.82～0.84 提高到0.90，從而徹底防止導(dǎo)體屏蔽潛入導(dǎo)體縫隙造成塌坑，保證屏蔽層光滑，電場(chǎng)均勻，提高了電性能，而且導(dǎo)體外徑進(jìn)一步縮小，相應(yīng)的節(jié)約了導(dǎo)體外部的所有材料，同時(shí)電纜外徑也進(jìn)一步縮小。

2 經(jīng)濟(jì)效應(yīng)分析

YJV、26/35kV、3×400mm2電纜 和YJV22、12/20kV、3×500mm2電 纜分別于1989 年和1996 年試制成功，因此經(jīng)濟(jì)效益分析均以當(dāng)時(shí)經(jīng)濟(jì)效益為例說(shuō)明。

2.1 YJV、26/35kV、3×400mm2 電纜

2.1.1 載流量

A.YJV、26/35kV、3×400mm2載流量∶615A

B.YJV、26/35kV、1×400mm2載流量∶695A

C.YJV、26/35kV、1×300mm2載流量∶610A

經(jīng)載流量計(jì)算可得出∶一條YJV、26/35kV、3×400mm2電纜的載流量相當(dāng)于三條YJV、26/35kV、1×300mm2電纜的載流量。

2.1.2 減少挖地土方量

電纜規(guī)格、敷設(shè)根數(shù)不同，占用面積不同，挖地土方量也不同。

不同條件下， 一條YJV、26/35kV、3×400mm2電纜管路占用體積（土方量）為三條YJV、26/35kV、1×300mm2 電纜的百分比不同，其中∶

A.鋼管路時(shí)∶55%

B.鋼筋混凝土管路時(shí)∶45%

C.石棉水泥管路時(shí)∶57%

D.玻璃纖維加強(qiáng)管或PVC 管路時(shí)∶56%2.1.3 節(jié)省占地面積

不同條件下，一條YJV、26/35kV、3×400mm2電纜管道占用面積為三條YJV、26/35kV、1×300mm2電纜的百分比不同∶

A.鋼管時(shí)∶41%

B.鋼筋混凝土管時(shí)∶47%

C.石棉水泥管時(shí)∶45%

D.玻璃纖維加強(qiáng)管或PVC 管時(shí)∶43%

2.2 YJV22、12/20kV、3×500mm2 電纜

2.2.1 載流量

A.YJV22、12/20kV、3×500mm2載流量∶676A

B.YJV、12/20kV、1×500mm2載流量∶780A

C.YJV、26/35kV、1×400mm2載流量∶690A經(jīng)載流量計(jì)算可得出∶以一條YJV22、12/20kV、3×500mm2電纜可代替三條直徑Y(jié)JV、12/20kV、1×400mm2電纜的載流量。

2.2.2 土方量比較

A.三條1×400mm2電纜人行道土方量約為3×500mm2人工挖溝的1.91 倍，約為機(jī)械挖溝的3.84 倍；

B. 三條1×400mm2電纜車(chē)道土方量約為3×500mm2人工挖溝的3.2 倍，約為機(jī)械挖溝的6.5 倍。

2.2.3 占地面積比較

A. 一條YJV22、12/20kV、3×500mm2人工挖溝占地面積約為三條YJV、12/20kV、1×400mm2的68%；

B. 一條YJV22、12/20kV、3×500mm2機(jī)械挖溝占地面積約為三條YJV、12/20kV、1×400mm2的34%。

綜上所述，YJV、26/35kV、3×400mm2和YJV22、12/20kV、3×500mm2電纜開(kāi)發(fā)與經(jīng)濟(jì)效益分析得出∶高壓大截面多芯電纜的開(kāi)發(fā)，不僅給電纜制造廠帶來(lái)相當(dāng)可觀的經(jīng)濟(jì)效益，而且給用戶大大降低了電纜工程費(fèi)用；同時(shí)，在不擴(kuò)大或減少公用供電線路用地情況下，有可能大幅度提高輸電能力，給用戶也帶來(lái)相當(dāng)可觀的社會(huì)效益。

［1］SIEVERTS KABELV DK Dsign and dimemssions of XLPE-insulated cables[Z].

［2］26/35kV、3×400mm2XLPE 絕緣PVC 護(hù)套力纜鑒定文件[Z].

［3］YJV22、12/20kV、3×500mm2力纜試制總結(jié)[Z].

［4］IEC502[S].

［5］GB/T12706-2008[S].

［6］古河手冊(cè)[S].

［7］日本手冊(cè)[S].

［8］英國(guó)電纜手冊(cè)[S].

［9］IEC 截面積計(jì)算[Z].