電纜T接方案的應(yīng)用研究

王振峰　呂建軍　馮炳　李攀峰

【摘要】本文針對(duì)電纜線路中存在的T接（或T接預(yù)留），通過(guò)研究分析不同T接產(chǎn)品在具體電纜T接中的應(yīng)用實(shí)例，以期能給出在各種條件下電纜線路T接的最合理方案，指導(dǎo)T接工程的實(shí)際應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】電纜T接；應(yīng)用實(shí)例；研究分析；指導(dǎo)

0 引言

隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，為節(jié)約線路廊道用地，電纜線路不斷增加。在電網(wǎng)規(guī)劃網(wǎng)架的形成過(guò)程中，經(jīng)常需要結(jié)合個(gè)體的輸變電工程對(duì)現(xiàn)有線路進(jìn)行開(kāi)接或T接。因此，尋求更趨于合理的電纜線路T接方式，探索針對(duì)電纜線路T接的方案設(shè)計(jì)和應(yīng)用研究，對(duì)優(yōu)化電纜線路設(shè)計(jì)、促進(jìn)電網(wǎng)工程順利實(shí)施、保障電網(wǎng)供電的可靠性具有現(xiàn)實(shí)意義。

本文針對(duì)不同地理環(huán)境下110kV電纜線路的T接，從優(yōu)化電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、確保電纜線路安全運(yùn)營(yíng)、控制工程投資角度出發(fā)，對(duì)各種T接方案在應(yīng)用工程中的建設(shè)成本、使用環(huán)境、實(shí)施條件等進(jìn)行全面的數(shù)據(jù)采集分析，形成相應(yīng)的結(jié)論，以利于指導(dǎo)電纜T接的方案設(shè)計(jì)和促進(jìn)新技術(shù)在T接工程中的應(yīng)用。

1 電纜T接方案應(yīng)用現(xiàn)狀

根據(jù)目前電力系統(tǒng)的界限，電纜線路的T接方式主要有兩大類(lèi)，一類(lèi)是電纜與架空線的T接，另一類(lèi)是電纜與電纜的T接。

對(duì)于電纜T接，目前傳統(tǒng)的解決方案通常采用變電所內(nèi)增設(shè)電纜套筒（或電纜終端頭支架），或建立電纜終端站，以及在架空鐵塔設(shè)置多回電纜終端頭支架等方式，T接點(diǎn)的位置存在局限性，引起增加T接電纜線路的路徑資源和投資。

目前國(guó)內(nèi)對(duì)于110kV電纜T接應(yīng)用較為先進(jìn)的是采用專(zhuān)用電纜分支接頭，按照絕緣主體的組分，可分為充氣式電纜分支接頭和干式電纜分支接頭兩大類(lèi)。

2 電纜的T接方案

2.1 電纜與架空線的T接

對(duì)于110kV輸電線路電纜與架空線的T接，有如下三種方式：電纜終端頭安裝在終端塔塔頭處、電纜終端頭安裝在終端塔塔身平臺(tái)上、電纜終端頭安裝在地面立柱上。

（1）電纜終端頭安裝在終端塔塔頭處

電纜沿著桿塔塔身直接上塔，通過(guò)電纜夾具敷設(shè)至桿塔導(dǎo)線橫擔(dān)處，在桿塔導(dǎo)線橫擔(dān)側(cè)安裝電纜終端頭和避雷器（必要時(shí)可加裝一些支架），與架空導(dǎo)線直接搭接，形成線路T接。

該T接方式具有靈活的接線方式，導(dǎo)線跨接線簡(jiǎn)單，電氣距離控制容易，方便登桿進(jìn)行常規(guī)的帶電檢修工作；大大地減少桿上工作量，作業(yè)時(shí)間明顯縮短；施工期間對(duì)周邊環(huán)境影響較??；節(jié)約了土地資源，節(jié)省了工程投資。

缺點(diǎn)：由于電纜終端頭及避雷器安裝在終端桿塔橫擔(dān)側(cè)，必要時(shí)需要電纜運(yùn)行人員進(jìn)行登桿（塔）作業(yè)，給電纜運(yùn)行維護(hù)帶來(lái)一定的難度。

在紹興110kV西周輸電線、湖州110kV云雀輸電線等線路都是采用這種方式。

圖1 2004年投入運(yùn)行的紹興110kV西周變電纜T接塔

圖2 湖州地區(qū)110kV云雀輸電線電纜T接方式

（2）電纜終端頭安裝在終端塔塔身平臺(tái)上

這種方式一般在架空線路終端桿塔塔身距離地面的9米高處搭建一個(gè)平臺(tái)，電纜從下往上，在平臺(tái)上設(shè)置電纜終端頭和避雷器，導(dǎo)線經(jīng)跨接線與架空線搭接，形成線路T接。

該T接方式可以用于單、雙回路的鋼管桿和鐵塔；施工期間對(duì)周邊環(huán)境影響較??；節(jié)約了土地資源。但缺點(diǎn)是導(dǎo)線跨接線比較繁雜，電氣距離較難控制；在線路運(yùn)行中，無(wú)法進(jìn)行登塔進(jìn)行常規(guī)的檢修；架線引下導(dǎo)線長(zhǎng)期受風(fēng)力作用擺動(dòng)容易造成連接電纜終端頭的設(shè)備線夾疲勞損壞。

紹興110kV立新輸電線、嵊州110kV中愛(ài)T接線等線路都是采用這種方式。

圖3 2001年投入運(yùn)行中的紹興110kV立新T接電纜終端塔

圖4 2002年投入運(yùn)行中的嵊州110kV中愛(ài)T接電纜終端塔

（3）電纜終端頭安裝在地面立柱上

在架空線路終端桿塔地面設(shè)置混凝土立柱，將電纜終端頭、避雷器安裝在土立柱上，用鋼芯鋁絞線壓接架空導(dǎo)線，引下線接至電纜終端頭上進(jìn)行轉(zhuǎn)接，形成T接。

該T接方式連接簡(jiǎn)單，且電纜終端頭、避雷器電氣距離容易滿足要求，電纜運(yùn)行人員無(wú)需登塔作業(yè)，運(yùn)行檢修方便。但此T接方式的缺點(diǎn)亦相對(duì)明顯，其占地面積大；架空引下導(dǎo)線過(guò)長(zhǎng)容易導(dǎo)致風(fēng)偏時(shí)電氣間隙不夠；架空引下導(dǎo)線長(zhǎng)期受風(fēng)力作用擺動(dòng)容易造成連接電纜終端頭的銅鋁過(guò)渡設(shè)備線夾疲勞損壞[1]。

由于該T接方式缺點(diǎn)相對(duì)明顯，在實(shí)際工程中運(yùn)用較少。

2.2 電纜與電纜的T接

對(duì)于110kV輸電線路電纜與電纜的T接，主要為電纜終端開(kāi)放式T接方式和采用電纜分支接頭T接方式。

（1）電纜終端開(kāi)放式T接

而對(duì)于電纜線路之間的T接，電纜終端頭是較為傳統(tǒng)的、普遍的電纜T接方式，它是通過(guò)建造電纜終端站，完成電纜線路的T接。

電纜終端開(kāi)放式T接是將三個(gè)方向的電纜分別引入T接房?jī)?nèi)，T接房?jī)?nèi)設(shè)置分別來(lái)自三個(gè)方向的終端頭，電纜由終端頭引上后，通過(guò)軟導(dǎo)線相互搭接，完成T接方案。電纜T接房長(zhǎng)13.5米、寬7.5米、高7.2米，使用電纜終端頭18只，完成電纜線路的雙回路T接。

圖5 T接房平面圖

圖6 寧波110kV常洪輸電線T接房實(shí)圖

（2）采用電纜分支接頭T接方式

目前國(guó)內(nèi)能夠成熟生產(chǎn)和應(yīng)用的電纜分支接頭分為SF6充氣式和干式兩種。

①、充氣式分支接頭：

目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的充氣式電纜分支接頭[3]適用于額定電壓64/110kV、標(biāo)稱(chēng)截面為240-1600mm2的單芯銅導(dǎo)體電纜，有立式和臥式兩種類(lèi)型，為不銹鋼密封充氣罐式結(jié)構(gòu)，采用插拔式結(jié)構(gòu)，不銹鋼箱體，內(nèi)充SF6氣體；電纜插拔頭與SF6氣體完全隔離，插拔時(shí)無(wú)需充、放氣體。插拔頭部分為全干式結(jié)構(gòu)。

圖7 充氣式分支接頭實(shí)物圖

充氣式電纜分支接頭目前廣泛應(yīng)用于戶內(nèi)、電纜溝以及隧道內(nèi)的電纜T接，在實(shí)際應(yīng)用中，具有以下特點(diǎn)：（1）充氣式分支接頭為不銹鋼密封罐式結(jié)構(gòu)，具有全絕緣、全密封、防水性能優(yōu)的特點(diǎn)；（2）易于安裝、便于維護(hù)；（3）插撥頭為干式結(jié)構(gòu)，無(wú)需添加任何絕緣澆注劑，故避免預(yù)制應(yīng)力錐浸泡在絕緣澆注劑中的老化問(wèn)題，提高應(yīng)力錐的使用壽命；并杜絕了漏油等缺陷。

圖8 立式充氣式分支接頭在工程中的應(yīng)用

圖9 臥式充氣式分支接頭在工程中的應(yīng)用

②、干式Y(jié)形電纜分支接頭

干式Y(jié)形電纜分支接頭由外殼、絕緣主體、插拔頭（含應(yīng)力錐）、連接金具等零部件組成。整個(gè)接頭為全干式結(jié)構(gòu)，其分支接頭主絕緣為高性能絕緣樹(shù)脂，采用真空澆注成型工藝與金屬保護(hù)殼整體成型，最外層可配玻璃鋼外保護(hù)盒，內(nèi)澆注絕緣密封膠，或配不銹鋼保護(hù)殼，連接金具采用插拔式免壓接結(jié)構(gòu)[5]。

圖10 干式Y(jié)形分支接頭實(shí)物圖

應(yīng)用中體現(xiàn)的特點(diǎn)為：（1）整體為全干式結(jié)構(gòu)，杜絕泄露事故，防水、防潮，耐機(jī)械損傷和耐腐蝕性能；（2）可實(shí)現(xiàn)二分支連接，也可以先對(duì)接兩分支電纜，另一接口安裝塞止頭；（3）產(chǎn)品結(jié)構(gòu)緊湊，體積小巧，所需安裝空間小，在電纜井、電纜溝和電纜隧道內(nèi)均可安裝，且采用插拔式免壓接連接金具，安裝方便。安裝時(shí)可采用直埋式安裝和支架固定安裝[2]。

應(yīng)用實(shí)例一：在湖州110千伏云雀線路上改下工程中，電纜T接是采用了在電纜溝中設(shè)置干式Y(jié)形分支接頭，實(shí)現(xiàn)了“一進(jìn)兩出”的電纜T接。

圖11 干式Y(jié)形分支接頭在湖州110kV云雀線路工程中的應(yīng)用

3 電纜的T接預(yù)留和改接

電網(wǎng)接線是一個(gè)不斷變化和調(diào)整的系統(tǒng)，對(duì)110kV電力系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，一般存在下面兩種系統(tǒng)改接方式，方式一：目前為T(mén)接，遠(yuǎn)景為開(kāi)口；方式二：目前為直通接頭，遠(yuǎn)景需預(yù)留T接線路。

對(duì)于需要T接改開(kāi)口的電纜線路，可以根據(jù)實(shí)際情況直接安裝干式分支接頭或充氣式分支接頭，當(dāng)電纜線路改接時(shí)，拆除分支接頭的一組插拔座，完成系統(tǒng)改接后，插拔座用塞止頭堵上，做好防水密封以及接地處理。

對(duì)于需要預(yù)留T接的電纜線路，可以根據(jù)實(shí)際情況直接安裝干式分支接頭或充氣式分支接頭，分支接頭的其中兩組插拔座作為接線端，另外一個(gè)插拔座用塞止頭堵上，做好防水密封以及接地處理。

4 工程應(yīng)用方案的綜合比較

（1）電纜與架空線的T接

綜合而言，在電纜與架空線的T接應(yīng)用中，推薦采用電纜終端頭安裝在終端塔塔頭處的T接方式，該T接方式技術(shù)先進(jìn)，運(yùn)行安全可靠，節(jié)約了土地資源，節(jié)省了投資，降低了工程難度，美化了城市景觀 [1]。

（2）電纜與電纜的T接

根據(jù)各種結(jié)構(gòu)的電纜分支接頭的特點(diǎn)，從產(chǎn)品的價(jià)格、性能、使用的環(huán)境等因素綜合考慮，對(duì)110kV電纜T接方案進(jìn)行分析，如下表所示：

在電纜之間的T接，電纜終端開(kāi)放式T接方案優(yōu)點(diǎn)在于運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)較充分，但建造T接房的土建工程較大。而分支接頭相比于傳統(tǒng)電纜終端T接方式安裝更加簡(jiǎn)便快捷，占地面積更小，大大縮短了施工周期，且對(duì)周?chē)沫h(huán)境和基礎(chǔ)設(shè)施影響很小，社會(huì)效益顯著。

5 總結(jié)

綜上所述，在選擇電纜T接方式時(shí)，對(duì)高壓架空線路引下轉(zhuǎn)接電纜的T接，基本采用電纜終端頭的方式進(jìn)行，具體轉(zhuǎn)接方式可根據(jù)實(shí)際情況確定；而電纜之間的T接或者預(yù)留T接（或開(kāi)口）推薦使用建造電纜終端T接房、充氣式分支接頭或者干式分支接頭；而地面下構(gòu)筑物沒(méi)有排水條件、或沿海高水位地區(qū)，T接頭可采用外加分體式結(jié)構(gòu)防水保護(hù)殼的干式分支接頭[2]。但制定具體的電纜T接方案時(shí)，應(yīng)該綜合考慮電纜所處地理環(huán)境、社會(huì)效益、運(yùn)行條件、維護(hù)周期等因素，并可借助本文作為參考。

參考文獻(xiàn)：

[1] ll0kV高壓架空線引下轉(zhuǎn)接電纜的幾種方式分析. 李文斌

[2] 防水型高壓電纜分支接頭的研究與應(yīng)用. 丁小蔚

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[4] 電纜分支接頭在城市高壓電纜工程中的應(yīng)用. 馬耀家，高海洋

[5] 64/110kV XLPE絕緣電力電纜干式Y(jié)形分支接頭技術(shù)文件. 長(zhǎng)纜電工科技股份有限公司

[6] GB 50217-2007.電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范

[7] DL/T 5221-2005.城市電力電纜線路設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)規(guī)定

[8] 電力工程高壓送電線路設(shè)計(jì)手冊(cè)（第二版）.中國(guó)電力出版社

[9] 電力電纜施工手冊(cè). 中國(guó)電力出版社

作者簡(jiǎn)介

王振峰 （ 1980-），男，從事輸電線路設(shè)計(jì)工作；

呂建軍 （ 1966-），男，從事輸電線路設(shè)計(jì)工作；

馮炳 （ 1982-），男，從事輸電線路設(shè)計(jì)工作；

李攀峰 （ 1983-），男，從事輸電線路設(shè)計(jì)工作。