110kV及以上高壓電纜線路的設(shè)計(jì)

張杰生

摘 要：伴隨經(jīng)濟(jì)社會(huì)與科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，高壓電纜線路開始在電力行業(yè)得到大面積應(yīng)用，作為一種新型的電力線路，其在應(yīng)用優(yōu)勢上要比其他類型的電力線路高出許多。從運(yùn)用范圍上來看，高壓電纜線路主要在長距離電力傳輸與主干道電力傳輸中應(yīng)用較多。由于高壓電纜線路在運(yùn)行過程中很容易受到諸多因素的干擾和影響，因此在進(jìn)行線路設(shè)計(jì)的時(shí)候應(yīng)當(dāng)尤其注意。本文筆者就針對(duì)110kV及以上高壓電纜線路的設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析和研究。

關(guān)鍵詞：110kV；高壓電纜線路；設(shè)計(jì)

為了滿足社會(huì)各行各業(yè)與人們?nèi)粘Ｉ畈粩嘣鲩L的用電需求，高壓電纜線路開始得到越發(fā)廣泛地應(yīng)用。在開展高壓電纜線路設(shè)計(jì)工作的時(shí)候，由于其設(shè)計(jì)要求較高、流程較復(fù)雜，而且與后期的電力傳輸安全緊密相關(guān)，因此需要提高對(duì)此項(xiàng)工作的重視度，把控好設(shè)計(jì)原則，控制好電纜接地、電纜線路回流線等設(shè)計(jì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

1 110kV及以上高壓電纜線路的設(shè)計(jì)關(guān)鍵點(diǎn)分析

1.1 電纜線路的設(shè)計(jì)原則及敷設(shè)方式

在進(jìn)行高壓電纜線路設(shè)計(jì)的時(shí)候應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格遵循三個(gè)原則，第一個(gè)是安全性原則。在進(jìn)行電纜線路設(shè)計(jì)的時(shí)候應(yīng)當(dāng)考慮到其是否能實(shí)現(xiàn)長時(shí)間安全穩(wěn)定運(yùn)行。第二個(gè)是經(jīng)濟(jì)性與合理性原則。在設(shè)計(jì)的時(shí)候必須控制好線路的長度，盡量選擇長度最短的通道，從而達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益的最大化。第三個(gè)是統(tǒng)一規(guī)劃原則。在開展線路設(shè)計(jì)工作的過程中應(yīng)當(dāng)考慮到本城市的地下管線建設(shè)規(guī)劃方案，盡量與之相協(xié)調(diào)。除了要滿足上述幾大原則以外，還應(yīng)當(dāng)選擇適當(dāng)?shù)木€路敷設(shè)方式。一般來說，比較常見的電纜線路敷設(shè)方式主要包括隧道式、管道式和直埋式。

隧道式的電纜線路敷設(shè)方式要求將電纜敷設(shè)在特定的電纜隧道之內(nèi)，這一敷設(shè)方式的主要優(yōu)點(diǎn)是能容納較多的電纜，而且維修保養(yǎng)工作的開展也比較容易。所以，如果需要在同一個(gè)通道之內(nèi)敷設(shè)較多的電纜線路，或者線路需要穿過鐵路、公路等區(qū)域，則最好采用隧道式的敷設(shè)方法。

管道式的電纜線路敷設(shè)方法指的是把高壓電纜線路敷設(shè)在事先制作好的管道通路之中，而且每間隔一段距離都應(yīng)當(dāng)設(shè)置一個(gè)入口，這樣才能方便電纜線路的引入以及后期維修工作的開展。適合采用管道式敷設(shè)方法的場所主要包括公路與地下電纜線路交叉部位、裸露在地表需要進(jìn)行保護(hù)的電纜以及一些危險(xiǎn)系數(shù)較高的地點(diǎn)。

直埋式的電纜線路敷設(shè)方法指的是將線路直接埋設(shè)在地表之下，根據(jù)埋設(shè)地點(diǎn)的不同，線路敷設(shè)的深度也應(yīng)當(dāng)有所不同。通常來說，線路的埋設(shè)深度應(yīng)當(dāng)在0.7米以上，針對(duì)農(nóng)田區(qū)域或者比較容易受到外界重力作用的區(qū)域，則應(yīng)當(dāng)將線路埋設(shè)在深度大于1米或者1.2米的部位。此外，電纜線路的上部與下部還應(yīng)當(dāng)鋪一層厚度大約為1厘米的細(xì)砂，然后在細(xì)砂上面筑一層保護(hù)層。如果遇到氣溫比較低的區(qū)域，則在敷設(shè)高壓電纜線路的時(shí)候必須尤其關(guān)注凍土層的問題。為了確保線路的安全可靠運(yùn)行，必須將其敷設(shè)在凍土層之下。另外，還應(yīng)當(dāng)注意直埋式敷設(shè)方法的適用范圍。對(duì)于道路邊緣路段或者不經(jīng)常開展開挖作業(yè)的區(qū)域，可采用直埋式的電纜敷設(shè)方法；但對(duì)于一些很容易受到化學(xué)物質(zhì)腐蝕土壤的區(qū)域，則應(yīng)當(dāng)避免采用直埋式敷設(shè)方法。

1.2 回流線的選型設(shè)計(jì)

為了實(shí)現(xiàn)對(duì)高壓電纜線路的有效保護(hù)，在一端接地的電纜之中，應(yīng)設(shè)計(jì)安裝上和線路基本平行，而且兩端接地的導(dǎo)體，這一導(dǎo)體通常被稱為“回流線”。當(dāng)電纜線路出現(xiàn)單相接地問題的時(shí)候，回流線可讓短路電流順利回到系統(tǒng)的中心部位，從而徹底抵消掉接地電流出現(xiàn)的磁通，避免電纜外部保護(hù)套的感應(yīng)電壓過大，從而延長電纜線路的使用壽命。在實(shí)際進(jìn)行電纜線路敷設(shè)的過程中，回流線的設(shè)置和利用是非常重要的一環(huán)，這一環(huán)節(jié)的施工技術(shù)工藝具有較強(qiáng)的復(fù)雜性，專業(yè)技術(shù)要求也比較高，所以在很多方面必須尤其注意。首先，在回流線的設(shè)計(jì)選型與使用過程中，應(yīng)嚴(yán)格按照我國出臺(tái)的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行。例如，我國出臺(tái)的《電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范》中就明確提出：若某部位的高壓電纜感應(yīng)電壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于外部保護(hù)套的絕緣極限時(shí)，就必須加強(qiáng)對(duì)電纜周邊弱電線路電氣干擾的控制力度。其次，應(yīng)當(dāng)最大限度提升回流線的使用壽命。在開展設(shè)計(jì)工作的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行絕緣層與防護(hù)層的設(shè)計(jì)。再次，應(yīng)注重回流線接地方式的選擇。一般來說，對(duì)于長度較短的線路可選擇兩邊互聯(lián)接地的方式；而對(duì)于長度較長的電纜線路來說，則應(yīng)采用交叉互聯(lián)的接地方式。最后，在設(shè)計(jì)回流線的截面大小時(shí)，應(yīng)當(dāng)確保電纜線路在出現(xiàn)故障問題的時(shí)候能順利通過感應(yīng)電流。同時(shí)，在使用回流線的時(shí)候，應(yīng)嚴(yán)格控制好電纜運(yùn)作中出現(xiàn)的損耗。

1.3 高壓電纜的選型設(shè)計(jì)

高壓電纜線路在運(yùn)行過程中很容易受到各方面因素的影響和破壞，因此，在設(shè)計(jì)階段必須根據(jù)項(xiàng)目的實(shí)際情況，做好電纜的選型設(shè)計(jì)工作。通常來說，電纜線路外護(hù)套的作用主要是絕緣和防護(hù)，由于電纜線路處于輻射較大的環(huán)境中，往往會(huì)受到各種蟲蟻、化學(xué)腐蝕物質(zhì)等的侵蝕，通過設(shè)置適當(dāng)?shù)慕饘俦Ｗo(hù)套，就可有效避免電纜線路在運(yùn)行過程中受到外界物質(zhì)的干擾與破壞。對(duì)于110kV及其以上的高壓電纜線路來說，絕大部分都是采用的單芯結(jié)構(gòu)形式，為了最大限度控制電纜的載流量，必須確保電路的外部保護(hù)套具備較強(qiáng)的絕緣性能。因?yàn)橐坏┩獠勘Ｗo(hù)套遭到破壞，輕則導(dǎo)致電纜線路的輸送容量顯著降低，重則致使絕緣被徹底穿透，產(chǎn)生嚴(yán)重的安全事故。當(dāng)前，高壓電纜線路的外部保護(hù)套設(shè)計(jì)已經(jīng)成為判斷線路運(yùn)行狀況是否安全的關(guān)鍵指標(biāo)之一。

2 110kV及以上高壓電纜線路設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)

首先，應(yīng)安排專業(yè)水平較高的人員來負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)工作，在選擇設(shè)計(jì)人員的時(shí)候，要求其必須具備全面的專業(yè)知識(shí)以及豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，這樣才能確保整個(gè)設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性與可行性。其次，應(yīng)設(shè)計(jì)出多種可供選擇的方案，然后再對(duì)這些方案的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行全面分析和對(duì)比，最終確定出最佳的設(shè)計(jì)方案，在確定好方案之后，還應(yīng)當(dāng)組織專業(yè)的設(shè)計(jì)方案審查小組，對(duì)這些方案的科學(xué)性進(jìn)行細(xì)致審核與檢查，尤其要注重對(duì)一些重要設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的審查，要求整個(gè)設(shè)計(jì)方案的重點(diǎn)必須突出，而且應(yīng)當(dāng)具有明確的目的性，以免在執(zhí)行方案的過程中遇到不明確或有問題的地方。再次，應(yīng)當(dāng)注重孔洞理論的有效應(yīng)用。在進(jìn)行電纜線路敷設(shè)設(shè)計(jì)的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格遵循規(guī)范文件中的相關(guān)要求，采用適當(dāng)?shù)姆绞絹磉M(jìn)行交叉線路的設(shè)計(jì)，以免不同線路之間發(fā)生相互糾纏、影響的問題。與此同時(shí)，還應(yīng)在設(shè)計(jì)方案中對(duì)不同線纜的編號(hào)、顏色標(biāo)記等問題作出明確的說明。最后，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)在設(shè)計(jì)的過程中重點(diǎn)關(guān)注電纜敷設(shè)方式的選擇，由于現(xiàn)階段我國諸多地區(qū)的電纜通道都比較窄，再加上城市擴(kuò)張建設(shè)工作正大力開展，為了保證電纜線路不受到外界各種干擾力的破壞，最好采用保護(hù)管敷設(shè)的方式，這種敷設(shè)方式的主要優(yōu)點(diǎn)是后期的運(yùn)維與施工比較方便，而且防火性能也比較好。

3 結(jié)語

綜上所述，110kV及以上高壓電纜線路的設(shè)計(jì)對(duì)我國現(xiàn)代電力事業(yè)的發(fā)展來說有著十分重要的意義。要保證高壓電纜線路設(shè)計(jì)的科學(xué)性與合理性，就必須安排專業(yè)水平較高、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富的人員來負(fù)責(zé)此項(xiàng)工作。設(shè)計(jì)人員在實(shí)際設(shè)計(jì)的過程中必須把握好電纜線路設(shè)計(jì)原則、敷設(shè)方式的選擇、回流線的設(shè)置等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，并考慮到設(shè)計(jì)方案的可行性，確保設(shè)計(jì)和施工的相互配合與協(xié)調(diào)。

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