淺析10kV電力電纜線路設(shè)計技術(shù)要點

沈珂 朱銘辰

【摘 要】10kV電力電纜線路是電力系統(tǒng)的重要組成部分，在線路設(shè)計的過程中需要排除多方面因素，從而提升設(shè)計質(zhì)量。本文著重闡述10kV電力電纜線路的審計要點，從而保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

【關(guān)鍵詞】10kV電力電纜;線路設(shè)計;技術(shù)要點

近年來，我國大幅度推進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及城市建設(shè)的進(jìn)程，電力電纜憑借著自身諸多優(yōu)勢成為電力能源技術(shù)的主力廣泛應(yīng)用于我國城鄉(xiāng)中。然而我國對于電力電纜的開發(fā)研究不夠深入，電纜線路仍具有較強(qiáng)的隱蔽性，導(dǎo)致工程期間及后期檢修維護(hù)、故障診斷有著極大的困難^[1]。所以，在電力電纜線路設(shè)計的階段必須嚴(yán)謹(jǐn)對待，不允許出現(xiàn)絲毫失誤，從而才可以確保整個電力系統(tǒng)供配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)穩(wěn)定、安全地運(yùn)行。

1 10kV電力電纜線路設(shè)計的優(yōu)勢

為了使電能得到充分利用，在運(yùn)輸途中減少損耗，在配電線路設(shè)計中需要考慮到線路的周圍環(huán)境、長度、地理狀況及長度等多方面因素，從而配備合適的輸電設(shè)備，使設(shè)計方案的結(jié)構(gòu)路線最優(yōu)化。這樣一來就可以使10kV電力電纜線路設(shè)計的質(zhì)量大大提高，保證了輸電線路的完整、用電用戶的使用，還降低了輸電過程中電力損耗。

2 10kV電力電纜線路設(shè)計的缺陷

2.110kV電力電纜的機(jī)械性損傷

10kV電力電纜線路設(shè)計工作的難度較大，10kV電力電纜相較于普通電纜的外徑大，因此對線路轉(zhuǎn)彎的半徑的要求十分嚴(yán)格，其運(yùn)輸及敷設(shè)的過程的操作難度也相對較高。在進(jìn)行線路鋪設(shè)時，線路轉(zhuǎn)彎角度過大會使導(dǎo)體機(jī)械性損傷，這種損傷是不可修復(fù)的，從而使設(shè)備的使用壽命大幅度縮減。電力電纜的表面覆蓋著一層厚厚的絕緣膠，因此在發(fā)生故障的時候無法輕易診斷測量，定期檢修也沒有合理的解決方案來預(yù)防事故的發(fā)生。工作運(yùn)行狀態(tài)下的10kV電力電纜絕緣強(qiáng)度會隨著電纜的受熱程度大幅度降低，這種情況下極易造成故障，而且由于無法在第一時間發(fā)現(xiàn)故障，使電力事故發(fā)生的概率增加^[2]。因此，在鋪設(shè)線路時，要確保轉(zhuǎn)彎處的狀態(tài)自然且不受外力，從而使電纜的機(jī)械性損傷最小化，有效地預(yù)防事故的發(fā)生。

2.210kV電力電纜的防潮保護(hù)

由于環(huán)境因素的影響，10kV電力電纜在運(yùn)行情況下，空氣中的潮氣和水分等極易通過電纜頭或電纜表面保護(hù)層滲透到電纜絕緣層并逐步縱向滲透，從而損傷整條電纜甚至使整個供電網(wǎng)絡(luò)崩潰。因此，在10kV電力電纜線路設(shè)計時，必須保持設(shè)備的干燥。首先，在敷設(shè)電纜端部時要保證良好的密封性;其次，敷設(shè)的過程中必須要減少電纜受力情況;最后，完成電纜敷設(shè)工作后為確保電纜工程中沒有紕漏，及時檢查整條電纜的情況，如果出現(xiàn)受潮的現(xiàn)象必須馬上妥當(dāng)?shù)靥幚怼?/p>

2.310kV電力電纜大電流渦流問題

若在10kV電力電纜線路設(shè)計時四周出現(xiàn)了由鐵或鋼材質(zhì)構(gòu)成的閉合回路，且電力電纜系統(tǒng)越來越集中，這時就會產(chǎn)生大電流渦流現(xiàn)象，這種現(xiàn)象會破壞配電穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行，嚴(yán)重的情況會發(fā)生電力事故。因此，在電力電纜線路設(shè)計的過程中，務(wù)必要檢查鋪設(shè)電纜所使用的材質(zhì)，從而避免渦流現(xiàn)象發(fā)生。

3 10kV電力電纜線路設(shè)計技術(shù)要點

3.1根據(jù)氣象條件選擇設(shè)計方案

在配電網(wǎng)系統(tǒng)路線設(shè)計中，路線可長可短，如果出現(xiàn)線路很長的情況，且在這段路線中氣象環(huán)境復(fù)雜多變，這個時候就很難以整體的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)來處理問題。為了使后續(xù)的工作更加簡便，盡量綜合考慮最大風(fēng)速等級、最低和最高氣溫、平均氣溫以及電線覆冰情況等多種環(huán)境因素參數(shù)，將這些參數(shù)整合，從而判斷路線適合的氣象條件區(qū)，采取分段的方式拓展設(shè)計思路。這一措施的實施減輕了技術(shù)人員后續(xù)的檢修工作，也使配電企業(yè)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)值最大化。

3.2設(shè)備的選擇

3.2.1電纜傳送機(jī)

10k電力電纜在施工過程中對電纜絕緣表層的篩選有著較為嚴(yán)格的要求，傳統(tǒng)的鋼繩牽引會磨損電纜端頭，從而使電纜受到外力的影響變彎，導(dǎo)致鋪設(shè)電纜工作無法正常進(jìn)行;電纜傳送機(jī)的受力均勻，減少了電纜表面的磨損，保證了表層保護(hù)膜的完整，極大程度地提升了電纜線路設(shè)計的工作質(zhì)量與效率。

3.2.2電纜滑輪

在電纜線路敷設(shè)過程中，無論是使用電纜傳送機(jī)還是鋼絲繩牽引都要用到電纜滑輪。目前市場上比較常見的電纜滑輪為轉(zhuǎn)彎滑輪和直線型滑輪。經(jīng)過常年電力工程技術(shù)的實踐經(jīng)驗來看，直線型滑輪和轉(zhuǎn)彎滑輪的組合使用是最為廣泛的，只有在極為特殊的施工環(huán)境下選用懸掛式的電纜滑輪。

3.2.3電纜盤支承架

為了用電用戶的配電量得到保障，配電網(wǎng)絡(luò)必須持續(xù)不斷地進(jìn)行優(yōu)化，電纜施工中電纜的截面面積增大，電纜盤的直徑也相應(yīng)加長，在10kV電力電纜在施工過程中必須使用到電纜盤支承架?，F(xiàn)在絕大多數(shù)的施工單位都開始使用吊車來輔助配合敷設(shè)電纜的工作，這種方式使投入到施工中的物力、人力都大幅度地降低。

3.2.4消扭器

在敷設(shè)輸送距離較短且截面面積較大的電纜時，鋼絲繩牽引的方式可以有效地降低施工難度及成本，然而鋼繩牽引在現(xiàn)階段還存在這一些問題，在運(yùn)輸?shù)倪^程中鋼繩受力不均勻，使電纜在受到外力的影響下處于扭曲狀態(tài)，當(dāng)輸送工作完成后，鋼繩泄力的一瞬間會借余力劇烈搖擺，這種情況極有可能會創(chuàng)傷到附近的技術(shù)人員。除此之外，還會磨損電纜端頭，使電纜受到外力的影響變彎。為了避免此類問題影響到施工的進(jìn)度，可在鋼繩與電纜端頭之間安裝消扭器來保護(hù)設(shè)備。

3.3導(dǎo)線的選擇

導(dǎo)線橫截面積的選擇要嚴(yán)格根據(jù)電力系統(tǒng)的設(shè)計規(guī)范和工程設(shè)計的要求。導(dǎo)線橫截面積在選定之后，需要對導(dǎo)線規(guī)格和形式、主要機(jī)械性能和電氣特性進(jìn)行驗證，從而保證導(dǎo)線的安全系數(shù)和最大使用力。

3.4選擇合理的線路組裝形式

在10kV 配電線路設(shè)計中，不同的導(dǎo)線的型號、桿塔結(jié)構(gòu)和絕緣子的形式會使絕緣子串組裝形式發(fā)生改變。一般情況下，單串絕緣子串就足夠支撐導(dǎo)線的最大綜合荷重和斷線張力^[3]。

3.5導(dǎo)線的防震性能

風(fēng)雨天氣會使配電線路擺動，影響行車安全。另外，線路架設(shè)高度、風(fēng)向、檔距和地形都有可能使導(dǎo)線不穩(wěn)定，從而影響人們的正常生活。為避免環(huán)境因素所導(dǎo)致配電線路的一系列問題，在10kV配電線路設(shè)計中要充分考慮導(dǎo)線的防震性能。

4 總結(jié)

配電線路設(shè)計的核心部分就是10kV 配電線路設(shè)計，科學(xué)合理的設(shè)計是配電線路正常運(yùn)行的關(guān)鍵。因此，設(shè)計人員要精益求精，落實設(shè)計技術(shù)要點，全面細(xì)致地考慮實際情況，從而使設(shè)計方案合理化。這樣才能最大程度的保證電能的正常輸送，電網(wǎng)可靠安全的運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉勇鍇.10kV電力電纜線路的設(shè)計與施工要點分析[J].南方農(nóng)機(jī)，2018，49（12）：69.

[2]王保志.淺析10kV電力電纜線路設(shè)計技術(shù)要點[J].電子制作，2016（17）：60-61.

[3]陳建光.淺析10kV電力電纜線路設(shè)計技術(shù)要點[J].電子測試，2016（10）：130.

（作者單位：國網(wǎng)河南省電力公司周口供電公司）