電力系統(tǒng)中高壓電纜輸電線路設(shè)計研究

摘要：當前，電力輸送系統(tǒng)當中高壓電纜得到了廣泛的運用，高壓電纜不僅電能損耗比較小，而且電能輸送速度較快。大量工程實踐經(jīng)驗也表明，高壓電纜設(shè)計方案以及相關(guān)設(shè)計技術(shù)的實際應(yīng)用情況將在很大程度上對高壓電力系統(tǒng)的運行性能產(chǎn)生影響。因此，設(shè)計人員要依據(jù)電力系統(tǒng)實際情況，運用正確的方式，對高壓電纜輸電線路進行合理設(shè)計，并對其絕緣、避雷和架設(shè)工作等進行合理規(guī)劃，以達到良好的設(shè)計效果，提高電力系統(tǒng)運行質(zhì)量，為人們提供安全、穩(wěn)定的用電環(huán)境。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng);高壓電纜;輸電線路

1高壓電纜在電力系統(tǒng)中的優(yōu)缺點

1.1高壓電纜的優(yōu)點

首先，高壓電纜的輸電線路路徑較短，相對比較容易對線路路徑進行有效選擇;其次，高壓電纜比較隱蔽，建設(shè)完成之后，往往被道路、草坪等覆蓋，不會對城市景觀產(chǎn)生干擾;最后，高壓電纜不會受周邊環(huán)境干擾。

1.2高壓電纜的缺陷與不足

首先，電纜入地造價高、耗資大，其投資是架空線路的8～10倍。建設(shè)的高成本，在一定程度上影響電纜入地建設(shè)的進度。其次，當前城市的地下資源非常緊張，地下自來水、燃氣、污水等管線林立，給電纜隧道的施工造成的難度越來越大，而且在某種程度上，電力隧道是一次性資源，一旦隧道資源被充分利用，在鄰近道路再次修建隧道的可能性很小。最后，地下的隧道中的電力電纜一旦發(fā)生故障，搶修工作難度相當大。確定故障點困難，隧道空間狹小，人員難以活動，占路施工又會受到交管部門的很大限制，所以，地下電纜搶修所耗費的人力、物力和財力成本非常高。

2在電力系統(tǒng)中高壓電纜的連接方式分析

2.1電纜進線段方式

高壓電纜在出線時要經(jīng)過變電站，在變電站出線后我們采用的就是高壓電纜，隨后采用高空架空方式使高壓電纜進入下一個變電站，并與之相連。

2.2高壓電纜方式

電力系統(tǒng)中電纜連接最重要的部分還是在變電站，在變電站與變電站之間，所采取的連接方式就是在電力線路全線高壓電纜的方式。高壓電纜輸電線路部分線路在長期裸露于大自然當中，經(jīng)歷長時間的風(fēng)吹日曬，雨雪交加，對于那些隱藏的線路會遇到一些天災(zāi)，鳥獸的侵害，這些因素往往導(dǎo)致我們的電纜線路元件老化、疲勞、磨損等，如不能及時處理這些問題，就直接影響電力系統(tǒng)的安全性與穩(wěn)定性。

2.3電纜兩段架空進線方式

將高壓電纜線路融入電力線路當中，由于我們在電力線路出變電站時經(jīng)常采用高空架空方式連接，選擇比較困難，所以在我們高空架空電纜的中間部分采用電力電纜，也就是說電纜的兩端所采用的連接方式都是架空線路。

3高壓電纜在電力系統(tǒng)中輸電線路設(shè)計研究

3.1電纜外層保護套的選擇

如果高壓電纜線路在110kV及以上，可以將聚氯乙烯（PVC）或聚乙烯（PE）作為外護套。目前，電纜的防水層以鉛合金護套或皺紋鋁護套效果最好，而鉛合金護套較皺紋鋁護套具有更好的耐腐蝕性能和較小的彎曲半徑，但是，鉛合金護套比重大，機械性能不如皺紋鋁護套，對施工安裝不利。從金屬護套的短路容量方面考慮，鋁較鉛的導(dǎo)電性能好，能耐受較大的短路電流。聚氯乙烯耐環(huán)境應(yīng)力開裂性能比聚乙烯好，在燃燒時分解的氯氣有助于阻燃，而且聚氯乙烯對化學(xué)腐蝕的耐受性能不及聚乙烯，在燃燒時會析出含有氯化氫等有毒氣體。電纜敷設(shè)多位于市區(qū)道路，出于安全和環(huán)?？紤]，電纜外護套選用聚乙烯材料。

3.2接地端的選擇

正常工作下的電纜，金屬外層保護套上的環(huán)形電流數(shù)量級與芯線負載電流相同，這樣會使外層絕緣保護層老化，而且芯線的負載流量也會大大降低，所以我們選擇一端接地的方式;如果我們電力線路全部采用電纜，我們選擇的接地方式就是使電纜終端接地;電纜一端與高空架空線相連，我們可以選用與高空線相連的一端對保護套直接接地地點進行設(shè)置，另一段進行電壓限制;電纜兩端與高空架空線都相連，我們會選在中間處（容易遭雷擊處）設(shè)置外層保護套直接接地點。

3.3電纜系統(tǒng)的接地

因為存在感應(yīng)電壓在金屬外殼的上面，高壓單芯電纜通常需要經(jīng)過特殊別的處理來預(yù)防感應(yīng)電壓環(huán)流的過大。對此，管線進行適當?shù)慕拥啬軌蚪档突蛘呷コ饘僮o套循環(huán)，降低運作的損失，增強線路負載的本事。若是不正確的接地，不僅損失回加大，也可能是由于過多的循環(huán)，保護層異常炎熱，電纜或附件燃燒;也可以放一個電纜護套在非直接接地狀態(tài)，導(dǎo)致金屬護套潛在漂浮，導(dǎo)致個人或設(shè)備安全事故。

3.4回流線的選擇

安裝設(shè)置回流線能夠使感應(yīng)電壓降低，能夠避免電纜線路周邊感應(yīng)電壓過大。選擇回流線時根據(jù)熱穩(wěn)定要求對線路截面進行考慮，回避回流線上的腐蝕，要在線路上設(shè)置防腐層，回流線采用的是10kV電纜或者LGJ導(dǎo)線。在電纜線路附近設(shè)置回流線，電纜三相品子型在品子兩肩設(shè)置回流線，如果線路較長的電纜可以均勻分為三段進行布置。

3.5敷設(shè)方式的選擇

（1）電纜隧道敷設(shè)方式：電纜隧道具有很大的空間，運用輔助設(shè)施，其敷設(shè)、運行都比較方便，適用于電纜回路多且重要的情況。110kV及以上電纜輸電線路普遍選用該種敷設(shè)方式。電力電纜隧道橫截面為圓形或矩形，圓形隧道空間能夠被導(dǎo)體正三角形排列、電纜線路垂直蛇形敷設(shè)等充分利用，對電纜金屬護套感應(yīng)電壓進行有效控制，避免電纜支架數(shù)量過多，節(jié)約成本。

（2）電纜溝敷設(shè)方式：這種方式采用通風(fēng)漏光為主，也不會占用太多空間。進行抽水采用移動抽水方式來進行，但是，時間一長水容易滲透到電纜溝里，溝蓋容易碎裂，對我們線路的美觀度和絕緣性產(chǎn)生很大的影響，這樣會導(dǎo)致原先的設(shè)計效果達不到良好地步。這就要求我們電力系統(tǒng)中的高壓電纜設(shè)計人員有足夠的經(jīng)驗和能力，及時分析具體工程背景，合理有效的選擇確定最適合的敷設(shè)方式，確實的保障電力系統(tǒng)整個系統(tǒng)的整體工程質(zhì)量。

4結(jié)語

總之，在當前輸電線路高壓電纜設(shè)計的過程之中，還依然存在著諸多問題需要相關(guān)工作人員采取有效的措施加以解決。設(shè)計人員要依據(jù)具體電力工程背景，對回流線、電纜接地方式及敷設(shè)方式等進行合理選擇，以對感應(yīng)電壓進行有效控制，為電力系統(tǒng)提供一個安全、穩(wěn)定的用電環(huán)境，提高人們的日常用電質(zhì)量，并對其實際應(yīng)用過程中的各種問題進行有效規(guī)避。

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作者簡介：

李偉鵬（1988.12.10），性別：男;籍貫：廈門市同安區(qū);民族：漢族;學(xué)歷：大學(xué)本科;職稱：工程師;職務(wù)：片區(qū)項目經(jīng)理;研究方向：輸電線路。