高壓電纜線路電氣設(shè)計(jì)研究

朱曉斌

江蘇金易電力工程設(shè)計(jì)有限公司南京分公司，江蘇 南京 210001

0 引言

電氣設(shè)計(jì)方案是我國(guó)電力工程建設(shè)結(jié)構(gòu)的核心環(huán)節(jié)。經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，高壓電纜線路方案設(shè)計(jì)已相繼總結(jié)出相對(duì)全面的優(yōu)秀經(jīng)驗(yàn)，有效滿足了高壓電纜線路建設(shè)的實(shí)際需要。

1 高壓電纜線路電氣設(shè)計(jì)原則

高壓電纜線路電氣設(shè)計(jì)復(fù)雜，如果電氣設(shè)計(jì)內(nèi)容沒(méi)有經(jīng)過(guò)技術(shù)人員和施工人員科學(xué)、合理的規(guī)劃，就極易產(chǎn)生電力風(fēng)險(xiǎn)，嚴(yán)重的甚至?xí)a(chǎn)生電力事故。因此，在高壓電纜線路電氣設(shè)計(jì)過(guò)程中，技術(shù)人員要針對(duì)電力運(yùn)行情況及實(shí)際環(huán)境，制訂可行的設(shè)計(jì)方案，以供后續(xù)施工環(huán)節(jié)的技術(shù)探索和數(shù)據(jù)研究，有效避免電力工程開(kāi)展流程中可能出現(xiàn)的電力風(fēng)險(xiǎn)。為了有效規(guī)劃高壓電纜線路具體施工方案，技術(shù)人員應(yīng)詳細(xì)了解高壓電力線路，如線路施工的實(shí)際工程規(guī)模、經(jīng)濟(jì)資金成本、建筑原材料以及設(shè)備招標(biāo)物資等，并進(jìn)行相對(duì)嚴(yán)格的數(shù)據(jù)檢測(cè)及性能評(píng)估，確保高壓線路運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性[1]。

2 高壓電纜線路電氣的設(shè)計(jì)內(nèi)容

2.1 電纜線路電氣基礎(chǔ)方案設(shè)計(jì)

在高壓電纜線路電氣方案設(shè)計(jì)基礎(chǔ)方案的制訂過(guò)程中，絕大多數(shù)設(shè)計(jì)方案都以草圖為主要模式，設(shè)計(jì)方案需通過(guò)上級(jí)主管部門(mén)的審查和批復(fù)。當(dāng)初級(jí)方案確定后，再根據(jù)實(shí)際電氣施工過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題和不足，進(jìn)行相應(yīng)的技術(shù)調(diào)整及方案修改，最終確定符合電氣施工實(shí)際情況的方案。

電纜線路電氣基礎(chǔ)方案設(shè)計(jì)內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面。（1）在高壓電纜線路電氣方案設(shè)計(jì)過(guò)程中，電纜敷設(shè)的實(shí)際環(huán)境或電纜線路方案對(duì)高壓電纜線路電氣施工有極其重要的實(shí)際作用和現(xiàn)實(shí)意義，電纜線路敷設(shè)是電氣方案設(shè)計(jì)需要格外注意的影響因素之一。（2）對(duì)高壓電纜線路電氣方案設(shè)計(jì)而言，電纜及電纜路徑模式的選擇直接影響電力實(shí)際內(nèi)部結(jié)構(gòu)中線路路徑的合理性，如果使用科學(xué)、合理、可行的路徑敷設(shè)方法，不僅可以有效地節(jié)省電力運(yùn)行過(guò)程中所需的電力資源，還可以從根本上確保電力供應(yīng)的及時(shí)性和安全性。（3）在高壓電纜線路方案選擇中，技術(shù)人員要根據(jù)高壓電纜線路的實(shí)際需求合理選擇電纜型號(hào)、材質(zhì)及載流量等，在保證運(yùn)行安全的前提下，選擇經(jīng)濟(jì)實(shí)用、性價(jià)比高的電纜，保證高壓線路的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。（4）高壓電纜線路敷設(shè)具有特殊性，其外部影響因素，如自然火災(zāi)、地表地震及外部力量等突發(fā)事件不能忽視。此外，還要征詢規(guī)劃部門(mén)的意見(jiàn)，并取得路徑紅線圖。因此，在電氣方案設(shè)計(jì)中，技術(shù)人員要時(shí)刻關(guān)注電纜線路的防火性能、抗震性能及外部結(jié)構(gòu)質(zhì)量等方面，從全方位，多角度保證高壓電纜線路的正常運(yùn)行。

2.2 電纜線路電氣施工方案設(shè)計(jì)

（1）在日常高壓電纜線路電氣設(shè)計(jì)過(guò)程中，技術(shù)人員首先要根據(jù)項(xiàng)目工程的實(shí)際需求設(shè)計(jì)詳細(xì)的施工方案圖紙，并根據(jù)確定后的項(xiàng)目電氣方案及周邊敷設(shè)環(huán)境，確認(rèn)設(shè)計(jì)圖紙數(shù)據(jù)及相關(guān)信息，優(yōu)化及完善電氣施工圖紙。（2）技術(shù)人員應(yīng)充分考慮高壓電纜線路結(jié)構(gòu)的全面性，在實(shí)際工程開(kāi)展及施工環(huán)節(jié)上，既要考慮高壓電纜線路設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)預(yù)算問(wèn)題，又要綜合考慮在工程開(kāi)展過(guò)程中可能出現(xiàn)的問(wèn)題和不足，并以此為基礎(chǔ)進(jìn)行高壓電纜線路圖紙的確認(rèn)、更改和完善。（3）在高壓電纜方案設(shè)計(jì)過(guò)程中，技術(shù)人員應(yīng)確保高壓電纜電氣設(shè)計(jì)圖紙的實(shí)用性，使之起到真正意義上的技術(shù)指導(dǎo)作用[2]。（4）針對(duì)電氣工程應(yīng)用的特殊性，技術(shù)人員需要從大局考慮，根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和政策要求，綜合以上各種電氣影響因素，最終確定合適的電氣設(shè)計(jì)方案，并在實(shí)際方案實(shí)施過(guò)程中嚴(yán)格按照要求進(jìn)行工程建設(shè)。

3 高壓電纜線路電氣設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題

3.1 忽視線路電氣重要性

對(duì)于高壓電纜線路方案設(shè)計(jì)而言，電氣設(shè)計(jì)是其工程施工的重要組成部分。電氣設(shè)計(jì)方案的合理性和可行性，直接影響電纜電氣運(yùn)行的整體質(zhì)量和施工效率，因此必須加大對(duì)高壓電纜線路設(shè)計(jì)工作的重視程度。然而，綜合觀察我國(guó)高壓電纜線路的施工現(xiàn)狀可知，高壓施工部門(mén)更關(guān)注工程的施工環(huán)節(jié)，在實(shí)際施工過(guò)程中忽視了電氣設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)調(diào)查及優(yōu)化，嚴(yán)重降低了設(shè)計(jì)方案的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)價(jià)值。在設(shè)計(jì)高壓電纜線路電氣方案時(shí)，有的設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)觀念落后，使用傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)模式和方法，缺少針對(duì)電纜線路施工現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)調(diào)查工作，造成電氣方案設(shè)計(jì)相關(guān)內(nèi)容失去真實(shí)性和準(zhǔn)確性，無(wú)法確保后期電氣工程質(zhì)量。

3.2 電纜敷設(shè)方式問(wèn)題

在高壓電纜線路方案電氣設(shè)計(jì)過(guò)程中，電纜敷設(shè)方式主要為地下構(gòu)筑物，其敷設(shè)模式包含電纜隧道、電纜拖拉管、電纜排管、電纜溝槽、電纜直埋敷設(shè)、電纜井等。雖然高壓電纜線路電氣設(shè)計(jì)方案中電纜敷設(shè)方式多種多樣，但是難免存在各種安全及運(yùn)營(yíng)問(wèn)題。

（1）電纜隧道敷設(shè)模式適用于居民聚集地區(qū)和對(duì)環(huán)境美觀有特殊要求的地區(qū)。在實(shí)際施工過(guò)程中，其敷設(shè)區(qū)域的自然環(huán)境及地質(zhì)環(huán)境要求高，還需要足夠的空間分布，因此所需要投入的經(jīng)濟(jì)成本及建設(shè)成本也相對(duì)較高。（2）電纜排管模式存在操作不安全問(wèn)題，尤其是在實(shí)際線纜使用過(guò)程中，存在一定的不確定因素。（3）電纜溝槽敷設(shè)模式屬于暗溝模式。雖然暗溝模式在實(shí)際操作中具備一定的隨意性優(yōu)勢(shì)，但在公路結(jié)構(gòu)及硬化地面中無(wú)法使用。（4）電纜直埋模式的主要優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)投入少、方便項(xiàng)目電氣施工。但是一旦在項(xiàng)目電氣施工中出現(xiàn)任何問(wèn)題，便難以開(kāi)展正常的檢修和維護(hù)工作。（5）電纜隧道敷設(shè)模式需要足夠的排水系統(tǒng)及排水設(shè)備，從日常電氣設(shè)備的經(jīng)濟(jì)費(fèi)用看，此種電纜敷設(shè)模式需要大量經(jīng)濟(jì)成本投入[3-4]。

4 高壓電纜線路電氣設(shè)計(jì)策略

4.1 選擇適合的電纜路徑

科學(xué)、合理選擇線路路徑，是現(xiàn)階段我國(guó)高壓電纜線路方案設(shè)計(jì)極其重要的內(nèi)容。電力設(shè)計(jì)人員必須根據(jù)高壓電纜線路的實(shí)際情況，從多個(gè)線路路徑設(shè)計(jì)方案中選擇最可行、最合理、最經(jīng)濟(jì)的路徑方案[5]。

在實(shí)際高壓線路設(shè)計(jì)方案選擇時(shí)，技術(shù)人員應(yīng)注意以下幾個(gè)方面。（1）綜合考慮工程項(xiàng)目周邊自然環(huán)境及項(xiàng)目實(shí)際情況，選擇適合電纜路徑敷設(shè)的具體方案及電纜分段位置定位，以便項(xiàng)目竣工投運(yùn)后高壓電纜的運(yùn)行管理及后期維護(hù)。（2）充分考慮電纜路徑周邊建筑物的位置及實(shí)際規(guī)劃情況，盡可能避開(kāi)居民生活區(qū)域及大型建筑區(qū)域等，最大限度地降低對(duì)人們正常生活的影響。（3）盡可能選擇路徑轉(zhuǎn)角數(shù)量少、地質(zhì)較為平坦的區(qū)域，降低整體工程電氣施工的難度。（4）遵循工程建設(shè)地區(qū)的法律法規(guī)，實(shí)現(xiàn)合理合法的工程建設(shè)，最大程度上保護(hù)自然環(huán)境及現(xiàn)有建筑物，從根本上解決工程建設(shè)的安全性和穩(wěn)定性問(wèn)題。

4.2 重視前期電氣探勘工作

為了保證高壓電纜線路電氣設(shè)計(jì)方案的合理性，應(yīng)積極落實(shí)電氣設(shè)計(jì)前期的數(shù)據(jù)檢測(cè)和勘探工作，完善管理和控制高壓電纜線路施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況和詳細(xì)信息數(shù)據(jù)，包括自然環(huán)境、氣候溫度、社會(huì)人文等方面，為電氣方案設(shè)計(jì)提供有效的數(shù)據(jù)參考和理論根據(jù)。例如，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)電纜線路路徑方案時(shí)，首先應(yīng)勘探項(xiàng)目工程周邊自然環(huán)境數(shù)據(jù)，并根據(jù)相關(guān)信息和數(shù)據(jù)，綜合考慮施工和規(guī)劃等因素，在充分了解和認(rèn)識(shí)項(xiàng)目施工區(qū)域情況后，綜合考量并設(shè)計(jì)增加值方案，只有運(yùn)用科學(xué)、合理的設(shè)計(jì)方案，結(jié)合企業(yè)人力資源管理，才能取得最大化收益。

4.3 提高電氣設(shè)計(jì)方案質(zhì)量

根據(jù)現(xiàn)階段我國(guó)高壓電纜線路施工的實(shí)際要求，確定電氣方案設(shè)計(jì)的核心點(diǎn)，有效及時(shí)解決電纜線路常見(jiàn)故障，最終制訂安全、穩(wěn)定的電氣設(shè)計(jì)方案。例如，綜合總結(jié)目前我國(guó)電纜運(yùn)行過(guò)程中遇到的常見(jiàn)故障可知，高壓電纜線路桿塔是故障高發(fā)位置，因此在電氣方案設(shè)計(jì)中，需要積極落實(shí)線路設(shè)計(jì)的檢測(cè)工作，并充分考慮到電纜終端桿塔的機(jī)械性和絕緣性，在此基礎(chǔ)上選擇優(yōu)質(zhì)的電纜搭建材料。同時(shí)，設(shè)計(jì)人員還應(yīng)該充分結(jié)合電纜線路桿塔周邊外部建設(shè)環(huán)境，如自然溫度、項(xiàng)目建設(shè)區(qū)域水文地質(zhì)條件等。在實(shí)際方案設(shè)計(jì)過(guò)程中，不僅需要有效控制工程施工經(jīng)濟(jì)成本，還需要確保桿塔建設(shè)綜合質(zhì)量。

5 結(jié)束語(yǔ)

由此可見(jiàn)，在我國(guó)高壓線路方案設(shè)計(jì)中，電纜線路及設(shè)備是其高壓線路的重要環(huán)節(jié)之一，主要敷設(shè)在地下空間，完成電力能源的線路傳輸工作，不僅可以最大程度上節(jié)省電力傳輸?shù)恼w空間，還可以有效解決高壓電力線路的建設(shè)問(wèn)題。