高壓大截面多芯交聯聚乙烯絕緣電纜的開發與經濟效益

賀想容

（沈陽匯成電纜集團有限公司，遼寧 沈陽110144）

隨著國民經濟的不斷發展， 能源作為國民經濟發展的重點之一。近幾年來，由于大中型工礦企業的相繼建設投產與人民生活水平的日益提高，新用電器大量進入每個家庭，而電能日益緊張，不僅需要擴建或新建發電廠，還需要相應的增加新輸電線路。 如何在不增加現有占地面積或盡可能不占用土地的基礎上， 盡可能多地增設輸電線路，以滿足對電能日益增長的需要， 是一個擺在我們面前的重要課題之一∶那就是輸配電線路向高電壓大截面多芯電纜發展。

高電壓大截面多芯電纜中XLPE 絕緣電力電纜的開發不但能為用戶工程設計提供很大的便利，同時也為其創造了經濟效益和社會效益，同時為企業提高了競爭力，擴大了銷售市場，對提高公司的經濟效益將起到積極地作用。

1 高壓大截面多芯交聯聚乙烯絕緣電纜的結構特點

與平常用電纜不同的是， 除高電壓大截面多芯電纜結構特點外，還有以下結構特點∶

1.1 YJV、26/35 kV、3×400mm2 電纜

根據用戶特殊要求，打破常規結構，絕緣屏蔽采用可剝離型結構。

絕緣和絕緣屏蔽之間空隙時對游離值的影響很大，電纜的額定電壓越高，要求局放值越小，如∶18/20kV 及以下為≤20pC，21/35kV、26/35kV 為≤10pC， 可剝離型絕緣屏蔽與絕緣之間粘合力總不如不可剝離型，因此在制造過程中或在安裝敷設時，經多次彎曲或在長期使用中熱脹冷縮，它們之間的界面處產生空隙的可能性、可剝離性遠大于不可剝離型屏蔽。 因此，為保證電性能，標準中明確35kV 電纜的絕緣屏蔽必須采用不可剝離。 對18/20kV 及以上電纜，國外也幾乎不采用可剝離型絕緣屏蔽結構，但是我們按用戶特殊要求，采用了可剝離型絕緣屏蔽結構， 但是要做到局放值在≤10pC， 又要滿足剝離強度8～40N/10mm 要求，在材料選用或制造工藝上都有很大困難。

為解決這些難題， 正確選料是關鍵之一， 國產材料粘合力為8～40N/10mm，不僅分散性大，而且粘合力較小，不宜采用，只好采用國外材料，對國外5～6 種比較好的屏蔽料進行對比篩選，決定采用HFDA-0691 絕緣屏蔽料，其粘合力范圍為42～63 N/10mm，不僅分散性小，而且粘合力也較大，適合于這種特殊要求的可剝離型絕緣屏蔽電纜。 另一方面，在工藝上采用相應措施，始終保持最佳控制狀態。

1.2 YJV22、12/20kV、3×500mm2 電纜

（a）金屬屏蔽采用雙重銅帶間隙繞包結構，既保證用戶所要求的金屬屏蔽截面，又保證電纜的彎曲性能。

（b）金屬屏蔽接頭采用特殊焊接工藝，大大降低金屬屏蔽接頭接觸電阻，因而提高了承受短路電流的能力。

（c）絞合緊壓導體的填充系數由一般的0.82～0.84 提高到0.90，從而徹底防止導體屏蔽潛入導體縫隙造成塌坑，保證屏蔽層光滑，電場均勻，提高了電性能，而且導體外徑進一步縮小，相應的節約了導體外部的所有材料，同時電纜外徑也進一步縮小。

2 經濟效應分析

YJV、26/35kV、3×400mm2電纜 和YJV22、12/20kV、3×500mm2電 纜分別于1989 年和1996 年試制成功，因此經濟效益分析均以當時經濟效益為例說明。

2.1 YJV、26/35kV、3×400mm2 電纜

2.1.1 載流量

A.YJV、26/35kV、3×400mm2載流量∶615A

B.YJV、26/35kV、1×400mm2載流量∶695A

C.YJV、26/35kV、1×300mm2載流量∶610A

經載流量計算可得出∶一條YJV、26/35kV、3×400mm2電纜的載流量相當于三條YJV、26/35kV、1×300mm2電纜的載流量。

2.1.2 減少挖地土方量

電纜規格、敷設根數不同，占用面積不同，挖地土方量也不同。

不同條件下， 一條YJV、26/35kV、3×400mm2電纜管路占用體積（土方量）為三條YJV、26/35kV、1×300mm2 電纜的百分比不同，其中∶

A.鋼管路時∶55%

B.鋼筋混凝土管路時∶45%

C.石棉水泥管路時∶57%

D.玻璃纖維加強管或PVC 管路時∶56%2.1.3 節省占地面積

不同條件下，一條YJV、26/35kV、3×400mm2電纜管道占用面積為三條YJV、26/35kV、1×300mm2電纜的百分比不同∶

A.鋼管時∶41%

B.鋼筋混凝土管時∶47%

C.石棉水泥管時∶45%

D.玻璃纖維加強管或PVC 管時∶43%

2.2 YJV22、12/20kV、3×500mm2 電纜

2.2.1 載流量

A.YJV22、12/20kV、3×500mm2載流量∶676A

B.YJV、12/20kV、1×500mm2載流量∶780A

C.YJV、26/35kV、1×400mm2載流量∶690A經載流量計算可得出∶以一條YJV22、12/20kV、3×500mm2電纜可代替三條直徑YJV、12/20kV、1×400mm2電纜的載流量。

2.2.2 土方量比較

A.三條1×400mm2電纜人行道土方量約為3×500mm2人工挖溝的1.91 倍，約為機械挖溝的3.84 倍；

B. 三條1×400mm2電纜車道土方量約為3×500mm2人工挖溝的3.2 倍，約為機械挖溝的6.5 倍。

2.2.3 占地面積比較

A. 一條YJV22、12/20kV、3×500mm2人工挖溝占地面積約為三條YJV、12/20kV、1×400mm2的68%；

B. 一條YJV22、12/20kV、3×500mm2機械挖溝占地面積約為三條YJV、12/20kV、1×400mm2的34%。

綜上所述，YJV、26/35kV、3×400mm2和YJV22、12/20kV、3×500mm2電纜開發與經濟效益分析得出∶高壓大截面多芯電纜的開發，不僅給電纜制造廠帶來相當可觀的經濟效益，而且給用戶大大降低了電纜工程費用；同時，在不擴大或減少公用供電線路用地情況下，有可能大幅度提高輸電能力，給用戶也帶來相當可觀的社會效益。

［1］SIEVERTS KABELV DK Dsign and dimemssions of XLPE-insulated cables[Z].

［2］26/35kV、3×400mm2XLPE 絕緣PVC 護套力纜鑒定文件[Z].

［3］YJV22、12/20kV、3×500mm2力纜試制總結[Z].

［4］IEC502[S].

［5］GB/T12706-2008[S].

［6］古河手冊[S].

［7］日本手冊[S].

［8］英國電纜手冊[S].

［9］IEC 截面積計算[Z].