高壓電纜線路設計工作中應注意的要點探析

莫滿菊

（龍勝各族自治縣水利電業有限公司 廣西桂林 541799）

高壓電纜線路設計工作中應注意的要點探析

莫滿菊

（龍勝各族自治縣水利電業有限公司 廣西桂林 541799）

高壓電纜線路負責變電站與變電站、電廠與變電站之間電力的分配與傳輸，其主要電力設施被稱為電力事業的動脈。由于我國的國情限制，因此相關部門要加強高壓電纜線路的設計工作，將電能有效的輸送到用電地區，完成電力事業肩負的任務。高壓電纜線路設計是高壓電纜線路規劃和準備工作階段的重點，做好高壓電纜線路設計工作意義重大。本文對高壓電纜線路關鍵的鐵塔結構設計防雷設計和防污損等重點工作進行了簡單探討，希望可以有效提高高壓電纜線路設計質量，提升電力事業發展和進步的水平。

高壓電纜；線路設計；外護套；防雷；電纜敷設；回流線

1 引言

隨著我國經濟的快速發展，國家電力資源也實現了跨越式的增長，各地電網建設迅猛，電力輸送能力得到了極大的提高。這其中高壓電纜線路功不可沒，它是電力事業的動脈，在電力系統中的作用至關重要。由于我國人口與資源分布的不均勻，因此，相關部門就需要高度關注與加強高壓電纜線路的設計、建設工作，確保高壓線路能夠安全有效的將電能輸送到用電地區，完成電力事業所肩負的責任。

高壓電纜線路設計是高壓電纜線路規劃與準備工作的重點，做好高壓電纜線路設計工作意義重大，電力技術工作者應該提高對高壓電纜線路設計工作的重視，熟悉與了解高壓電纜線路鐵塔結構設計、防污損和防雷設計等工作重點，切實把控高壓電纜線路的設計質量，提高高壓電纜線路設計的功能性和實用性，為高壓電纜線路的穩定運行做好實際的基礎性設計工作。

2 高壓電纜線路基礎設計

一般來說，基站越深其體積就越小、受到的力也比較好，不過由于地下水的影響，出現泥水和流砂現象的幾率在基站深埋后會加大，這樣既會造成工期的延長更會加大投資的需要，給建設施工帶來很多的困難。由于地質的特殊性以及埋深的局限性，淺埋式成為我國高壓電纜線路設計的基礎型式，通過增加基站的質量，適當的加大基站地板的尺寸來滿足上部穩定，這樣在確保經濟的同時還能兼顧安全。直線塔埋的深度要控制在2m左右，承力塔埋深度應該控制在3～4m左右就可以有效的減少地下水對建設單位的影響。同時要逐基逐地段，根據每個基塔不同的受力狀況與高壓電纜線路工程的實際地質情況來進行優化設計，特別對于承力塔，由于其對造價的影響較大，因此兩拉兩壓或者是三拉一壓的方式對其來說比較經濟與合理。另外，在施工時，還要科學合理的選取電纜材料類型，如表1所示，就是一種電纜類型參數。

表1 三芯交聯聚乙烯絕緣聚級乙烯護套電纜（非愷裝）載流t參數

3 外護套的選擇

高壓電纜線路，外護套多采用聚氯乙烯（Pvc，代號02）或聚乙烯（PE，代號03）兩種材料。Pvc阻燃性較好、力學性能稍差；PE阻燃性較差、力學性能稍好，價格稍高但環保性能好。因此，在電纜溝及隧道環境中常選用02型，排管敷設常采用03型。

4 回流線的選擇與布置要求

回流線的選擇：

高壓單芯電纜金屬護層單點直接接地時，若系統短路導致電纜金屬護層上產生的工頻感應電壓超過其絕緣耐受強度（或護層電壓限制器的工頻耐壓）、或者需要抑制電纜鄰近弱電線路的電氣干擾強度時，一端互聯并接地的線路，都必須裝設接地良好的回流線，并將其兩端可靠接地。這徉，發生單相接地短路故障時，短路電流可以通過回流線流回系統的中性點，特別是當接地故障發生在回流線的接地網時，接地電流的絕大部分將通過回流線。由于通過回流線的接地電流產生的磁通抵消一部分電纜導線接地電流所產生的磁通，因而裝設回流線后既可降低短路故障時護套的感應電壓又能防止在電纜線路附近的信號電纜中產生較大的感應電壓。

5 高壓電纜線路設計中的防雷設計

5.1 設計避雷線

避雷線是高壓電纜線路防雷設計的關鍵，做好纜線的防雷設計工作，有利于提高高壓電纜線路防雷能力。所以，一般在設計避雷線時可以采用雙避雷線，確保電纜內部的導線得到有效的保護，從而盡可能的降低邊相導線的繞擊范圍；強化避雷線的機械硬度與強度，減少由于雷擊所造成的避雷線斷線的事故；在桿塔的頂部安裝避雷針，要特別注意控制雷擊點，減少避雷線的落雷次數；在高壓導線與避雷線的垂直方向設計有一定的水平距離，使用新型的具有消雷能力的避雷針，可以有效的降低雷電對高壓線路的雷擊，減小雷害次數的出現，確保其高效安全的運行。

5.2 設計高壓電纜線路之間的間距

在高壓電纜線路防雷設計中，凡是在水平距離邊相導線38m以內的地面凸出物，都應該納入監控范圍，并對其采取一定的處理措施以降低其引雷性，防止這些凸出物對高壓電纜造成傷害。另外要在那些較為容易引起雷害的地面凸出物上安裝上避雷線或者是避雷針，防止雷電雷擊高壓電纜線路，影響高壓電纜線路的正常運行。

6 對于高壓電纜線路其它需要注意的問題

6.1 采用一端接地的接地方式時，直接接地端的選擇

關于電纜的接地：中壓電纜一般采用三芯電纜，由于三相電纜的芯線在電纜中呈“三角形”對稱布置，三相電流對稱，金屬外皮不會產生感應電流。高壓單芯電纜則不同，其芯線與金屬護套近似干一臺變壓器的初級繞組與次級繞組。當電纜通過交流電流時，其周圍產生的磁力線一部分將與金屬護套鉸鏈，在護套中產生感應電壓（大小與電纜的長度及流過芯線的電流成正比）。若把護套兩點接地，則護套與導線將形成閉合回路，護套中將產生環行電流。電纜正常運行時，金屬護套上的環行電流與芯線的負載電流基本上為同一數量級，即幾乎是即幾乎是1：1的電流互感器，這時不僅將在金屬護套上形成熱能損耗，加速電纜絕緣層的老化而且還將使芯線的載流量降低，最大降幅可40%。

6.2 實施絕緣分割交叉互聯接地

當線路較長，線芯電流較大，金屬護套只在一端接地時的感應電壓可以很高，甚至可達數百伏，這樣會危及人身和設備的安全。在工程中通常是采用普通接頭（直通接頭），將電纜的金屬護套和絕緣屏蔽層分割成適當的單元，每個單元內按3個長度盡可能均等的三個小段，用絕緣接頭（或實施絕緣分割）將相鄰段電纜的金屬護套或屏蔽層交叉連接，使每個金屬護套或屏蔽層的連續回路依次包圍三相導體的一段的一種特殊互聯方式，如圖1所示。

6.3 高壓電纜線路的路徑選擇

選擇合理的高壓電纜線路的路徑，對于提高高壓電纜線路的經濟效益，完成高壓電纜線路的技術指標，加強高壓電纜線路的施工質量以及滿足高壓電纜線路的運行狀況都有著非常重要的作用。在進行高壓電纜線路的設計選取時，應該認真做好相關線路的勘察工作，設計工作者應充分調研電纜線路沿線的地下地質情況與地面物體，并對多個路徑進行比對，盡量選擇轉角和交叉跨越少、長度短、地形較好的路徑方案。另外還要盡量繞開經濟作物區和樹木、房屋，全面的考慮清賠費用和相關的民事工作，從而制定最佳的電纜線路方案，降低高壓電纜線路的經濟成本，提高高壓電纜線路運行的安全可靠性。

圖1 電纜交叉互聯示意圖

6.4 敷設方式的選擇

首先是電纜隧道，電力電纜隧道橫截面通常采取圓形和矩形，圓形隧道空間利率較高。通過研究可以發現，導體正三角形排列、電纜線路垂直蛇形敷設（對于大截面電纜）能夠有效利用電纜隧道內有限的空間資源、降低電纜金屬護套感應電壓以及減少電纜支架數量，可以有效降低高壓電纜線路投資成本。其次是電纜溝，纜溝占用地下空間小，投資省。因屬于二級構筑物，不具備實施輔助設施及高度防水的條件（通風采光基本靠自然通風與采光、排水靠移動抽水），運行年久后，常出現溝蓋板斷裂破損不全、地面水溢人溝內等情況，常影響道路的美觀、影響電纜絕緣變壞。第三是電纜排管：當投資與地下空間有限時，電纜排管敷設就成為了最佳選擇。

7 結束語

總而言之，電力資源能不能被有效的輸送到千家萬戶，高壓電纜在其中起到了非常重要的作用。高壓電纜線路是電力企業發展的動脈，做好高壓電纜線路的設計，可以保證高壓電纜線路的正常供電，促進電力企業發展。所以，應該高度重視高壓電纜線路的設計工作，關注其要點，做好高壓電纜線路中鐵塔結構的設計、高壓電纜線路設計中的防雷設計和防污損設計、高壓電纜線路設計中桿塔類型的選擇和基礎設計、高壓電纜線路設計中路徑的選擇，用以確保高壓電纜線路的設計質量，實現電力企業的可持續發展。

[1]董珍，李娟，顧春忱.淺談高壓電纜線路設計工作中應注意的要點[J].中國科技投資，2013，30：121.

[2]劉 恩，賈彥輕.淺議高壓電纜線路設計[J].科技風，2012（28）

[3]郭建，胡正凡.對高壓電纜線路工程設計施工問題的探討[J].電信息，2009（22）：355.

[4]王秉剛.高壓電纜線路工程設計施工問題探討[J]科技咨詢導報，2011，12（09）.

TM75

A

1004-7344（2016）04-0059-02

2016-1-7