高壓電纜線路設(shè)計(jì)工作中應(yīng)注意的要點(diǎn)探析

莫滿菊

（龍勝各族自治縣水利電業(yè)有限公司 廣西桂林 541799）

高壓電纜線路設(shè)計(jì)工作中應(yīng)注意的要點(diǎn)探析

莫滿菊

（龍勝各族自治縣水利電業(yè)有限公司 廣西桂林 541799）

高壓電纜線路負(fù)責(zé)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(shè)施被稱為電力事業(yè)的動脈。由于我國的國情限制，因此相關(guān)部門要加強(qiáng)高壓電纜線路的設(shè)計(jì)工作，將電能有效的輸送到用電地區(qū)，完成電力事業(yè)肩負(fù)的任務(wù)。高壓電纜線路設(shè)計(jì)是高壓電纜線路規(guī)劃和準(zhǔn)備工作階段的重點(diǎn)，做好高壓電纜線路設(shè)計(jì)工作意義重大。本文對高壓電纜線路關(guān)鍵的鐵塔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)防雷設(shè)計(jì)和防污損等重點(diǎn)工作進(jìn)行了簡單探討，希望可以有效提高高壓電纜線路設(shè)計(jì)質(zhì)量，提升電力事業(yè)發(fā)展和進(jìn)步的水平。

高壓電纜；線路設(shè)計(jì)；外護(hù)套；防雷；電纜敷設(shè)；回流線

1 引言

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，國家電力資源也實(shí)現(xiàn)了跨越式的增長，各地電網(wǎng)建設(shè)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(yè)的動脈，在電力系統(tǒng)中的作用至關(guān)重要。由于我國人口與資源分布的不均勻，因此，相關(guān)部門就需要高度關(guān)注與加強(qiáng)高壓電纜線路的設(shè)計(jì)、建設(shè)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(qū)，完成電力事業(yè)所肩負(fù)的責(zé)任。

高壓電纜線路設(shè)計(jì)是高壓電纜線路規(guī)劃與準(zhǔn)備工作的重點(diǎn)，做好高壓電纜線路設(shè)計(jì)工作意義重大，電力技術(shù)工作者應(yīng)該提高對高壓電纜線路設(shè)計(jì)工作的重視，熟悉與了解高壓電纜線路鐵塔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、防污損和防雷設(shè)計(jì)等工作重點(diǎn)，切實(shí)把控高壓電纜線路的設(shè)計(jì)質(zhì)量，提高高壓電纜線路設(shè)計(jì)的功能性和實(shí)用性，為高壓電纜線路的穩(wěn)定運(yùn)行做好實(shí)際的基礎(chǔ)性設(shè)計(jì)工作。

2 高壓電纜線路基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

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(xiàn)泥水和流砂現(xiàn)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(shè)施工帶來很多的困難。由于地質(zhì)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(shè)計(jì)的基礎(chǔ)型式，通過增加基站的質(zhì)量，適當(dāng)?shù)募哟蠡镜匕宓某叽鐏頋M足上部穩(wěn)定，這樣在確保經(jīng)濟(jì)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(yīng)該控制在3～4m左右就可以有效的減少地下水對建設(shè)單位的影響。同時要逐基逐地段，根據(jù)每個基塔不同的受力狀況與高壓電纜線路工程的實(shí)際地質(zhì)情況來進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，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(jīng)濟(jì)與合理。另外，在施工時，還要科學(xué)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(shù)。

表1 三芯交聯(lián)聚乙烯絕緣聚級乙烯護(hù)套電纜（非愷裝）載流t參數(shù)

3 外護(hù)套的選擇

高壓電纜線路，外護(hù)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(xué)性能稍差；PE阻燃性較差、力學(xué)性能稍好，價格稍高但環(huán)保性能好。因此，在電纜溝及隧道環(huán)境中常選用02型，排管敷設(shè)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(hù)層單點(diǎn)直接接地時，若系統(tǒng)短路導(dǎo)致電纜金屬護(hù)層上產(chǎn)生的工頻感應(yīng)電壓超過其絕緣耐受強(qiáng)度（或護(hù)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(qiáng)度時，一端互聯(lián)并接地的線路，都必須裝設(shè)接地良好的回流線，并將其兩端可靠接地。這徉，發(fā)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(tǒng)的中性點(diǎn)，特別是當(dāng)接地故障發(fā)生在回流線的接地網(wǎng)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(chǎn)生的磁通抵消一部分電纜導(dǎo)線接地電流所產(chǎn)生的磁通，因而裝設(shè)回流線后既可降低短路故障時護(hù)套的感應(yīng)電壓又能防止在電纜線路附近的信號電纜中產(chǎn)生較大的感應(yīng)電壓。

5 高壓電纜線路設(shè)計(jì)中的防雷設(shè)計(jì)

5.1 設(shè)計(jì)避雷線

避雷線是高壓電纜線路防雷設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，做好纜線的防雷設(shè)計(jì)工作，有利于提高高壓電纜線路防雷能力。所以，一般在設(shè)計(jì)避雷線時可以采用雙避雷線，確保電纜內(nèi)部的導(dǎo)線得到有效的保護(hù)，從而盡可能的降低邊相導(dǎo)線的繞擊范圍；強(qiáng)化避雷線的機(jī)械硬度與強(qiáng)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(diǎn)，減少避雷線的落雷次數(shù)；在高壓導(dǎo)線與避雷線的垂直方向設(shè)計(jì)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(shù)的出現(xiàn)，確保其高效安全的運(yùn)行。

5.2 設(shè)計(jì)高壓電纜線路之間的間距

在高壓電纜線路防雷設(shè)計(jì)中，凡是在水平距離邊相導(dǎo)線38m以內(nèi)的地面凸出物，都應(yīng)該納入監(jiān)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(yùn)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(guān)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(chǎn)生感應(yīng)電流。高壓單芯電纜則不同，其芯線與金屬護(hù)套近似干一臺變壓器的初級繞組與次級繞組。當(dāng)電纜通過交流電流時，其周圍產(chǎn)生的磁力線一部分將與金屬護(hù)套鉸鏈，在護(hù)套中產(chǎn)生感應(yīng)電壓（大小與電纜的長度及流過芯線的電流成正比）。若把護(hù)套兩點(diǎn)接地，則護(hù)套與導(dǎo)線將形成閉合回路，護(hù)套中將產(chǎn)生環(huán)行電流。電纜正常運(yùn)行時，金屬護(hù)套上的環(huán)行電流與芯線的負(fù)載電流基本上為同一數(shù)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(hù)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(shí)施絕緣分割交叉互聯(lián)接地

當(dāng)線路較長，線芯電流較大，金屬護(hù)套只在一端接地時的感應(yīng)電壓可以很高，甚至可達(dá)數(shù)百伏，這樣會危及人身和設(shè)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(hù)套和絕緣屏蔽層分割成適當(dāng)?shù)膯卧總€單元內(nèi)按3個長度盡可能均等的三個小段，用絕緣接頭（或?qū)嵤┙^緣分割）將相鄰段電纜的金屬護(hù)套或屏蔽層交叉連接，使每個金屬護(hù)套或屏蔽層的連續(xù)回路依次包圍三相導(dǎo)體的一段的一種特殊互聯(lián)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(jīng)濟(jì)效益，完成高壓電纜線路的技術(shù)指標(biāo)，加強(qiáng)高壓電纜線路的施工質(zhì)量以及滿足高壓電纜線路的運(yùn)行狀況都有著非常重要的作用。在進(jìn)行高壓電纜線路的設(shè)計(jì)選取時，應(yīng)該認(rèn)真做好相關(guān)線路的勘察工作，設(shè)計(jì)工作者應(yīng)充分調(diào)研電纜線路沿線的地下地質(zhì)情況與地面物體，并對多個路徑進(jìn)行比對，盡量選擇轉(zhuǎn)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(jīng)濟(jì)作物區(qū)和樹木、房屋，全面的考慮清賠費(fèi)用和相關(guān)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(jīng)濟(jì)成本，提高高壓電纜線路運(yùn)行的安全可靠性。

圖1 電纜交叉互聯(lián)示意圖

6.4 敷設(shè)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(fā)現(xiàn)，導(dǎo)體正三角形排列、電纜線路垂直蛇形敷設(shè)（對于大截面電纜）能夠有效利用電纜隧道內(nèi)有限的空間資源、降低電纜金屬護(hù)套感應(yīng)電壓以及減少電纜支架數(shù)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?qū)儆诙墭?gòu)筑物，不具備實(shí)施輔助設(shè)施及高度防水的條件（通風(fēng)采光基本靠自然通風(fēng)與采光、排水靠移動抽水），運(yùn)行年久后，常出現(xiàn)溝蓋板斷裂破損不全、地面水溢人溝內(nèi)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(dāng)投資與地下空間有限時，電纜排管敷設(shè)就成為了最佳選擇。

7 結(jié)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(yè)發(fā)展的動脈，做好高壓電纜線路的設(shè)計(jì)，可以保證高壓電纜線路的正常供電，促進(jìn)電力企業(yè)發(fā)展。所以，應(yīng)該高度重視高壓電纜線路的設(shè)計(jì)工作，關(guān)注其要點(diǎn)，做好高壓電纜線路中鐵塔結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、高壓電纜線路設(shè)計(jì)中的防雷設(shè)計(jì)和防污損設(shè)計(jì)、高壓電纜線路設(shè)計(jì)中桿塔類型的選擇和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、高壓電纜線路設(shè)計(jì)中路徑的選擇，用以確保高壓電纜線路的設(shè)計(jì)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)電力企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

[1]董珍，李娟，顧春忱.淺談高壓電纜線路設(shè)計(jì)工作中應(yīng)注意的要點(diǎn)[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(shè)計(jì)[J].科技風(fēng)，2012（28）

[3]郭建，胡正凡.對高壓電纜線路工程設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)施工問題探討[J]科技咨詢導(dǎo)報(bào)，2011，12（09）.

TM75

A

1004-7344（2016）04-0059-02

2016-1-7