電力系統高壓電纜輸電技術探討

朱一猛，胡 泊

（國網西安供電公司電纜運檢室，陜西 西安 710000）

0 引 言

隨著人們生活質量的不斷提高，社會對電力的需求日益提升。電力是保障人們正常生活和城市正常運行的基礎能源，因此對電力輸送工作提出了更高要求。高壓電輸送具有損耗低、效率高等優勢，在電網中得到了廣泛應用，目前已經是輸電系統中遠距離輸電的主要方式。如果高壓電纜工作沒有做到位，會降低輸電線路的穩定性，增加整個電力系統的運作風險?；诖?，對高壓電纜技術進行透徹分析，希望為相關工作人員提供有效參考。

1 高壓電纜輸電技術優點和缺點

高壓電纜是電力輸送系統的載體，具有傳輸效率高、傳輸損耗小等優點。但是，高壓電的破壞力較強，高壓傳輸系統的危險性較大，一旦高壓傳輸電路出現問題，會引發嚴重的安全事故。因此，在高壓電纜輸電系統中，必須嚴格遵守操作規范和相關規章制度。通過調查分析，將高壓電纜輸電技術的優勢總結為以下幾點。第一，高壓電纜材料通常選用密度較低的金屬，所以在搭建高壓電纜傳輸網絡的過程中比較輕松，使得電力傳輸系統的構建相對輕便和快捷。由于采用的是輕質金屬，因此可以有效降低制作成本。第二，高壓電纜具有一定的危險性，所以高壓輸電電纜的建設地點應遠離人群，在建設完成后要用植物、山石、道路等物體進行隱藏。第三，高壓電纜通常不會直接暴露在自然環境中，能夠有效避免雷電、暴雨等惡劣天氣對線路造成的損壞，同時避免線路受到磨損[1]。高壓電纜傳輸技術在電網系統構建中得到了廣泛應用，但是高壓電纜技術存在一定的缺陷。第一，高壓電纜技術雖然能夠降低電力在傳輸中的損耗，但是高壓電纜的造價較高，建設過程中會花費大量的財力、物力和人力。第二，高壓電纜的建造要符合用戶需求，同時確保電力的傳輸效率，因此高壓電纜的設計工作具有較大難度。第三，高壓電纜的建設投入大，后期不能輕易變動，且一個傳輸節點發生變動會影響整個傳輸系統，因此高壓電纜的檢修工作比較繁瑣。第四，高壓電纜建設對工作人員的要求較高，不僅要求工作人員具備較高的專業水平，還要求工作人員在施工過程中必須慎重[2]。

2 高壓電纜線路中的技術要求

2.1 高壓電纜線路絕緣要求

高壓電纜線路具有較高的危險性，因此要求高壓電纜線路具備一定的絕緣性能。一方面防止因為出現線路故障而產生安全事故，另一方面避免雷電對高壓電纜線路造成破壞。避免雷電對電路造成損害的措施有兩種：采用避雷器，合理控制雷電波；在高壓電纜附近架設避雷線，借助避雷線的波阻，避免雷電對線路產生損害[3]。

避雷器對高壓電纜的正常運行有著重要作用，對避雷器配置有嚴格要求。在10～220 kV的高壓電路中，必須按照“城市電力電纜線路設計技術規定”的要求，在高壓電纜線路和架空線連接處安裝避雷器等設備。變電設施和發電廠周圍35 kV的電路，必須嚴格遵守“交流電氣裝置的過電壓保護與絕緣配合”的相關規定，根據高壓電纜的實際長度，安裝符合該長度的避雷器，從而確保高壓電纜的正常運行。如果高壓電路線纜長度在50 m以上，需要在高壓電纜的兩端安裝避雷裝置。

在高壓電纜的架設過程中，如果高壓線纜和架空線路連接的變電設施為GIS變電所，需要架設2 km的避雷線；如果變電設施為敞開式，需要架設1 km的避雷線。在高壓輸電線纜的設計和建設過程中，必須充分考慮絕緣措施，確保高壓輸電電路的正常運行，盡量避免意外事故的發生[4]。

若高壓電纜線路傳輸的電壓在110 kV及以上時，必須采用聚氯乙烯（PVC）或者聚乙烯（PE）作為外保護套的材料。聚氯乙烯具有較強的耐開裂性，但是抗化學腐蝕性不如聚乙烯，且在燃燒過程中會釋放有毒氣體，不能在市區道路中使用。因此，市區的高壓輸電線纜通常采用聚乙烯材料，市區外的高壓電纜外套建議使用聚乙烯作為絕緣層，用鋁護套或者鋁合金護套作為高壓電纜的防磨損層。鋁合金護套具有較強的耐腐蝕性和耐彎折性，且鋁合金護套的重量較輕，安裝更加方便。

2.2 高壓電纜線路的連接方式

高壓電纜線路在電力系統中的連接方式主要有以下幾種：第一，電纜進線段連接方式，是常見的電纜應用方式，主要是在電力輸送過程中將高壓電纜作為出現間隔的參照標準，在施工進行一段時間后，再將其和另一端的變電站電纜連接起來；第二，全線變電連接方式，是在變電設施中，所有的電力輸送線路都采用高壓電纜；第三，部分變電連接方式，是在電力線路中間部分采用高壓電纜，主要用在特殊的電力傳輸電路中。

如果高壓電纜的線路較長、電壓較大且金屬護套只有一段接地，那么電力維護和檢驗工作人員的人身安全將面臨較大威脅。普通接頭在高壓傳輸電纜中屬于比較常見的部分，普通接頭能夠分割絕緣屏蔽層和金屬保護層，使其以合適的單元存在于高壓電纜線路中，再將各個單元劃分為3個均等的段落，最后用絕緣的接頭將3個不同段落連接，從而提升較長線路的安全性，保障工作人員的人身安全。

3 高壓電纜輸電技術特點分析

在高壓電纜的建設過程中，如果三芯電纜接地后線路中間還需要連接其他線路，則需要另外增設接地線，以此確保電路的安全性。在單芯高壓電路線纜連接過程中，必須采用“兩點接地”法?！皟牲c接地”是指線路中間部分和線路兩端都要接地，雖然過程比較復雜，但是能夠確保高壓電纜的安全性[5]。另外，為了方便高壓電纜日后維護工作的開展，低于100～110 kV以上的電纜，要用絕緣接頭隔離金屬護套，并且用互聯導線把金屬護套連接成三角形，從而有效避免高壓電纜在運作過程中出現發熱的情況，為日后的維護工作提供便利。

必須嚴格控制高壓電纜的載流量，相關施工技術人員要透徹分析施工要求，然后對高壓電纜的載流量做出相關規定。高壓電纜的排列方式不同和直埋排管方式不同，導致施工的地理位置、氣候、地溫和系統裝置都會對高壓電纜的截面載流量造成影響。而載流量直接影響高壓電纜的橫截面積，是決定高壓電纜建設成本的重要因素[6]。在新國標中，進一步提高了對高壓電纜的要求，原本的“可持續工作電流”轉變為了“100%可持續工作電流”。

4 結 論

綜上所述，高壓電纜輸電線路對電力系統有著至關重要的作用，會直接影響人民的正常生活、生命安全，也是確保電力企業經濟效益、城市正常供電的重要技術手段。高壓電纜輸電在整個輸電系統中擔任主角，所以在高壓電纜建設的過程中，無論是施工建設、線路設計都有著高要求。在高壓電纜工作中，要對絕緣措施、連接方式進行全面分析，結合實際建設情況，完善高壓電纜建設，避免高壓電纜輸電線路在運作過程中出現意外事故而造成嚴重的安全事故。