高壓電纜線路電氣設計研究

朱曉斌

江蘇金易電力工程設計有限公司南京分公司，江蘇 南京 210001

0 引言

電氣設計方案是我國電力工程建設結構的核心環節。經過多年的發展，高壓電纜線路方案設計已相繼總結出相對全面的優秀經驗，有效滿足了高壓電纜線路建設的實際需要。

1 高壓電纜線路電氣設計原則

高壓電纜線路電氣設計復雜，如果電氣設計內容沒有經過技術人員和施工人員科學、合理的規劃，就極易產生電力風險，嚴重的甚至會產生電力事故。因此，在高壓電纜線路電氣設計過程中，技術人員要針對電力運行情況及實際環境，制訂可行的設計方案，以供后續施工環節的技術探索和數據研究，有效避免電力工程開展流程中可能出現的電力風險。為了有效規劃高壓電纜線路具體施工方案，技術人員應詳細了解高壓電力線路，如線路施工的實際工程規模、經濟資金成本、建筑原材料以及設備招標物資等，并進行相對嚴格的數據檢測及性能評估，確保高壓線路運行的安全性和穩定性[1]。

2 高壓電纜線路電氣的設計內容

2.1 電纜線路電氣基礎方案設計

在高壓電纜線路電氣方案設計基礎方案的制訂過程中，絕大多數設計方案都以草圖為主要模式，設計方案需通過上級主管部門的審查和批復。當初級方案確定后，再根據實際電氣施工過程中出現的問題和不足，進行相應的技術調整及方案修改，最終確定符合電氣施工實際情況的方案。

電纜線路電氣基礎方案設計內容包括以下幾個方面。（1）在高壓電纜線路電氣方案設計過程中，電纜敷設的實際環境或電纜線路方案對高壓電纜線路電氣施工有極其重要的實際作用和現實意義，電纜線路敷設是電氣方案設計需要格外注意的影響因素之一。（2）對高壓電纜線路電氣方案設計而言，電纜及電纜路徑模式的選擇直接影響電力實際內部結構中線路路徑的合理性，如果使用科學、合理、可行的路徑敷設方法，不僅可以有效地節省電力運行過程中所需的電力資源，還可以從根本上確保電力供應的及時性和安全性。（3）在高壓電纜線路方案選擇中，技術人員要根據高壓電纜線路的實際需求合理選擇電纜型號、材質及載流量等，在保證運行安全的前提下，選擇經濟實用、性價比高的電纜，保證高壓線路的正常運轉。（4）高壓電纜線路敷設具有特殊性，其外部影響因素，如自然火災、地表地震及外部力量等突發事件不能忽視。此外，還要征詢規劃部門的意見，并取得路徑紅線圖。因此，在電氣方案設計中，技術人員要時刻關注電纜線路的防火性能、抗震性能及外部結構質量等方面，從全方位，多角度保證高壓電纜線路的正常運行。

2.2 電纜線路電氣施工方案設計

（1）在日常高壓電纜線路電氣設計過程中，技術人員首先要根據項目工程的實際需求設計詳細的施工方案圖紙，并根據確定后的項目電氣方案及周邊敷設環境，確認設計圖紙數據及相關信息，優化及完善電氣施工圖紙。（2）技術人員應充分考慮高壓電纜線路結構的全面性，在實際工程開展及施工環節上，既要考慮高壓電纜線路設計經濟預算問題，又要綜合考慮在工程開展過程中可能出現的問題和不足，并以此為基礎進行高壓電纜線路圖紙的確認、更改和完善。（3）在高壓電纜方案設計過程中，技術人員應確保高壓電纜電氣設計圖紙的實用性，使之起到真正意義上的技術指導作用[2]。（4）針對電氣工程應用的特殊性，技術人員需要從大局考慮，根據國家標準規范和政策要求，綜合以上各種電氣影響因素，最終確定合適的電氣設計方案，并在實際方案實施過程中嚴格按照要求進行工程建設。

3 高壓電纜線路電氣設計存在的問題

3.1 忽視線路電氣重要性

對于高壓電纜線路方案設計而言，電氣設計是其工程施工的重要組成部分。電氣設計方案的合理性和可行性，直接影響電纜電氣運行的整體質量和施工效率，因此必須加大對高壓電纜線路設計工作的重視程度。然而，綜合觀察我國高壓電纜線路的施工現狀可知，高壓施工部門更關注工程的施工環節，在實際施工過程中忽視了電氣設計的數據調查及優化，嚴重降低了設計方案的經濟和社會價值。在設計高壓電纜線路電氣方案時，有的設計人員的設計觀念落后，使用傳統的設計模式和方法，缺少針對電纜線路施工現場的數據調查工作，造成電氣方案設計相關內容失去真實性和準確性，無法確保后期電氣工程質量。

3.2 電纜敷設方式問題

在高壓電纜線路方案電氣設計過程中，電纜敷設方式主要為地下構筑物，其敷設模式包含電纜隧道、電纜拖拉管、電纜排管、電纜溝槽、電纜直埋敷設、電纜井等。雖然高壓電纜線路電氣設計方案中電纜敷設方式多種多樣，但是難免存在各種安全及運營問題。

（1）電纜隧道敷設模式適用于居民聚集地區和對環境美觀有特殊要求的地區。在實際施工過程中，其敷設區域的自然環境及地質環境要求高，還需要足夠的空間分布，因此所需要投入的經濟成本及建設成本也相對較高。（2）電纜排管模式存在操作不安全問題，尤其是在實際線纜使用過程中，存在一定的不確定因素。（3）電纜溝槽敷設模式屬于暗溝模式。雖然暗溝模式在實際操作中具備一定的隨意性優勢，但在公路結構及硬化地面中無法使用。（4）電纜直埋模式的主要優點體現在經濟投入少、方便項目電氣施工。但是一旦在項目電氣施工中出現任何問題，便難以開展正常的檢修和維護工作。（5）電纜隧道敷設模式需要足夠的排水系統及排水設備，從日常電氣設備的經濟費用看，此種電纜敷設模式需要大量經濟成本投入[3-4]。

4 高壓電纜線路電氣設計策略

4.1 選擇適合的電纜路徑

科學、合理選擇線路路徑，是現階段我國高壓電纜線路方案設計極其重要的內容。電力設計人員必須根據高壓電纜線路的實際情況，從多個線路路徑設計方案中選擇最可行、最合理、最經濟的路徑方案[5]。

在實際高壓線路設計方案選擇時，技術人員應注意以下幾個方面。（1）綜合考慮工程項目周邊自然環境及項目實際情況，選擇適合電纜路徑敷設的具體方案及電纜分段位置定位，以便項目竣工投運后高壓電纜的運行管理及后期維護。（2）充分考慮電纜路徑周邊建筑物的位置及實際規劃情況，盡可能避開居民生活區域及大型建筑區域等，最大限度地降低對人們正常生活的影響。（3）盡可能選擇路徑轉角數量少、地質較為平坦的區域，降低整體工程電氣施工的難度。（4）遵循工程建設地區的法律法規，實現合理合法的工程建設，最大程度上保護自然環境及現有建筑物，從根本上解決工程建設的安全性和穩定性問題。

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計方案的合理性，應積極落實電氣設計前期的數據檢測和勘探工作，完善管理和控制高壓電纜線路施工現場的實際情況和詳細信息數據，包括自然環境、氣候溫度、社會人文等方面，為電氣方案設計提供有效的數據參考和理論根據。例如，設計人員在設計電纜線路路徑方案時，首先應勘探項目工程周邊自然環境數據，并根據相關信息和數據，綜合考慮施工和規劃等因素，在充分了解和認識項目施工區域情況后，綜合考量并設計增加值方案，只有運用科學、合理的設計方案，結合企業人力資源管理，才能取得最大化收益。

4.3 提高電氣設計方案質量

根據現階段我國高壓電纜線路施工的實際要求，確定電氣方案設計的核心點，有效及時解決電纜線路常見故障，最終制訂安全、穩定的電氣設計方案。例如，綜合總結目前我國電纜運行過程中遇到的常見故障可知，高壓電纜線路桿塔是故障高發位置，因此在電氣方案設計中，需要積極落實線路設計的檢測工作，并充分考慮到電纜終端桿塔的機械性和絕緣性，在此基礎上選擇優質的電纜搭建材料。同時，設計人員還應該充分結合電纜線路桿塔周邊外部建設環境，如自然溫度、項目建設區域水文地質條件等。在實際方案設計過程中，不僅需要有效控制工程施工經濟成本，還需要確保桿塔建設綜合質量。

5 結束語

由此可見，在我國高壓線路方案設計中，電纜線路及設備是其高壓線路的重要環節之一，主要敷設在地下空間，完成電力能源的線路傳輸工作，不僅可以最大程度上節省電力傳輸的整體空間，還可以有效解決高壓電力線路的建設問題。