段書恒
摘要:10kV電力電纜線路作為電力傳輸的主體,在人們的生活和生產中起著不可替代的作用。目前,我國大部分城市已經完成了10kV電力電纜線路的地下敷設,但由于供電情況復雜,電纜線路較多,在施工和運營過程中存在許多安全隱患。只有加強對其設計和施工點的控制,加強管理和維護,才能保證電力系統的穩定運行。論述了10kV電力電纜線路設計的優點、缺陷和重要性,研究了10kV配電線路電力電纜運行技術要點。
關鍵詞:10kV配電線路;電力電纜運行;技術要點
1分析10kV配電線路敷設的重要性
在10kV配電工程建設中,10kV配電線路的敷設是重要的組成部分和內容。其主要功能之一是有效保證電網與用戶之間的信息聯系,是實現電力傳輸的中間環節。因此,有必要根據實際情況科學布設10kV配電線路,確保工程結構的科學性。合理選擇電氣設備,提高敷設方案的安全性,提高運行的穩定性。避免電力系統運行中的各種風險因素,最大限度地保證電力系統的穩定運行。
2確保10 kV配電線路電力電纜正常運行的有效措施
2.1科學設計10 kV配電線路
配電線路的設計是否合理,直接關系到電力電纜工程能否發揮出應有的社會效益與經濟效益。這也是確保電力線路正常運行的重要措施。設計前必須明確線路的起始點與導線截面。同時,要調查掌握沿途的地形情況,在地形圖上將初步選定的路徑方案標注出來。由配電線路技術人員到現場勘測計算后確定最終路徑圖。然后,根據現場氣象環境、現場地質與地形條件、檔距、導線截面等情況,選擇合適的桿塔型式。10 kV配電線路設計的要點主要包括五點。
選擇氣象條件:若線路需安設在一個較為復雜的氣象區域內,或者線路較長,一般可分段選取氣象區。關于氣象區的設計參數主要包括年平均氣溫、電線覆冰、最大風速、最高與最低氣溫、雷電日數等。技術人員將上述氣象條件綜合起來計算得出數值。
導線技術要求:參照工程設計要求與電力系統的相關設計規范來確定導線截面。然后對導線的規格與型式進行驗證。在繪制導線力學特性曲線圖時應參照其力學特性。
線路組裝形式:對于10 kV配電線路來說,不同的桿塔結構、絕緣子的形式以及導線型號,所對應的絕緣子串的組裝形式也有所不同。一般條件下若能滿足最大綜合荷重以及導線的斷線張力,可選擇單串絕緣子串。特殊的大檔距、大溝、大導線以及重冰區、交通要道等環境,應選擇雙串絕緣子。
導線防振設計:配電線路的正常運行會受到風速、線路的架設高度、地形、風向、檔距、導線自身應力等因素的影響而出現振動。因此,必須做好防振措施,防振設計過程中重點需考慮最大使用應力、平均運行應力、導線安全系數等因素。
線路桿塔設計:主要有四種,分別是終端桿塔、直線桿塔、轉角桿塔、耐張桿塔。
2.2挑選適宜的電纜類型
目前,電力網絡中最常用的電纜類型是交聯聚乙烯(XLPE)電纜,該電纜導體運行最高額定溫度設為90℃,短路時最高溫度≤250℃(持續時間<5 s),具有阻燃性高,防火等特點。電纜運行工作溫度應低于70℃,冬季施工環境溫度要求大于5℃。如果施工環境溫度長期在零度以下,電纜敷設前必須進行加溫處理,防止電纜外層發生斷裂。同時,要合理挑選相應電壓等級的電纜,通常采用UO/U的方法表示電纜電壓等級。其中,UO表示導體對地電壓,U表示導體之間的電壓。根據系統接地故障持續時間可將UO分為兩種:一種是用于單相接地故障時間每次≤1 min的系統,或者可用于最長時間為8 h,每年累計≤125 h的系統。另一種電纜用于接地故障時間更長的系統,或對電纜絕緣性能要求更嚴格的地方。比如,對于10 kV電網系統,若中性點經小電阻接地的,通常選用6/10 kV電纜。
2.3因地制宜敷設電纜
在敷設電纜時應遵循因地制宜的原則。在多雨地區或地下水位偏高的地區,盡量不用直埋法。對于電纜較為集中的地方可采用電纜井或電纜隧道的方式敷設。在南方地區遇到梅雨季節電纜隧道內容易出現結露,可采取通風措施。電纜隧道的每個電纜入口處都必須進行封堵處理,防止雨水進入隧道內。同時,隧道內還應設計有排水設施。在挑選電纜通道時,還應提前了解當地地質污染情況,尤其在化工區內,更應慎重選擇,并采取相應的防污染措施,避免電纜受到化學物質的腐蝕。
2.4加強對負荷電流的監視,避免引起絕緣擊穿
電力電纜運行規程明確規定,原則上來說不允許電纜線路過負荷運行。超負荷運行會加速電纜絕緣層的老化,縮短電纜壽命。特別是在電纜絕緣薄弱部位更易發生擊穿事故。因此,必須綜合考慮電纜敷設方式、環境溫度、運行條件、并列條數對電纜的長期允許載流量等因素后,確定電纜載流量并進行監視。遇到負荷高峰期時可借助紅外線測溫儀進行檢測,對電纜節點進行測溫,以了解電纜的動態信息,防范電纜長時間超負荷運行而引發故障。
2.5加強防雷管理
防雷措施是確保10 kV配電線路正常運行,規避雷擊風險的重要手段。第一,可安裝避雷線,著重保護配電線路中的絕緣層。避雷線的防雷核心就是沖擊系數,其防雷原理為:α代表沖擊系數,反映的是避雷線與被保護導線之間的關系。由于被保護導線已采取了絕緣保護措施,雷擊所形成的感應電壓會明顯低于避雷線。也就是說,避雷線通過分擔感應電壓,進而截取雷擊感應,起到保護絕緣導線的作用。以α為防雷標準,避雷線防雷效果比普通防雷措施要高出(1–α)倍。由于避雷線成本較高,因此,一般只在寬敞的地理位置上使用。第二,要增強配電線路的絕緣能力。電力企業應定期檢測線路的絕緣效果。若不達標及時更換絕緣設備,并檢查接地裝置的絕緣能力。第三,重視電氣設備與架空線路的防雷措施。架空線路由于地理環境的影響極易遭到雷擊。因此,在科學規劃架空導線結構的基礎上,盡量選用絕緣線路,以確保架空線路的基本安全。對于架空線路中的敏感部分可安設避雷裝置,以提升架空線路的穩定性。
3結束語
總之,電力生產與人們的生產、生活有著密切的聯系。隨著我國的快速發展,電力需求量呈與日俱增的態勢。加強對10 kV配電網的安全運行管理,做好電纜故障的排查與防范管理,才能保證配電線路的正常運行,為人們提供更多的電力,推動國民經濟的快速發展。
參考文獻
[1]邢玉功. 10 kV 配電線路電力電纜運行技術要點之研究[J].電力信息,2016,33(1):198-198.