10kV電纜線路設計方面的問題分析

杜付旺

水發規劃設計有限公司 山東 濟南 250000

引言

伴隨著電力企業規模的持續擴張，10kV電力電纜的應用也變得更加廣泛。10kV電力電纜因為其耐用、美觀的特點，受到了各大城市的配件網絡的青睞。但是，在10kV電力電纜的使用過程中，仍然存在著許多問題，會對電力企業的配電網絡的運行產生影響。所以，在對10kV電力電纜線路設計的過程中，要與這些問題相結合，對10kV電力電纜線路的設計進行深入的研究，并提出合理的施工方案，從而推動電力企業電力電纜線路設計工作的順利進行。

1 電纜線路設計原則

第一，電纜線路設計應遵循安全可靠、經濟合理、技術先進等原則。安全可靠是指電纜線路具有較高的可靠性，能夠保證系統安全穩定運行，避免因線路故障而導致停電，確保用戶用電的安全可靠；經濟合理是指電纜線路應盡可能選擇質量好、可靠性高的電纜設備，這樣能夠在保證線路安全運行的前提下節約資金；技術先進是指電纜線路設計應采用先進、成熟的技術，保證電纜線路能夠滿足實際需求，并能夠達到預期目標。

第二，在設計電纜線路時應遵循方便施工、便于管理等原則。方便施工是指電纜線路應具有較強的可移動性，這樣能夠減少電纜工程建設中的工作量，有利于縮短工程建設周期；便于管理是指電纜線路設計應盡量滿足實際需求，設計人員能夠對相關設計方案進行充分論證和優化。安全可靠是指電纜線路應具有較高的可靠性，能夠保證系統安全運行；經濟合理是指電纜線路設計方案應盡量滿足實際需求，避免出現不必要的浪費；技術先進是指電纜線路設計應采用先進、成熟的技術，保證工程質量。

2 電纜線路設計流程

在10kV電纜線路設計過程中，設計人員應根據電網建設要求和經濟技術條件，充分考慮實際應用需求，對電纜線路的敷設方式、保護和檢修、接地設計和施工等問題進行詳細分析。在設計過程中，應遵循以下流程：第一，確定電纜線路的基本形式；第二，明確電纜線路敷設區域；第三，根據電纜線路路徑和電纜線路負荷選擇合適的敷設方式；第四，確定電纜線路保護和檢修措施；第五，根據相關規定進行接地設計；第六，進行電纜線路施工。在實際應用中，應明確不同種類的電纜、不同敷設方式的適用范圍。對于高壓電纜來說，其敷設區域一般在地下，因此其保護和檢修措施應具有一定的特殊性。此外，為提高10kV電纜線路運行可靠性，應根據不同類型電纜的特點，對其進行接地設計。最后，在10kV電纜線路施工過程中應注重對其質量和安全管理，確保施工過程順利進行。

3 10kV電力電纜線路設計過程存在的問題

3.1 10kV電力電纜的機械性損傷

10kV電力電纜與一般的10kV電力電纜在使用過程中有很大的不同，相比于一般的電纜，10kV的電力電纜，其外徑更大，所以在設計的時候，必須要對其彎曲的半徑進行嚴格的控制，同時，10kV電力光纜的鋪設和輸送也有更高的要求，在10kV電力纜線的鋪設過程中，若其彎曲的角度太大，將會造成導線內的機械性破壞，這將會嚴重地影響其使用壽命，并且10kV電力電線電纜的表面有一層很厚的絕緣層，所以在對其進行檢測時，很難找出故障的成因，也不能進行定期的檢測和維護，從而減少事故的發生。另外，10kV電力電纜的絕緣力很高，在運用過程中,一旦出現導線破裂，會釋放出大量的熱能，導致其工作效率下降，進而導致故障的發生，并且這種故障不易被檢測出來，如果繼續使用，就會導致嚴重的電力事故[1]。

3.2 10kV電力電纜的防潮保護

10kV電力電纜在實際運用的過程中，也有可能會遇到外部條件的干擾，如果有太多的濕氣和濕度從電纜的表面滲入到電纜的內部，那么就會導致水汽侵入到電纜的絕緣層，這將給整條線路，甚至是整個電網帶來巨大的損害，并可能引發嚴重的電力事故。因此，在設計和鋪設電纜線路的同時，一定要做好防潮保護措施，首先，要確保電纜末端的密封性能良好，這樣才不會讓濕氣和濕度從電纜端部侵入到電纜里面。其次，在鋪設電纜的時候，要防止出現扭結的情況，最后，在鋪設完畢之后，要對整個電纜進行嚴格的檢測，如果出現了密封性不嚴、潮濕等問題，要立即進行處理。

3.3 10kV電力電纜大電流渦流問題

在10kV電力電纜線路的設計中，若10kV電力電纜的周邊有鐵質或鋼質閉合回路，將會產生渦流，并且10kV電力電纜的體系越是緊密，其渦流就會越大，這樣的渦流將會導致配電網的不穩定，從而引發電氣事故，所以，在10kV電力電纜線路的設計中，必須對10kV電力電纜布線周邊的材料進行認真的考察，以盡量避免渦流的產生。

4 解決10kV電力電纜線路設計問題的有效措施

4.1 根據氣象條件選擇設計方案

在配電網線路設計中，線路可以是長的，也可以是短的，當線路非常長，并且這一路段的氣候條件變化是非常復雜的情況下，就難以用總體的設計標準來解決。為了讓后續的工作變得更簡單，盡可能地將最大風速等級、最低氣溫和最高氣溫、平均氣溫以及電線覆冰情況等多個環境因子參數進行綜合考慮，并對其進行綜合，進而對線路適用的氣象條件區進行判斷，采用分段的方法來擴展設計思路。該方法的實行，不僅減少了施工技術人員的后期維修工作量，而且為配電網企業帶來最大的經濟效益[2]。

4.2 設備的選擇

4.2.1 電纜傳送機。10kV電力電纜在施工時，對其絕緣層的選擇要求比較高，傳統的鋼絲繩拉拔方式會對電纜端部造成磨損，進而造成電纜受外力作用發生彎曲，造成電纜敷設作業不能正常進行。電纜傳送機可使纜線在輸送過程中受力均勻，降低纜線表面的磨耗，確保其涂層的完整性，大大提高了纜線設計的工作品質和工作效率。

4.2.2 電纜滑輪。在敷設10kV電纜時，不管是采用纜索輸送機，還是采用纜索牽引，都需要采用纜索滑輪。現在市面上使用較多的纜索滑輪有轉向滑輪和直線滑輪。通過多年的電力工程技術實踐，發現最常用的是直線型滑輪和轉彎滑輪的結合，而只有在比較特殊的施工環境中才會選用懸掛式的電纜滑輪。

4.2.3 電纜盤支承架。為保證用電用戶的配電量，配電網絡必須不斷地進行優化，在電纜施工中，由于光纜的截面面積加大,而電纜盤的長度也隨之增加，10kV電力電纜在施工過程中，必須使用到電纜盤支承架。目前，大部分的施工單位都是利用吊車來協助鋪設電纜，這樣就大大地節省了施工的物力和人力。

4.2.4 消扭器。但是，目前對于鋼繩的牽引仍然存在著這樣的問題，在傳輸過程中，由于鋼繩的受力不均，導致電纜在外力的作用下發生扭轉，在傳輸結束之后，鋼繩在卸載的一瞬間，會利用剩余的力量發生劇烈的擺動，這樣很容易對周圍的工作人員造成傷害。另外，還會對線纜兩端造成磨損，導致線纜受外力作用而彎曲。為防止這類問題對施工造成不利的影響，可以在鋼絲繩和電纜端頭設置減扭裝置，對裝置起到保護作用。

4.3 電纜線路絕緣水平

電纜線路的絕緣水平與運行可靠性密切相關。當前，我國對電纜線路的絕緣水平未有明確規定，這在一定程度上增加了電纜線路的運行風險。因此，在進行電纜線路設計時應嚴格控制電纜線路的絕緣水平。具體來說，電纜線路絕緣水平應滿足以下要求：第一，根據實際情況選擇電纜的型號，避免發生因電纜型號不同而導致的設備故障。第二，在設計時應合理規劃電纜線路的路徑，減少因敷設路徑過長而導致的故障發生。第三，在敷設過程中應根據實際情況選擇合理的敷設方式，避免因敷設方式不當而導致的事故發生。第四，在設計時應根據實際情況選擇絕緣材料，避免因絕緣材料不合格而導致設備故障發生。第五，在設計時應嚴格控制電纜絕緣水平，避免因絕緣水平過低而導致的設備故障發生，進而保證10kV配電網運行可靠性和穩定性[3]。

4.4 保護和檢修

保護和檢修是10kV電纜線路設計中的重要環節，決定著電纜線路的安全性和可靠性，也直接關系到城市配電網的穩定運行。在保護和檢修環節中施工技術人員應從以下四個方面著手，首先，應選擇合理的保護方式。在10kV電纜線路中，電纜終端頭、接頭、中間接頭等部位都會受到機械應力作用，因此在對其進行保護時，應考慮機械應力因素，盡可能選擇相應的保護措施，以確保其安全穩定運行。其次，加強檢修質量管理。在檢修過程中，應嚴格按照相關規程規范進行操作，盡量減少施工失誤帶來的影響。在對電纜進行檢修時，應保證電纜具有良好的絕緣性能和防護性能，同時對電纜線芯進行檢查和維護，避免因絕緣受潮導致電纜出現故障。再次，加強對事故原因的分析。在10kV電纜線路運行過程中，如果遇到故障問題而不能及時處理時，應深入分析原因并采取有效措施解決問題。在排除故障后，應及時對電纜線路進行檢查和維護工作。最后，定期對電纜線路進行檢修。在檢修過程中應注重對電纜線芯進行檢查和維護工作，以確保其正常運行。在檢修過程中應確保所用工具、材料等符合要求。

4.5 敷設方式選擇

電纜敷設方式分為直接敷設和敷設管道兩種，直接敷設指的是電纜直接暴露在空氣中，而敷設管道則指的是通過埋在地下或安裝在管道內。為了方便電纜的使用和維護，在選擇電纜敷設方式時，施工技術人員應著重考慮如下方面因素進行具體的電纜敷設，首先，應結合電纜敷設的實際情況，選擇合適的橋架或者隧道等電纜敷設方式。在架空線路和地下電纜線路中，應優先采用隧道方式進行敷設。此外，對于城市道路交叉口、住宅小區等位置，應選擇穿墻套管的方式進行敷設。其次，對于電纜線路中的分支或交叉線路，應優先采用直埋或者穿墻套管的方式進行敷設。最后，對于地下電纜線路來說，當其長度超過200m時，應選擇隧道或者穿墻套管的方式進行敷設。總而言之，在進行10kV電纜線路敷設時，施工技術人員應盡量選擇電纜橋架、隧道、穿墻套管等敷設方式。

4.6 接地設計和施工

接地是電纜線路的重要組成部分，能夠為電纜設備和線路提供有效的保護，減少其遭到外力破壞的概率，確保電力系統正常運行。接地設計和施工工作是電纜線路設計過程中的重要環節，因此，必須對其進行足夠重視。應根據實際情況選擇合適的接地體，如地下電纜與地上電纜共用一個接地體時，應盡量將兩種類型的電纜分開敷[4]。

5 結束語

綜上所述，伴隨著我國經濟的快速發展，人們對電力的需求也在不斷地增長，這對電力規模也提出了新的要求。10kV電力電纜作為配電線路的核心組成部分，其線路設計更是配電網得以良好、穩定運行的先決條件。因此，在10kV電力電纜線路的設計與施工中，相關設計人員和具體的施工技術人員，均應充分結合10kV電纜設計的實際情況，將設計的技術要領貫徹到具體的設計中去，并綜合、仔細地考慮，才能做出合理的設計方案。只有通過這種方式，才能最大限度地確保電力的正常傳輸，以提升整體配電網絡的安全性與穩定性，推動供電企業的平穩發展。