范君娜
摘要:对于35kV、110kV甚至是现在于部分地域已经开始运行的220kV电缆线路都采用的是单芯结构,它在运行和维护上与传统的三芯结构相比有着明显的优势,最明显的就是他的传输容量较大。当然在敷设或者使用的过程中以避免不了的会存在一些问题。
关键词:单芯电缆;敷设方式;电压计算;探讨
前 言
随着城市化程度的不断提高,城市人口以及用电量的不断增加,城市电网的电压也必须随之提高,目前各大中城市都采取以高电压等级的电缆来取代传统架空线路,是城市看起来更加洁净。
一、常见的敷设方式
对于单芯电缆的敷设一方面要保证其传输电力的稳定性,另一方面还要保证在传输过程中的安全性,还需要注重的就是城市的美观性。对于敷设的方式,以下作简单的介绍。
1.直埋敷设
所谓电缆的直埋敷设简单的来说就是在挖完填埋电缆的沟之后直接将电缆敷设进去,然后再将其填埋。但是在敷设施工的过程中有一些值得需要注意的细节问题,首先在挖沟时,要保证填埋沟的深度不得小于800mm,这样可以保证电缆的使用的安全性,但是也不能够太深,加大了工程量和施工成本,在敷设电缆之前要将沟底铲平夯实,使电缆的敷设更加平整方便,这样可以保证在填埋时电缆的深度不小于700mm,另外电缆的上下铺设100mm左右的砂子,做到均匀密实。
2.电缆沟敷设
电缆沟敷设与直埋敷设的不同在于它需要在所挖的沟内预埋金属支架,在这样的环境下可以敷设6根以上的电缆,如遇特别多得情况还可以考虑采用电缆隧道的方式,但是在书友管道较多的油田或者是燃气填不宜采用。在电缆支架的安装过程中要注意安装的牢固性与整齐性,做到敷设有序。采用电缆沟敷设方式施工中,应该注意低压电缆与高压电缆尽可能分开设置在电缆沟内支架的两侧。控制电缆与电力电缆也尽可能分开设置在电缆沟支架的两侧。如果只能在同—侧时,应该遵守高压电力电缆、低压电力电缆、控制电缆、信号电缆在支架上从上至下排列的原则。金属支架的间距为1m。
3.电缆排管敷设
这方方式下的敷设直观上来说电缆就必须成排的敷设与地下,敷设工艺中最难的问题就是电缆要穿过一些管道,比如钢管、石棉水泥管或者是塑料管。错开排管中管子的接头,以便平行敷设紧凑,在接头处应用水泥筑为整体。在施工主要要求穿电缆时宜用滑轮引导电缆,必须细心,不得刮伤电缆。管内穿电缆时事先在管内穿铅丝将电缆拉人管内。
4.电缆桥架敷设
电缆在桥架上应单层敷设,排列整齐,在电缆的首端、末端、分支处应挂标志牌;它的特点在于结构简单,容易弄懂、安装方便,工程量较小、耐腐蚀,使用寿命较长。这种方式广泛用于油田联合站、注水站、转油站、变电站等建设工程中。但是要注意电缆的敷设不得有交叉,拐弯处应以最大截面电缆允许弯曲半径为准。不同等级电压的电缆应分层敷设,高压电缆敷设在上层;同等级电压的电缆敷设时,水平净距不得小于350mm。
二、铺设可能存在的问题
1.电缆本身的问题
电力公司敷设的电缆应该有公司统一采购,对电缆的要求必须按照国家标准,购买有合格证书而且信誉较好存在长期合作关系的公司的产品。若在对电缆的检测中发现问题的一律不予考虑。首先电缆出于一般条件下的要求必须具有金属屏蔽层,对电缆进行剖开检测,看其屏蔽层的厚度是否达到要求,最基本的要求应该是有0.12mm的包绕铜带,这样才能保证在长期的使用过程中电缆主绝缘的质量,达到安全的需要。
2.电缆敷设的问题
对于电缆的敷设需严格按照上文中所描述的工序来完成,特别要注意其中的细节问题,才能对最后的使用做好保障。电缆的敷设有电缆牵引机以及电缆输送机配合轮滑进行。在牵引的过程中电缆的线芯可能会因为外力的影响而发生位移,特别是在摩擦力加大或者是在拐弯的情况下的时候,由于拉力过大,难免会对其产生影响。
三、单芯电缆敷设方式
1.敷设方式的选择
为了保证敷设或使用的安全性,建议对单芯电缆采用终端杆上电缆屏蔽直接接地,高压柜侧屏蔽通过过电压保护器后接地的方式,需要采购过电压保护器。
保证电缆的最小弯曲半径,单芯电缆不得低于20D(D为电缆外径)。单芯电缆通交流电时,不得穿钢管敷设,也不应该用铠装的电缆。应采用非金属管敷设。单芯电缆在敷设时要使并联电缆间的电流分布均匀;接触电缆的外皮时,应没有危险;不得使附近的金属部件发热在多回路单芯电缆敷设时,要加大不同回路电缆间的回路距离,可降低多回路平行敷设电缆金属护层的感应电压。多回路电缆线路的布置中,不同的相序排列组合对电缆金属护层的感应电压值有明显影响,可通过计算找出使其优化的组合方式。在同相有多根单芯电缆并联使用时宜采用下图敷设方式。
2.单芯电缆金属护套工频感应电压计算
当采用YJWL03-64/110kV 1×300 mm2的电缆在隧道中水平敷设时,s为200 mm,Ds为金属护套外径78.9 mm,I为400 A,经计算,感应电压为51.7 V/km,额定電流下实际感应电压为51.7V/km×0.8 km=41.4 V。当采用YJWL03-64/110kV 1×630 mm2的电缆在隧道中水平敷设时,s为197 mm,Ds为金属护套外径87.6 mm,I为1122 A,经计算,感应电压为142.2 V/km,额定电流下实际感应电压为:142.2V/km×0.6 km=85.32 V,短路时,短路电流34.7kA,短路时感应电压为6700 V/km,实际感应电压:6700 V/km×0.6 km=4020 V。通过上述计算结果可以看出,当电缆很长时,互层感应电压将很高,尤其当系统发生短路事故时,感应电压的数值可达103V数量级。
此外,交叉互联的电缆线路可以不装设回流线。电缆线路交叉互联,每段两端接地,当线路发生单相接地短路时,接地电流不通过大地,则每相的金属护套通三分之一的接地电流,此时的金属护套也相当于回流线。每一小段金属护套的对地电压,也就是绝缘接头对周围的大地电压,此电压只及一端接地线路装设回流线时的三分之一。同时电缆线路临近的辅助电缆的感应电压也较小,因此交叉互联的电缆线路不必再装设回流线。
四、结束语
就目前来讲对与35KV及以上的单芯电缆的敷设方式还 并不是完全的成熟,为了使其更加完善还需要早工艺和细节以及技术上做更多的研究,希望后续的研究者能够弥补其中的缺陷。
参考文献:
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