伍沃初
(鹤山市电力设计有限公司,广东 江门 529700)
城市发展对110 kV等级的电网建设需求量较大,110 kV电网电缆的有效设计为交通运行及居民的日常生产生活用电奠定了良好的基础。在此过程中分析关于影响110 kV电网稳定运行的电缆设计,则引起了广泛的关注。笔者针对城市110 kV电网电缆的设计问题进行简要的剖析研究,以盼能为我国城市110 kV电网电缆的设计发展提供参考。
当前,110 kV电网电缆的设计发展涉及的供电范围较大,供电类型较多,因此在实际发展中也涉及较多的设计内容,其中,主要的设计内容有电缆外护层设计、电缆护套设计、电缆附件设计、电缆敷设设计。笔者针对上述110 kV电网电缆设计中的主要内容及具体设计的作用进行简要的分析研究。
110 kV电网电缆设计中,电缆外护层设计为重要的设计内容。在电网电缆的设计应用中,110 kV电网外护层设计的主要作用为对电缆形成一次保护,降低外因对电缆造成的直接危害和影响,确保电缆供电的安全性和稳定性,避免电缆因遭遇某种机械力,产生机械损伤等不良现象。
电缆护套设计为电网电缆设计中的核心内容。从结构层级方面分析,电缆护套位于外护层内部,它对电缆线芯形成了良好的保护作用,增强了电缆的绝缘性能;同时,电缆护套对电缆线芯形成了二次机械应力保护作用,进一步保障了电缆运行应用中的安全性。在电网电缆的实际设计中,由于内部线芯数量存在差异,设计的电缆护套的厚度和规格也存在一定的差异。
在110 kV电网电缆中,电缆附件的主要作用为连接电缆与输配电路装置,保障供电的稳定性,并且发挥延长终端连接的作用。当前,在具体的作业中,电缆附件设计涉及较多的电缆附件类型,常见的有绕包式、浇灌式、冷缩式等。在电缆附件的实际设计中,应根据电网电缆的用途进行合理的选择和设计。
简要分析冷缩式等电缆附件后发现,该类电缆附件由硅橡胶、三元乙丙橡胶及塑料预制而成,在现场应用中通过去除塑料支撑条,在弹性作用力下附着在电缆上形成电缆附件。鉴于该类电缆附件的物理特性及材料构成方面的差异性,实际应用中不可将其应用于存在明火或温度过高的场所。
电缆敷设设计对于电网电缆的稳定运行,以及安全应用产生了重要的影响。实际发展中电网电缆敷设设计,根据供电需求以及供电区域地理环境等现状,其敷设设计在具体作业中,还存在一定的差异性。实际发展中电网电缆敷设设计主要的形式为地下敷设、架设敷设。电缆敷设中由于涉及了较多的施工人员,以及大量的现实影响因素,因此在实际发展中,关于电缆敷设设计的还原质量,还存在较多的影响因素,如外部机械应力损坏,深度不足造成的安全隐患等不良现象。
由于城市110 kV电网电缆在设计中涉及较多的内容,且存在较多的现场还原项目,所以在实际发展中还存在较多的设计问题。笔者基于当前110 kV电网电缆设计中的主要内容,针对其中常见的一类设计问题及对应的改善对策进行简要的分析研究。
在电网电缆设计中,接地问题为重要的设计内容,良好的接地设计保障了电力工程运行的安全性,并且对于既有电力设施的保护也发挥了重要的作用。分析当前实际发展中电网电缆的接地设计问题,发现其主要表现为接地点选择不合理、接地数量不合格等。
在具体的设计作业中,有效地提升电网电缆的接地设计质量,落实电缆护套的接地设计作业,则为重要的设计内容。在具体落实中,护套接地的常见设计方法主要有中点接地和两端接地。其中,中点接地主要应用于电缆线路较长的工程中。在具体的设计中,应结合实际情况选择中点接地和两端接地,做好线路的接地设计工作。但是,如果线路过长,则应采用加装绝缘接头及绝缘片的方式,进行电网电缆的绝缘化设计。
通常情况下,两端接地应用于线路电压等级较高的电网线路中,能够极大地提升电网电缆的运行质量,并且在最大程度上提升电网电缆的应用安全性。另外,两端接地的方法对于电网电缆运行中的线损控制也发挥了一定的作用。
110 kV电网电缆敷设线路设计中,常见的问题有敷设中出现线路损坏、安全装置安装不到位、护套损伤等,该类问题的出现造成设计质量无法有效还原,且出现了一定的返工复工及用电安全隐患。因此在实际的设计中,设计人员及用电户应予以重视,在具体的作业中,保障敷设线路设计质量合格,并且保障后期敷设作业的有效性。
具体在进行电网电缆敷设设计中,应根据电网电缆线路的整体规划及敷设施工标准,制订对应的线路敷设现场管理标准,配给适量的专业施工人员,以此达到提升线路敷设设计质量的目的。
另外,在具体进行线路敷设作业时,还应进行线路外护套的检查及电缆物理性能的检测,规避因设计不完善、作业不完善造成后期电网电缆运行异常。此外,在具体的作业中,如果为地下敷设,则应逐段设立显著的路标、标牌。对于地下敷设设计的深度方面,一般情况下应根据实际敷设环境分析,应将深度保持在0.3~1 m之间。
电缆外护层设计中的材质选择问题,对电缆应用中的绝缘性、阻燃性产生了极大的影响。在具体的设计作业中,为确保电缆质量合格,需进行多方面的设计,常见的一类电缆外护层材质设计内容有PVC护层设计、PE护层设计。分析两类外护层材质发现,PE护层的机械性能和电气性能较好,PVC护层的阻燃性较高。因此,在具体的应用中,应根据后期的施工现场环境,进行对应材质的选择和应用。
如果电缆护套设计得不合理,那么易造成电缆异常发热、短路、异常放电等不良现象。在具体的设计作业中,为确保设计质量合格,设计人员应从电网电缆护套的阻燃性、防潮性、化学性和磁性方面考虑进行设计和处理。一般情况下,多芯电缆设计中其物理厚度应≥1.8 mm,单芯电缆护套厚度则应≥1.4 mm。
电缆附件设计为110 kV电缆电网设计中的核心内容。一般情况下,如果电缆附件设计质量不合格,则会出现一系列不良现象,常见的一类不良现象表现为绝缘失效、漏电、线路短路、局部异常发热等,对电网电缆的稳定运行及用电单位的稳定用电都造成了极大的影响。当前,在实际设计中,对于电缆附件的设计问题,设计方应从附件的物理质量、规格、绝缘性能、安装难度、耐久性以及维护要求方面进行设计和应用,以此提升电缆附件的应用质量,并且保障后期电网电缆运行的安全性和稳定性。
在110 kV电网电缆设计中,选材问题为影响电缆应用质量的重要因素,落实科学、有效的电缆选材,对于电缆的稳定运行、防火性能和供电稳定性影响重大。在实际设计作业中,为确保电网电缆设计质量,设计人员在进行电网电缆选材设计时,应基于电缆的防火性、低毒低烟性进行设计。
城市110 kV电网电缆的设计作业,对后期电网的稳定运行及城市经济发展中的电能应用质量影响重大。在具体的设计作业中,为确保电网电缆运行质量的合格,并且提升电网电缆的设计应用效果,设计方应基于电网电缆的接地保护、绝缘性、机械应力抵抗性、敷设合格性以及施工技能控制方面进行设计和落实,从多方面综合保障110 kV电网电缆设计的合理性和有效性,并且提升110 kV电网电缆后期的实际应用效果。