超高压电力电缆工程设计及施工技术探析

田金乐 刘致伟

1.内蒙古电力（集团）有限责任公司乌海电业局 内蒙古乌海 016000

2.内蒙古电力（集团）有限责任公司乌海超高压供电局 内蒙古乌海 016000

1 超高压电力电缆工程常见问题

1.1 接地线发生击穿的问题

根据统计资料显示,我国每年发生电缆故障中,接地线击穿中所出现的故障占据着一大部分,最主要的原因有两个：（1）施工中的原因,在施工时,由于一些工作人员工作态度马虎与大意等,使得对电缆大力拉扯以及拖拽中,接地线的外皮发生损坏,因此,电缆在不断输送电流中,造成了接地线发生击穿；（2）电缆材料的问题,近年来,市场上出现了许多以次充好、假货等产品,在选用一些质量有问题的接地电缆,其绝缘的效果达不到合格标准,而使得电缆极易出现故障[1]。

1.2 接地箱发生进水的情况

这种问题在我国的南方地区发生的频率较高,由于南方的降水量比较大,所以当南方处于降雨季节时,接地箱就极易出现进水而引发故障的问题。

2 超高压电力电缆设计工艺及施工要求

2.1 超高压电力电缆蛇形敷设

对于在隧道支架上敷设的电缆,轴向伸长时,其伸缩量一般会集中在电缆盘绕残留弯曲处,使得电缆从支架上隆起,从而产生不规则的热伸缩滑移现象。为了防范这种滑移,一般采用连续蛇形敷设的方式,将电缆畸变量直接分散到各蛇形弧上,通过理论分析和试验来验证电缆的畸变量是否已超过允许值,如果裕度较大,一般就不需进行验算。蛇形敷设类型包含了水平蛇形和垂直蛇形,主要取决于电缆敷设的空间。水平蛇形对敷设宽度有一定要求;而垂直蛇形对敷设高度有一定要求。

城市建设时,电缆敷设一般都会考虑排管、电缆沟及直埋等通道形式。这些敷设方式不仅建设方便,而且一次性投资也很低,但散热条件会在一定程度上影响电缆的输送容量。考虑到输送的实际要求,排管敷设已无法满足中心变电站间电力联络线的实际需求。同时,随着330kV及以上电压等级的超高压变电站进入市区,输送容量不断增大,因此超高压电力电缆应考虑采用隧道敷设的方式。而垂直蛇形的电缆敷设方式能有效降低投资,还能简化安装工序,充分利用隧道空间,所以一般都会选择垂直蛇形敷设,其蛇形节距取6m,波幅暂取1.5D,隧道内每间隔6m需设置一个支架来支撑电缆[2]。

2.2 高温超导电缆技术

高温超导技术利用的是使用的材料在低温特殊条件下的特殊性质变动,比如：材料电阻的组织降到接近零点或者降为零点等,利用这一点可以有效的解决在输送电流时的温升限制,帮助增加传送容量,从而达到设备技术的改善。但是,高温超导电缆技术在实际的环境中会出现零下十几度或者几十度的低温,配套的冷却装置价格昂贵,而且设备中的“导体”容易坏,稳定性比较低。

在出现这种情况下,有关部门和科研工作者经过不断的努力,对高温超导电缆技术做出了很大的提升,但是效果不是特别理想,无法真正的使用。但是,高温超导电缆技术高效的性能仍是行业关注的核心技术,如果真正投入到现场使用,电力电缆输送的能力必然得到大幅度提升。

2.3 聚乙烯技术

在高压超高压电力电缆行业技术中,聚乙烯是电缆主要绝缘体,在其中硅胶起到主要的作用。硅胶的性能：弹性较高、耐高温、强电器性等,它在电源材料中是主要的材料而且应用空间日益广泛,增加了电缆的安全性。但是,电力在输送过程中,无机纳米调教对材料的组成有较大影响,比如,增加杂质的粒子数量、填平材料中的坑陷、把深坑陷变成小的坑陷等。所以有关的科学工作者会在聚乙烯里面补充导电无机填料,能够有效的抑制空间电荷,重新塑造载流子绝缘密度,增加聚乙烯的介电性能,抑制空间电荷游离的作用。

2.4 实施防凝冻技术

在高压超高压电力电缆输送的过程中,普遍的会出现覆冰凝冻的现象,特别是我国近几年出现的极端天气,所以增加了覆冰凝冻的情况,这样的情况会对正常高压超高压电力电缆的输送电力产生比较大的威胁,所以有关的科研工作者要对防冻凝技术进行不断的完善和改进。

近几年,高压超高压电力电缆中防覆冰凝霜技术已经有了改善,在此项技术使用的过程中,遵循因地制宜原则。我国面积辽阔,每个地方的气候都不同,如意覆冰凝霜的原因也不同,再加上高压超高压电力电通过的空间不同,所以必须采用因地制宜原则。其中防覆冰凝霜有以下几个方面：“让、改、抗,解、防”。“让”是高压超高压电力电缆的装置必须避开险地、喝酒等地。“改”是对高压超高压电力电缆线路不断的改进优化。“抗”是高压超高压电力电缆设备必须有较强的抗风抗覆冰能力。“解”和“防”是采用防冻技术的同时还要提高防覆冰技术的处理,可以使用外力对覆盖的冰层进行处理,预防高压超高压电力电缆覆冰的情况。

2.5 做好故障排查与日常维护工作

对电缆工程故障进行排查,可以有效减少电缆发生故障的频率,因此在排查工作中,需要工作人员加强提升自己的专业能力,同时积极地学习与掌握相关的技术,提高电缆的应用效率,在检测中,借助于一定的工具,加强对电缆工程中电流检测以及发出报警,及时找到故障的位置,从而使得电缆故障能够得到有效处理,除此之外,还要在日常使用中,加强对电缆工程的维护工作,工作人员：（1）要树立维护的意识；（2）运用先进维护方法,达到减少因外部环境和其他因素而对电缆工程造成破坏的目的,这对于延长电缆工程的寿命具有重要作用；（3）需要加强对电缆的管理,进而提高电缆工程的施工质量。

3 结语

在高压超高压电力电缆输电技术之后,相当长的时间内,输电技术工程对电缆技术提高了关注度,电缆的绝缘性能和输电能力面对着极大的挑战。在以后的电网管理中,不但要对电缆的成本和稳定性控制还要对高压超高压电力电缆对环境法影响进行研究分析,降低能耗,提高传送效率,降低对环境的影响。在未来发展中,输电技术会以海空地混合的方式出现,而且是超高压、特大距离、超大容量等。所以有关的部门应该高度重视高压超高压电力电缆技术以后的发展,为我国电力更好的发展进步打好坚实的基础。