浅析500kV电力电缆施工设计与管理

马文波

摘要：随着国民经济的高速发展，社会生产对于电力的需求正在逐渐增大。传统的输电系统都是在空中架设线路，现如今的输电系统则选择了电力电缆作为新的传输方式。在不久的将来，传输容量更大、电压更高的电缆将会出现在城市电力系统建设中，500kV 超高压电力电缆线路将会是其中的一个选择。本文针对电缆型号选择、电缆设计施工等问题提出了若干意见。并对500kV的电力电线工程的管理提出了几点优化建议，对于城市电力电缆系统的建设工作而言，具有一定的实际价值。

关键词：抗旱;旱灾;分析

随着城镇化建设步伐的加快，近年来智能电网在国内获得了较大的发展，电缆的市场需求也越来越旺盛。与此同时，随着电缆生产技术的改进，其应用范围也越来越广，比如城市轨道交通和新能源电站的建设等都离不开电缆。有关统计数据显示，截止 2020 年，国内 110kV 及以上的高压和超高压交联电缆的市场需求量将会以年均百分之十五的速度增长。虽然市场需求十分旺盛，但是国内 500kV 电缆的设计、制造、運输及施工等环节尚存在诸多的问题，其标准体系也有待建立和完善。因此，关于 500kV 超高压电缆的研发、推广、生产及安装的研究，具有十分重大的意义。

1.500kV超高压电力电缆的选型

高压电力电缆主要分为充油以及干式电缆两种类型，后者又可以分成交联聚乙烯电缆（cross-linked  polyethylene  cable，下述简称 XLPE 电缆）以及低密度聚乙烯电缆（low density polyethylene cable，下述简称 LDPE 电缆）两种类型。充油电缆是从传统的浸渍纸绝缘结构发展而来的。在外部压力箱的作用下，该结构可提供一定的正压，从而确保各个浸渍纸之间的油膜或油道保持充盈。此外，该结构的绝缘耐受水平充足，寿命长，在使用过程中具有较好的过载能力。尽管充油电缆在我国使用的时间最长，对应的运行经验也最丰富，但是其火灾隐患不可忽视。充油电缆不论是敷设还是维护的复杂度都远超干式电缆，同时对安装高度差也有规定。该电缆目前正被电力及相关施工部门逐渐弃用。干式电缆的特点在于无油，其介质损耗低，防火能力突出，也无需过多维护。随着制作工艺的进步和相关运行经验的丰富，该电缆得到了电力行业的广泛认可。“无油化”亦成为电缆发展的必然趋势。对比而言，XLPE 电缆具有无油特性，故其防火能力较强;此外，XLPE 电缆安装非常便捷，维护工作较小，介质损耗小。随着干式电缆制作工艺的进步，以及运行经验的积累，“无油化”挤塑电缆势必将会成为EHV 电缆发展的重要方向。在未来城市中，XLPE 电缆将得到更为广泛的应用，尤其是在 500kV 超高压场合。对于 500kV 的超高压电缆，在选择导体材料的过程中，不仅要考虑经济性，还必须关注大截面问题以及连接部位的安全问题。考虑技术及经济因素，建议选择铜芯电缆作为500kV 超高压电缆的导体材料。

2.500kV超高压电缆设计工艺及施工要求

一个城市的电力需求能否得以满足的关键在于超高压电缆容量。电缆隧道设计是电缆应用过程中的关键环节，其设计基本原则为：第一，必须保证隧道的安全性;第二，要标明可使用年限及扩容的可能性。在对新的电缆通道进行设计时，要考虑其对已有电缆通道的影响。由于 500kV 电缆的载流量较大，对施工运营环境要求较高，500kV 电缆隧道应是专用的。此外，隧道电缆和桥梁电缆的布置办法是不一样的，在前期设计中，要结合隧道或桥梁周围环境、辅缆装置以及运营性能等诸多因素，进行综合考虑。对城市电力网设计者来说，500kV 电缆隧道规划要求更精准、更严谨。隧道支架边角处是电缆攀附最多、最密集的地方。一旦这些迂回着的电缆线处理不当，很可能造成热伸缩滑移现象。因此，采用不间断蛇形敷设方式，以避免由弯角盘缆不当导致的不规则滑移。这种做法能够将过度集中的畸形电流进行分散。受电缆布置空间的限制，其蛇形敷设方向分为横向和竖向。在城建中，直接埋入、挖电缆沟和排管敷设是最常用的通道形式，其工程投入资金少，但散热较差。伴随着电缆输送机技术的发展和更新，变电站控制中心也逐步对电缆的敷设方式进行了升级。需要说明的是，垂直蛇形敷设不仅可以降低投资预算、充分利用隧道空间，而且设备安装程序较少，故推荐使用垂直蛇形敷设方式。

在超高电压电缆的施工中，土建、作业现场、过道以及竖井区域必须能够满足敷设电缆的需求，要安装调试施工区域的照明和通讯装置，确认搭建的围栏和棚架符合安全要求。电缆自体总重量、牵引力及其入井深度等都是敷设与施工时，要着重考虑的因素。根据条件不同，拟定不同的敷设方案。敷设方案包括纯人力、纯机械和人机合一。由于 500kV 电缆的重量高于普通电缆，所以应采取人机结合的方式。较于主体电缆，附件故障发生较为频繁，尤其是室外机终端与 GIS 装置，故500kV 电缆附件的安装工业要求更加严格。此外，电缆及其附件的安全调试也尤为重要，故不可忽视这一过程。

3.500kV 电力电线工程管理优化

对电力电线工程的管理优化主要包括以下几个方面：（1）工程质量管理优化。首先完善公司质量管理体系：对质量管理组织机构进行全面调整，分解质量管理工作指标，完善项目质量管理机制，优化质量控制管理工作流程。其次，对500kV 输电线路工程现场进行三级质量检查。除此之外，还应该推进 500kV 输电线路工程全面质量管理：提高全员的质量意识;实施质量 PDCA 循环管理，在 PDCA 循环系统由不同组织结构体现，采用大环套小环建设机制，将不同工作体系有效结合起来;推动 PDCA 循环;抓好过程管理，施工前、施工中和施工后项目管理活动的开展，都会影响项目质量发展水平。（2）工程进度管理优化。在整个工程实施过程中，进度优化可以有单纯的工期优化、工期—资源优化以及工期—费用优化。可根据具体情况的分析选择对应的优化措施。（3）工程成本管理优化。成本管理体现在工程成本预测、工程成本计划、工程成本控制、工程成本核算、工程成本考核、工程成本分析。

4.结束语

现如今，城市生活用电、生产用电的负荷正在不断增大，电压等级快速上升。为了解决城市电力需求的问题，同时兼顾经济效益和技术能力，在城市供电线路中使用电缆已成为必然趋势。高介电系数和耐电强度的电缆，结构较为紧凑，且全封闭，不仅可以铺设在水中，而且还可以埋设在地下;后期无需维护，可靠性和安全性较好;这不仅减少了电力系统维护支出，而且克服了部分地区环境恶劣、施工条件差的困难。当前，城市电网的建设已逐渐由空中转为地下，电缆具有重要的地位。本文结合 500kV 高压电缆项目实施过程的现状，分析了电缆建设的设计方案，从选型、电缆隧道设计、电缆设计施工工艺等多个角度展开工作，为该项目的实施提供一定的基础。

参考文献

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