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浅谈220kV电力电缆线路的设计与施工涂楠

发表时间：2021/3/26 来源：《中国电力企业管理》2021年1月作者：涂楠

[导读] 随着时代的进步，变电站的建设越来越完善，变电工程建设中220kV电力电缆线路的运用越来越广泛，特别是在规模逐步扩大的城市电网中发挥着十分重要的作用。应注意的是，在人口与建筑物密集的城市中220kV电力电缆线路纵横交错，这使得其设计与施工难度大幅增加。鉴于此，本文重点就220kV电力电缆线路设计与施工要点展开探讨，以供借鉴。

国网宁波供电公司电缆运检中心涂楠 315000

摘要：随着时代的进步，变电站的建设越来越完善，变电工程建设中220kV电力电缆线路的运用越来越广泛，特别是在规模逐步扩大的城市电网中发挥着十分重要的作用。应注意的是，在人口与建筑物密集的城市中220kV电力电缆线路纵横交错，这使得其设计与施工难度大幅增加。鉴于此，本文重点就220kV电力电缆线路设计与施工要点展开探讨，以供借鉴。
关键词：220kV；电力电缆线路；设计；施工
        引言
        在当今社会中，经济发展速度和城市化建设进程不断加快，对于电力能源的需求也日益提高。在电力系统中，10kV电力电缆线路是一个重要的组成部分，在各级配电网当中广泛地应用。但是，电力电缆线路具有隐蔽性，因而在故障诊断及检测维修方面难度较大，并且发生故障后，会造成十分严重的后果。因此，为了确保电力系统的供电稳定和供电安全，在220kV电力电缆线路的设计与施工当中，对设计施工要点准确把握。
        1.220kV电力电缆线路的设计要点
        1.1电力电缆线路的选择
        在对电力电缆线路进行选择时需要根据线路建设区域的地质和环境因素，以及线路建设相关标准和要求中规定的开关电源稳定性以及持续性等要求，这就需要在对电力电缆线路进行选择时应以运行可靠性作为主要的选择依据，而目前所应用的电力电缆线路中具有较高可靠性的类型就是铜芯材质的电力电缆，也是目前技术条件下的最佳选择。而在对铜芯材质的电力电缆进行选择时，最重要的选择依据和指标就是铜芯材质以及截面大小，确保所选择的线路不仅要符合铜芯材质以及截面大小满足220kV电力系统输送容量的要求，而且要对其接地方式进行综合考虑，而且在实际的选择和应用中按照电缆供应商提供的数据进行计算。
        1.2接地设计
        220kV电力电缆线路只有通过铝护套方可产生感应电势，且对应数值与负荷电流、电缆长度等呈正相关。可见，220kV电力电缆线路的PVC外护套必须能够耐受住感应电势，否则过高的感应电势将会使PVC外护套绝缘受损，引发多点接地故障，此时过大的感应电流将在铝护套上产生，不仅会导致电力电缆线路温度剧增，还会极大程度上降低电力电缆线路的输送容量。为了消解电缆线路铝护套上的环流损失，实现220kV电力电缆线路的经济、高效运行，必须将铝护套上的感应电势控制在安全范围内，将护套分段并采取交叉互联的接地方式，以此达到规避护套绝缘受损，避免多点接地故障发生的目的。除此以外，220kV电力电缆线路需要结合护层感应电压情况进行分段，电缆线路与接头工井位置要结合四周地理人文环境进行科学选择，通常而言，220kV电缆线路设计需要将电缆分为3的倍数段，并按照交叉方式实现护层连接，主要根据线路长短选择不同的护层接地设计方式：线路较短时采取三相护层两端分别并联接地方式；线路适中时采取三相护层一端接地互联、另一端经保护器接地的方式；线路较长时采用三相护层交叉互联两端接地方式。护层接地方式的选择十分关键，选择得当可确保线路运行的安全稳定性，还可有效降低线路的损耗，最大程度地延缓线路绝缘层的老化问题，根据线路运行经验可知，对于一个交叉互联单元的3段电缆而言，无法实现完全等分，但各段长度差距不得超过15%，若单根线路长度不超过800m，则通常不对其进行分段，在设计过程中，必须结合护层接地方式的差异性进行科学组合配置，如当线路等分为4段时，其中3段可将其设置未一个交叉的互联单元，另一端可选择一端直接接地、另一端经由保护器接地等方式。

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        2.220kV电力电缆线路的施工要点
        2.1电缆敷设
        在进行电缆的敷设过程中，要尽可能的避开污染严重、腐蚀严重以及存在热源等区域，避免电缆受到外界环境的不良影响。对于沟槽敷设的电缆，沟渠内的电缆进行松散地敷设为波浪状，避免对电缆进行过紧、过密的敷设，要确保电缆的松弛长度能够占到电缆总长0.5%-1%，还要对电缆各个方向上的土层厚度进行科学合理的控制，一般要控制在10cm左右，同时，位于电缆两端的保护板，其覆盖面积要在5cm以上。对于进行并列敷设的电缆，要采取有效的隔离措施，避免接头处发生重合，尽量错开布置，错开的距离不得小于0.5m，避免电缆之间的相互影响，确保每根电缆都能进行独立的输送工作。
        2.2电力电缆保护管的选择和固定
        目前在220kV电力电缆线路施工中所使用的保护管主要有C-PVC以及玻璃钢管等类型，此保护管的主要作用就是对电力电缆进行保护，确保其安全和稳定运行，而且也对所用电力电缆的耐久性和强度提出了较高的要求。而且需要针对交流单相电缆应避免采用没有分割磁路的钢管来确保电力电缆保护管施工的合理性。为了保证保护管的机械强度，也需要在对保护管进行开口的切割并进行施工完成之后对此开口进行焊接。在对接头、终端以及转弯处紧邻部位电缆的保护管进行固定时，需要采用刚性固定的方式进行固定，而且要针对垂直以及斜坡的高位侧采取至少两处刚性固定的方式，而对于蛇形敷设的部位则需要按照柔性固定的方式进行固定，过渡部位则需要按照刚性固定的方式进行固定。
        2.3电力电缆附件布置与安装
        对于220kV电力电缆线路通常此阿勇钢制支架，而且在进行支架的设计时需要直通中间接头与绝缘中间接头，保护壳则选择玻璃钢防水外壳。为了确保电力电缆的安全运行就需要选择GIS终端、干式硅橡胶终端、瓷套式终端等终端结构，而且要根据不同的线路来对上述终端结构进行选择。通常对于电缆与监控线路来说则选择干式硅橡胶终端，而对于敞开式的变电站则选择陶瓷式终端，GIS变电站则选择GIS终端，针对需要进行T接的电缆线路则需要按照瓷套式终端或者干式硅橡胶终端的方式进行连接。
        2.4线路防火保护
        防火保护主要设置在护套、结构、穿越点、接头等处。对于发热量较高的线路而言，需采用乙烯绝缘护套加以保护，也就是通常所说的PE护套，其防水性能较佳，一旦线路出现火情，要采用埋沙方式进行迅速灭火，只需在工井内埋砂即可。此外，对于变电站竖井出线口、墙体、楼因此，在电力电缆线路敷设结束后，板、围墙出口、沟道出口等电力电缆线路引出口部位而言，均应采取防火堵料加以处理，就孔口两侧线路而言，应涂抹不小于2m区段的防火材料，并分3次或4次进行均匀涂抹，材料的厚度不应小于1mm。若电力电缆线路需进行穿越操作，还需在穿越处、各处保护管管口处等进行防火材料的封堵，以达到阻燃之效，对于中间接头而言，其两端3m区域以及邻近的其他电缆线路上，均应进行防火材料的涂刷。
        结语
        在当今社会中，随着电力能源需求的不断增加，对电力系统输配电能力提出了更高的要求，因而也推动了电力工程建设的发展。220kV电力电缆线路是电力系统中的重要组成部分，其设计施工质量，将对电力系统输配电性能产生直接影响。所以，在实际工作中，对于220kV电力电缆线路的设计与施工要点，应重点把握，结合实际情况，采取有效措施，以确保设计、施工质量。
参考文献
[1]陆飞.220kV电力电缆线路的设计及施工思路问题研究分析[J].科技与企业,2019(6):225-226.
[2]江晖.220KV电力电缆线路的设计和施工思路问题探析[J].科技展望,2020,25(34).
[3]胡兆鹏,刘国强.浅析220kV电力电缆线路的设计、运行与维护[J].工程技术:文摘版,2020(6):00146.