李彩侠
（上海衡能电力设计有限公司 200041）
摘要：电缆线路作为城市电网的重要组成部分，在城市电网安全运行中发挥着重要的作用。对此，笔者结合现行规范，从电缆选择、电缆附件选型、电缆接地装置、电缆敷设四个方面对110kV电力电缆设计问题进行了必要分析和研究，以供参考借鉴。
关键词：110kV电网电缆；设计；选型；接地；敷设
电缆通常是由几根或几组导线（每组至少两根）围绕一根中心绞合而成，其形状类似绳索，同时外层覆盖高度绝缘层。近年来，新时期我国城市建设对城市高压电网电缆设计提出了更高的要求。不但使得输电线路的传输容量得到了迅速的增长，而且总长度也得到了更多的延伸，因此，对1lOkV 输电电网电缆设计进行加强和改造就尤为必要。
1.电网电缆选择
1.1电缆的选型
具有阻燃聚氯乙烯套的交联聚乙烯电缆是当前我国大部分电网电缆工程中使用的电网电缆线。电缆的防火功能是在电缆选择的时首要考虑的问题。应用上述这种电缆，其本身具有阻燃性能，不用额外考虑其他防火措施。它的PVC外套有着很强的阻燃性，以及交联电缆本身就具有难燃性、低毒、低烟性，使得这种性能的电缆在我国广泛使用，为电网电缆设计带来更多的优势和好处。
1.2电缆护套的选择
目前在城市110kV电网电缆工程中多采用高压交联电缆的金属护套。高压交联电缆的金属护套主要包括合金铅护套和皱纹铝护套。皱纹铝套的优点是机械强度高，铝护套电缆承受内压力的能力较高，电缆重量轻，直流电阻小，有良好的导电性能。其主要缺点是耐腐蚀性差；电缆外径大。合金铅套电缆的优点是密封性能好，可以防止水分或者潮气进入电缆绝缘；耐腐蚀性强；性质柔软，使电缆易于弯曲。其主要缺点是比重较大；机械强度较小，耐震性小，电缆铅包可能在机械振动的作用下损坏，直流电阻率高，允许通过的短路电流小。
1.3电缆外护套的选择
高压交联电缆的外护套材料主要有两种，聚氯乙烯（PVC）和聚乙烯（PE。PE 护层的机械性能及电气性能均好于PVC 护层，方便施工安装，但不具有阻燃性能，主要适用于直埋和穿管敷设。PVC 护层则具有阻燃性能，比较适于明敷于隧道中。为方便电缆的维护及试验，外护层外应有一层外电极。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆外电极可以随外护套一起挤出，但大部分的电缆生产厂家都采用在外护套上涂一层石墨的办法。为了让石墨层在施工及运行中有脱落时能及时发现，最好选用红色的外护层或与石墨的颜色有鲜明反差的颜色的外护层
2.电缆附件选型
2.1电缆终端和接头特点
电缆终端是安装在电缆未端用以保证电缆线路与电力系统其他部分连接，并保持绝缘至连接点的装置。电缆接头是安装在电缆与电缆之间，使之形成连续电路的装置。电缆终端和接头统称为电缆附件，其绝缘应不低于电缆本体的绝缘水平。电缆终端和接头是在电缆端部制作而成，它们和电缆本身结合为一个整体。不能由制造厂提供完整的电缆附件产品，而必须在现场将工厂制作的各种组件﹑部件和电缆终端和接头必须工厂制作和现场安装两个阶段完成，影响其整体质量的因素有以下四个方面：
1）结构设计合理，所有组件﹑部件和材料的性能符合相应标准；
2）现场安装工艺正确﹑严谨；
3）安装时现场环境条件符合要求；
4）包含在终端和接头内的一段电缆质量良好。
2.2电缆附件型式
电缆终端和接头是在电缆端部制作而成，它们和电缆本身结合为一个整体。目前国内110kV交联电缆附件中预制型电缆附件认为是先进实用的电缆附件，并且接头敷设方便，施工安装周期短。近些年来，国内在建设电缆工程中，大多是采用预制型电缆附件，具体型号为：
GIS电缆终端：YJZGG-64/110kV-1×1000mm2
YJZGG-64/110kV-1×800mm2
绝缘接头： YJJJI2-64/110kV-1×1000mm2
YJJJI2-64/110kV-1×800mm2
YJJJI2-64/110kV-1×1000/800mm2（大小接头）
材料按照相关工艺要求安装到电缆上之后才构成终端或接头。
3.电缆的接地装置
3.1接地导线的特殊要求
电缆的接地线有两部分，一是接地网或接地极与电缆的接地点之间的引线，二是各相护套间的等位连接线，接地线必须具有足够的截面积，以满足金属护套中通过的循环电流和短路时的热稳定的要求。对于绝缘接地线在正常的运行条件下，应保持和护层同样的绝缘水平，即有耐压10kV直流电压1min不击穿的绝缘特性。接地线长度应尽量短，一般情况下单根长度不宜超过15m。
3.2终端接地的要求
电缆终端接地电阻不大于4Ω。变电所、终端站内的电缆终端接地应和接地网连接。电缆终端的接地极与架空避雷线接地体之间，应保持3－5m间距。
3.3接地导线的截面选择
对于110kV长距离电缆线路，由于其单相接地电流值比较大，电缆金属护套采用交叉互联两端接地后，当电缆线路发生短路故障时，一般采用铜导线与电缆金属外护套过渡连接方式。通过接地装置将故障电流接入大地。因此在选择接地线截面时必须根据系统的电力设备运行情况校验其热稳定，经计算接地线和同轴电缆选用1×120mm2截面铜芯，能满足热稳定要求。
4.电网电缆敷设
在进行电缆敷设的时候，需要考虑多种因素。即：下管线的具体位置、各转换点的位置、上下坡度敷设总长度、工井的具体位置。在110kV的电缆敷设上，电缆的盘旋转最好安装在上下坡转变、接头、起点处，应该考虑如何放置牵引机具的具体位置。检查其有无预留位置来验证和校验电缆敷设总长度，保证提供一定的电缆余量来方便以后的检修。在过建筑物以及过马路管、电缆敷设的接头、终端等情况时，也需要按照一般的规定尽量减少电缆的接头并且预留电缆，以确保电缆能够可靠的运行。具体敷设方式包括：
4.1电缆的排管敷设
将电缆敷设于预先建设好的地下排管中的安装方法，称为电缆排管敷设。电缆排管敷设保护电缆效果比直埋敷设好，电缆不容易受到外部机械损伤，占用空间小，且运行可靠。当电缆敷设回路数较多、平行敷设于道路的下面、穿越公路、铁路和建筑物时为一种较好的选择。排管敷设适用于交通比较繁忙、地下走廊比较拥挤、敷设电缆数较多的地段。敷设在排管中的电缆应有塑料外护套，不得有金属铠装层。工井和排管的位置一般在城市道路的非机动车道，也有设在人行道或机动车道。工井和排管的土建工程完成后，除敷设近期的电缆线路外，以后相同路径的电缆线路安装维修或更新电缆，则不必重复挖掘路面。
4.2隧道敷设
容纳电缆数量较多、有供安装和巡视的通道、全封闭的电缆构筑物为电缆隧道。将电缆敷设于预先建设好的隧道中的安装方法，称为电缆隧道敷设。电缆隧道敷设的特点。电缆隧道应具有照明、排水装置，并采用自然通风和机械通风相结合的通风方式。隧道内还应具有烟雾报警、自动灭火、灭火箱、消防栓等。
总之，110kV电网电缆的设计应结合实际情况进行，在具体工程设计中应重点考虑电缆走径，敷设深度，腐蚀及热稳定校验等方面。在保证线路安全要求的条件下，应综合考虑各种因素，合理地设计，以便于线路的安全运行和施工，降低工程造价。
参考文献：
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[2]丁鲁昌尹东.选择110 kV电力电缆线路的设计及施工思路思考[J].科技创新导报，2013（34）
[3]薛明岭.城110kV 电网电缆设计中相关问题的分析[J].通讯世界，2014（11）
论文作者:李彩侠
论文发表刊物:《电力设备》第02期供稿
论文发表时间:2015/9/21
标签：电缆论文; 护套论文; 终端论文; 电网论文; 接地线论文; 交联论文; 隧道论文; 《电力设备》第02期供稿论文;