110kV交聯聚乙烯絕緣電力電纜設計問題剖析

薛明嶺

摘 要：交聯聚乙烯絕緣電纜的使用和發展雖然只有30多年的歷史，但由于其具有機械性能好，安裝維護方便，絕緣性能優異，傳輸容量比同截面的油紙絕緣電纜大，生產工藝簡便，利于大規模生產等優點，所以隨著材料工業及相關產業的不斷發展，使交聯聚乙烯絕緣電纜在電力系統中的應用日益廣泛。

關鍵詞：交聯聚乙烯絕緣電力電纜、設計問題問題剖析

1引言

交聯聚乙烯絕緣電纜的使用和發展雖然只有30多年的歷史，但由于其具有機械性能好，安裝維護方便，絕緣性能優異，傳輸容量比同截面的油紙絕緣電纜大，生產工藝簡便，利于大規模生產等優點，所以隨著材料工業及相關產業的不斷發展，使交聯聚乙烯絕緣電纜在電力系統中的應用日益廣泛。

2交聯聚乙烯絕緣電纜結構

交聯聚乙烯電纜是以交聯聚乙烯作為絕緣的塑料電纜，英文全稱為Cross Linded Polyethyene，縮寫為XLPE絕緣電纜。國產的XLPE絕緣電纜用YJLW表示，YJ表示交聯聚乙烯，LW表示皺紋鋁護套。

下圖為較常見的單芯交聯聚乙烯電纜結構。

3 110kV交聯聚乙烯絕緣電纜設計問題剖析

3.1電纜的選擇

具有阻燃聚氯乙烯套的交聯聚乙烯電纜是當前我國大部分電網電纜工程中使用的電纜，電纜的防火功能應當是在電纜選擇的時候首要問題，應用這種電纜由于其本身的阻燃性能從而不用額外考慮其他防火措施。綜合PVC外套有著很強的阻燃性以及交聯電纜本身就具有難燃性、低毒低煙性，使得這種性能的電纜在我國廣泛使用，為電網電纜設計帶來更多的優勢和好處。

3.2 附件的選擇

交聯聚乙烯絕緣電纜目前廣泛地用于戶內終端，因為戶內的終端不受大氣的影響，大部分的終端的工作環境都是在室內。這種電纜形式應用于如接插式附件、預制件、冷熱縮件等多樣且體積較小的電纜中。在運行檢修中接插式附件的終端能夠狠方便地在很多狀態下工作。由于需要面臨工業污穢、風吹日曬以及氣溫變化等環境條件較差的多方面的考驗，因此對戶外的終端附件的要求很高，而且還應該保障運行的良好。直通與絕緣兩種不同的電纜附件的接頭有著明顯的區別。同時應該本著耐久、可靠以及監護維修與安裝方便的原則來保護選擇護層等要求。由于110kV 的電壓電纜屬于高壓電纜，其金屬護層每相都應該通過必要的絕緣保護裝置后再接地而不允許直接接地的一端；另外一端則采用的是互聯方式直接接地，并且采用沿線路配置一定的回流線或均壓線的形式來避免可能出現受到了臨近電纜感應的強干擾或護層絕緣耐壓強度減弱問題的出現。需要保證自身阻抗的30倍應當小于均壓線上的接地電阻以及回流上的感應電壓與系統內的最大電流應該相匹配，才能夠控制兩端的接地電阻以及回流線的阻抗。

3.3 外護套的選擇

聚乙烯護層與聚氯乙烯護層是目前主要的電纜的外護層兩種類型。在實際生活中，由于聚乙烯護層在機械性能與電氣性能方面有著相較于聚氯乙烯護層較好的優勢，并且在實際安裝中方便操作。但聚乙烯護層沒有沒有阻燃性的這一缺點使得聚乙烯護層一般只能夠適用于直埋敷設與穿管。然而在隧道中明敷的聚氯乙烯護層卻具有良好的阻燃性，得到廣泛地應用。為了電纜維護的方便性，都需要在護層外再加上電極并且需要與外護套一起擠出，不管護層是屬于何種類型的。大部分的生產廠家在實際的生產中都采用的是替代性的電極，即在外護套上涂石墨的方式。在實際的設計選擇中，通常情況下都選用與石墨顏色有著強烈對比的顏色類或者直接選用紅色的外護套的外護套，從而保證和方便石墨意外脫落而能及時發現。

3.4 護套的選擇

沒有經過磁性處理的金屬帶或鋼絲鎧裝在單相回路中的交流電力電纜中是堅決不能出現。某些電纜的鎧裝與金屬套等應安裝擠塑外套，例如某些含有化學腐蝕或易受水浸泡或處于潮濕等環境中的電纜，而在水中的這些類型的電纜還應在其鎧裝上加裝纖維外被。基本上大部分地方的電纜都可以采用聚氯乙烯擠塑外套，只有在某些有相應的低毒難燃性要求的電纜的擠塑外套宜用聚乙烯之外的或者采用了藥用化學液浸泡的地方或溫度低于常溫的環境時均布允許出現聚氯乙烯擠塑外套。

3.5 電網電纜敷設方式

在進行電纜敷設的時候，需要考慮到的因素多種多樣且復雜化。而此時我們首先應該注意的是五種主要的因素，即下管線的具體位置、各轉換點的位置、上下坡度敷設總長度、以及工井的具體位置因素。尤其是在 110kV 的電纜敷設上，對于電纜的盤旋轉最好安裝在上下坡轉變、接頭、起點處，更應該考慮如何放置牽引機具的具體位置。首先檢查其有無預留位置來驗證和校驗電纜敷設總長度的檢查，才能夠保證提供一定的電纜余量來方便以后的檢修。在過建筑物以及過馬路管、電纜敷設的接頭、終端等情況下也需要按照一般的規定應該盡量減少電纜的接頭并且預留電纜，以確保電纜能夠可靠的運行；對于高壓電纜而言，為了不僅能夠在一定程度上提高電纜的輸電能力，同時也可以不會破壞彼此之間的連接性，在實際設計中，完成電纜之間的交叉互聯可以考慮采用假接頭的方式來。

4 結束語

在整個電網電纜的設計過程中，設計人員在電纜線路的改造問題中起著舉足輕重的作用，他們的專業技術水平的高低決定了線路設計的合理性和準確性。因此必須不斷加大對技術人員的培訓力度，從而提高其專業技術水平，促進線路設計改造工作的正常進行。其次，電網電纜的整體改造和設計需要總體國家各個部門和相關組織的積極協調和配合。這些主要包括施工單位和相關地區的相關部門和國家的制度機構。因此需要不斷建立和完善與線路設計改造相關的制度，才能夠在對電網電路設計的改造過程中產生的問題得到及時解決，不會給設計過程帶來嚴重的損失。做到真正做到有法可依，使得各項事情都能按照相關制度進行，達到提高解決問題的效率和速度的目的，并且有利于加快對電網電纜設計的改造速度和提高輸電線路的質量。同時對電網電纜的設計進主要是為了提高線路運行的安全和穩定性，因此我們必須在生產過程中明確職責，加強對電纜設計過程中的各個環節的管理和提高檢測監督的力度，為輸電電網電纜的傳輸提供安全保障。