淺談220kV電力電纜線路的設計與施工

葛運楨

摘要：近年來，變電工程建設中220kV電力電纜線路的運用越來越廣泛，特別是在規模逐步擴大的城市電網中發揮著十分重要的作用。應注意的是，在人口與建筑物密集的城市中220kV電力電纜線路縱橫交錯，這使得其設計與施工難度大幅增加。鑒于此，本文重點就220kV電力電纜線路設計與施工要點展開探討，以供借鑒。

關鍵詞：220kV;電力電纜線路;設計與施工

引言

近年來隨著經濟的不斷發展，城市架空線路越來越密集，為了開放人員在地面上的活動空間，電纜線路在城市電網中得到了很大的發展與應用空間，據相關數據顯示，截止2019年底220kV及以上電纜線路約為950km。電纜線路運行環境復雜，運行過程中承受電氣應力的同時還要承擔溫度、腐蝕及外力破壞帶來的影響，因此有很多因素會導致電纜及附件故障，威脅著電力系統安全運行。本文對電纜線路常見故障進行分析，提出全壽命周期內電纜線路的注意事項以及相應的防范措施，對電纜事故有一定的預防作用。

1 220kV電力電纜線路的設計要點

作為電力系統的重要組成部分，220kV電力電纜線路已經成為當前國內城市建設中的主流線路，但由于城市電網復雜、各種電纜線路縱橫交錯，因而導致220kV電力電纜線路在設計與施工過程中難點重重。為了確保城市電網的穩定運行，需全面考慮電力電纜型號、截面、接地方式、敷設方式、阻燃等綜合因素，科學組織220kV電力電纜線路施工，以確保220kV電力電纜線路滿足供電需求，為電力系統的穩定運行保駕護航。

1.1選型設計

從《電力工程電纜設計標準》《高壓電纜選用導則》等相關規范可知，為了有效保護重要電源，必須選取具有高可靠性的電力電纜線路進行供電輸送管理，而220kV電力電纜線路的要求相對更高一些。為了保證所選擇電力電纜線路型號的科學性、可靠性，從當前國內外技術經驗及我國現行電力網絡建設現狀來看，最適宜采用的是銅芯電力電纜。在明確線路類型之后，還應在線路截面面積上嚴格基于電力工程所設計輸出電量加以選擇，不僅如此，在220kV電力電纜線路截流量選擇方面，必須充分考慮電力電纜線路的截面、纜芯因素及線路接地方式的差異性，結合線路輸送容量進行載流量數據計算，以此選取不同的線芯材質與截面大小。

1.2排列設計

對于220kV電力電纜線路而言，通常采取正三角式排列形式，相間距為250-350mm。通常而言，適當減小相間距可有效降低電力電纜的工頻磁場，繼而達到降低能耗之效。在具體的排列設計中，設計人員必須以保護層感應電壓為依據，結合四周環境情況及線路電壓進行分段設計。通常220kV電力電纜線路的設計分成3的倍數，設計者可在不影響線路載流量的前提下，選取最佳排列方式，盡可能減小相間距與線路安設高度，以保障輸送容量的同時，最大程度地控制工頻磁場。

1.3接地設計

220kV電力電纜線路只有通過鋁護套方可產生感應電勢，且對應數值與負荷電流、電纜長度等呈正相關。可見，220kV電力電纜線路的PVC外護套必須能夠耐受住感應電勢，否則過高的感應電勢將會使PVC外護套絕緣受損，引發多點接地故障，此時過大的感應電流將在鋁護套上產生，不僅會導致電力電纜線路溫度劇增，還會極大程度上降低電力電纜線路的輸送容量。為了消解電纜線路鋁護套上的環流損失，實現220kV電力電纜線路的經濟、高效運行，必須將鋁護套上的感應電勢控制在安全范圍內，將護套分段并采取交叉互聯的接地方式，以此達到規避護套絕緣受損，避免多點接地故障發生的目的。

2防范措施

電纜線路運維檢修的原則是安全第一、預防為主、綜合治理，嚴格執行國家及行業相關規定。電纜線路的維護工作包括平時的巡視檢查、防外力破壞、設備臺賬管理、缺陷處理，以及必要時的預試、故障處理等工作，應根據設備運行情況，制定檢修計劃，解決設備的缺陷，預防電纜故障。針對上述電纜常見故障，提出以下防范措施。（1）避免人為因素導致電纜故障。加強制作人員及施工人員的技術培訓，加強施工安裝監督工作，避免電纜在投運前受到人為損壞;加強電纜線路日常運行維護管理，嚴格按照電纜線路巡維巡視標準開展工作，重點關注電纜終端，檢查接頭處是否異常發熱、表面有無污穢、有無局部放電、有無破損開裂等現象;制定檢修及更換計劃表，重點對老化電纜及超期服役電纜進行更換。（2）避免電纜本身缺陷導致故障。為了避免不必要的麻煩可以駐廠進行監督生產，監督整改生產過程及出廠檢驗環節;可以開展入網前的檢測，產品質量達標才允許其投標，在到貨時進行抽檢或全檢，一旦不合格嚴厲處罰廠家，起到一定的震懾作用;梳理電纜溝內未加裝中間接頭防火防爆措施的情況，嚴格按照防設備事故要求，執行開展電纜中間接頭防火防爆措施;積極開發電纜和附件新工藝以及新技術，提升電纜制作及安裝工藝的可靠性。（3）避免外力破壞。加強電纜周圍用戶的宣傳教育，提醒其電力電纜的重要性;在重要電纜通道附近設置醒目標識，提醒施工安裝車輛注意，關注外部施工情況，開挖等必要階段派人現場督察;加強電纜絕緣監督，最好能實時監控電纜的狀態以及時發現處理電纜故障，避免故障進一步擴大。（4）避免同樣的故障重演。電纜故障發生后，應開展事故分析，形成記錄（包含基本信息、故障情況、照片及故障原因分析），并據此排查轄區內同類型隱患，及時治理;針對故障修復更換電纜終端、更換電纜中間接頭及更換新電纜的情況，應開展現場交流振蕩波局部放電試驗，排查缺陷隱患。

結語

綜上，220kV電力電纜線路是城市電力的主流線路，因此，做好該線路的設計與施工工作對于保障城市電力系統高效穩定運行具有十分重要的現實意義。在220kV電力電纜線路設計時要合理選擇線路型號、截面與節點方式，并依循相關標準與規范科學組織線路施工，結合實際情況合理設計、靈活組合，嚴格控制線路工頻磁場，最大程度地降低其對線路周圍環境的影響，確保線路運行過程的穩定性、可靠性，以更好地滿足城市中心的供電需求。

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