摘? 要:高鐵建設過程中的110kV及以上電力線路遷改成制約鐵路建設進度的關鍵因素,因客觀原因利用電纜改造成為不可或缺的現象。本文結合濟青高鐵施工中4條110kV架空線路改為電力電纜線路存在的問題進行分析,希望能為今后高鐵建設中遇見的電力遷改施工提供經驗。
關鍵詞:高鐵建設;110kV;架空輸電線路;電纜;遷改施工
引言
高鐵建設過程中的110kV及以上電力線路遷改成制約鐵路建設進度的關鍵因素,因客觀原因利用電纜改造成為不可或缺的現象。雖然電力電纜線路相比架空輸電線路建設費用高,但電纜線路敷設于地下后不占地面空間且有利于市容美觀,同時統一地下電纜通道容納多回路線,可以提高輸送容量的適應性和供電可靠性,且較小程度地受外界條件和周圍環境的影響。
1 架空輸電線路改為電纜的必要性
隨著高鐵建設的高速發展,架空輸電線路與鐵路線路交叉的現象越來越多,為了滿足鐵路建設的需要,必須對架空電力線路進行改造。在濟青高鐵建設工程中,110kV寒玉都線、寒仉線地處濰坊北站規劃區,尤其是寒玉都線處在濰坊北站里程正中心,高度太高,升高跨越方式無法實施;110kV寒玉都支線、寒楊線地處濟青、東濰、京滬Ⅱ通道的交叉處,鐵路高度太高,升高跨越方式無法實施;濰坊市寒亭區區政府對線路改造提出要求,在濰坊北站視野內不能存在高壓架空線路影響市容市貌,為了滿足以上要求,遂對以上4條110kV電力線路進行電力電纜方式改造。
2電纜線路改造中選擇的環境條件
沿線場地要求無全新活動斷裂層,場地穩定性較好。如果沿線所經地屬于未開發地區,那么日后存在電纜遭受外力破壞的可能性比較大,應有必要開辟專用電纜保護通道,以確保電纜線路不會遭受外力破壞,電纜運行的可靠性才可以得到充分的保證。
3 電纜及電纜附件的選型
3.1電纜的選型
3.1.1充油電纜和塑料絕緣電纜
110kV電壓等級的電纜目前有充油電纜及塑料絕緣電纜兩種,通過對比發現充油電纜對高差、油壓有較嚴格的要求,供油系統要有相應的場地;而塑料絕緣電纜不需要供油系統,相比較具有工作可靠的明顯優越性。
參照濰坊市近年來新建110kV線路大多采用XLPE交聯聚乙烯電纜,如110kV新華站送電工程、110kV濰柴、華濰送電工程、110kV金馬站送電工程等,故工程中的4條線路擬采用擠壓塑料絕緣電力電纜。
3.1.2 絕緣材料
目前,用于擠壓塑料絕緣電力電纜的絕緣材料主要有聚乙烯(PE)、交聯聚乙烯(XLPE)和乙丙乙烯(EPR)等幾種,以上電纜通過對比在技術上都是可行的,參照工程附近運行的華濰線、濰柴線標準,確定選用XLPE電纜。
3.1.3電纜導體及截面的選擇
電纜輸送容量與電纜截面密切相關;電纜截面影響電纜價格和制造長度。電纜截面越大,受每盤尺寸和重量的限制分段勢必增多;接頭是電纜的薄弱環節,接頭增加不利于電纜的安全運行,也導致投資增大。
根據規程規定,電纜截面按額定載流量選取。根據1×JL/G1A-300/40導線載流量的計算結果,在環境溫度25℃,長期運行溫度70℃時,導線允許載流量為676A,110kV電纜長期允許電流應不小于此值。
經比較與計算,本段110kV電纜截面擬選取630mm2的銅芯電纜以滿足輸送容量及電纜熱穩定的要求。
3.1.4 技術標準
技術要求依據GB/T 11.17.1~11017.3-2002《額定電壓110kV交聯聚乙烯絕緣電力電纜及其附件》。
3.1.5性能和保證
電纜的各項試驗均應符合GB/Z18890.1~18890.3-2002和GB/T 11.17.1~11017.3-2002的有關要求。
3.1.6屏蔽系數
本工程電力電纜的屏蔽系數取值要求不大于0.2,電纜兩端終端塔均為戶外型電纜終端頭,選用硅橡膠絕緣外護套,要求絕緣爬電比距大于2.86cm/kV。
綜上所述,電纜選用YJLW03-Z-64/110kV-1×630mm2型銅芯64/110kV交聯聚乙烯絕緣皺紋鋁套聚乙烯護套縱向阻水阻燃電力電纜。
3.2附件選型
根據技術要求,電纜戶外終端頭選用YJZW-64/110kV預制干式戶外終端;電纜金屬護套交叉互聯(帶護層保護器)保護接地箱、直接接地箱、交叉互聯用的同軸電纜(240mm2)及附屬連接件均由電纜供貨廠家配套供貨安裝;避雷器選用復合絕緣外套無間隙氧化鋅避雷器,產品型號為:YH10W-108/281,帶脫離裝置,附帶在線監測儀。
3.3 電纜護層保護方式
架空線路與電纜的連接處,架空線路通過終端塔引下,并經終端塔下方的電纜終端頭接電纜入地。架空線與電纜的連接處每相裝一組氧化鋅避雷器(帶在線監測儀)保護電纜終端頭。本工程電纜一端采用保護接地,一端采用直接接地。
3.4 電纜接地
沿電纜溝各敷設一根50mm×5mm鍍鋅扁鐵作接地線兼回流線。兩端分別與變電站接地網和電纜終端塔接地裝置連接,中間與直線接頭處接地裝置相連接。為了使電纜護層免受沖擊電壓的破壞,戶外終端頭、和避雷器處均應埋設集中的接地裝置,其工頻接地電阻實測結果不得大于10Ω。
4 電纜施工應采取的技術措施
4.1防雷保護
每回電纜要求在終端塔側裝設一組線路避雷器,避雷器應帶全電流檢測功能的放電記錄器,并滿足d級污區的防污要求。接地線絕緣水平不得小于電纜外護套的絕緣水平,且接地線的截面滿足系統單相接地電流通過時的熱穩定要求,接地線截面宜選用240mm2,交聯聚乙烯絕緣。
4.2防火與阻止延燃要求
對電纜及構筑物采取有效的防火封堵分隔措施,還應采取以下防火措施:①電纜溝敷設電纜后回填細河砂;②電纜終端接頭加強防護措施,在兩側電纜約3m區段和并列的其他電纜上纏繞自粘性防火包帶;③電纜埋管、頂管與電纜溝連接處,應進行厚度不大于100mm的防火封堵。
5 電纜敷設施工
根據現場實際情況,產權要求采用電纜涵洞敷設方式。
6 相關線路停電
110kV及以上電力線路的停電難度比較大,需要提前溝通停電時間,在確定好停電時間后盡快完成電纜通道的建設及鐵塔基礎施工,確保以上工序在停電時間30 天前完成,輸電線路停電后組立終端鐵塔,完成電纜線路與架空輸電線路的對接。
結語
總而言之,隨著高鐵建設、電網建設的加快以及科技的不斷進步,使得架空輸電線路遷移改造中電纜施工的項目建設會越來越多,在整個施工過程中必須運用正確的施工技術以及做好預防措施,才能保證電網的安全、優質、經濟運行。
參考文獻
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作者簡介:于旭龍(1988—),男,甘肅天水人,漢族,工程師,本科學歷,自動化專業,主要從事送變電技術管理工作。