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摘要:在电力工程中,电力电缆线路的设计是否合理,对于配电线路的正常运行尤为重要。本文笔者主要探讨电力工程中10kV电力电缆的设计技术要点。旨在保证电力线路的安全性、可靠性以及经济性,达到提高整个电力系统运行效率的效果。
关键词:10kV电力电缆线路设计配电运行技术要点
10kV电力电缆是电力系统中的一个重要环节,在电力系统运行中,电力电缆线路的设计是否合理,造价是否均衡等问题,都影响着供电企业的健康运行。加大10kV电力电缆线路设计技术的研究力度,对于电网运行具有积极的意义。
一、10kV电力电缆线路设计的重要性
在电力系统运行中电力电缆线路,有各种划分标准,其中35kV以上电压等级线路主要负责远距离配电,而10kV电力电缆则直接用于连接电网与用户,10kV电力电缆线路是电力输送的最终环节,是整个配电系统的核心。但是配电线路因为线路长、覆盖面广、设备质量参差不齐,同时受到地理、环境等的影响,整个电能的输送过程中难免会出现故障以及线损,不仅影响了居民的正常用电,还会给电力企业带来直接的经济损失。因此,必须要在配电线路工程实施阶段,对其进行科学的设计,根据线路的实际情况,通过选择合适的电气设备、结构选型等来提高10kV电力电缆线路的可靠性,使得其在投运后既有安全保障,也可以降低线损,实现整个电力系统的安全、稳定、经济。
二、10kV电力电缆线路设计现状
1、机械性损伤泛滥
在电缆线路铺设的过程中,线路的转弯角度过大会导致导体的内部出现机械性损伤问题,将大大缩减设备的使用寿命,由于电力电缆表面覆盖着较厚的绝缘层,因此即使是在绝缘或回路电阻测量的情况下,也无法轻易诊断出故障的发生,无法通过定期诊断、检修来预防事故的发生。10kV电力电缆在运行状态下,电缆的绝缘强度会由于电缆受损过热而大幅度降低,从而造成故障发生,并且由于此类故障无法轻易发现,设备继续运行会造成严重的电力事故。
2、电力电缆的防潮保护
由于我国气候条件复杂,10kV电力电缆运行中如果保护措施不当,可能会受到外部环境中潮气和水分的影响。通过覆盖于电缆表面保护层或电缆头进入到电缆绝缘层,水分则会逐步向电缆内部纵向渗透,造成整条电缆甚至整个供电网络的损坏,更有甚者会引发严重的电力事故。
3、大电流涡流的出现
如果在设计工作中忽视了电力电缆四周形成的闭合回路,就会造成涡流现象的出现,并且电力电缆系统越集中,产生的涡流也会越大,涡流现象的出现会造成配电网络运行不稳定,甚至会造成电力事故的发生,所以在电力电缆线路设计过程中,必须仔细检查电缆铺设四周所使用的材质,从而避免涡流现象发生。
三、10kV电力电缆线路设计技术要点
1、电缆的选择与施工要点
目前企业进行电缆主要选择是XLPE电缆,这也是供电企业使用最为广泛的一种电力电缆。这种电缆阻燃性高,难燃烧,电缆运行工作温度不宜高于摄氏70度,冬季施工环境温度应高于摄氏5度以上进行,若施工过程中环境温度长期低于0度,电缆敷设前要进行加温处理,以免电缆外层出来断裂现象。
2、10kV电力电缆的防潮保护设计要点
第一,要保证电缆端部在敷设时的具有良好的密封性,防止水分、潮气通过电缆端部进入电缆内部;其次,在开展电缆敷设工作时,必须要减少电缆应力歪曲的情况出现;最后,当电缆敷设工作完成后,要对整条电缆进行严密的检查,如果出现受潮或密封不严等问题,必须及时进行处理。
3、10kV电缆线路避免涡流的设计要点
电力电缆在施工中,有采用钢支架的,有采用钢质保护管的,有采用电缆卡与架空敷设的,凡是在电力电缆周围形成钢(铁)性闭合回路的,均有可能形成涡流,特别是在大电流电力电缆系统中,涡流更大。经分析试验,在电缆卡子与钢绞线结合处用绝缘层(如剥开的电缆绝缘外皮)隔离后,不再有涡流现象,以后运行多年正常,未发生类似故障。由此可见,在电力电缆施工时,必须采取措施,使电缆周围不能形成钢(铁)性闭合回路,防止电缆引起涡流现象发生。
4、设计设备的选择
4.1电缆附件的选择
目前XLPE绝缘电缆的户内外终端比较多,附件终端分为热缩和冷缩两种,热缩终端价格低廉,安装过程中需要动火作业,密封性能差,冷缩终端运行性能高,施工安装简单方便,造价相对比较贵,附件的选择要安装实际工程的外部环境进行选择。电缆制作完成投运前,要对电缆的主绝缘进行试验,用2500V兆欧表测量其绝缘电阻,然后进行1min/12kV直流耐压试验,泄漏电流不宜大于20μA。
4.2电缆头制作
通过相关的实践经验表明,将外力的原因排除在外,多数的电缆故障的故障点都是在电缆的中间和终端头的部位,并且多数的故障都是因为潮气侵入或者密封不良而产生的绝缘下降。由于在城市的供电往系统中,电缆头的数量比例较大。因此,要想保证好电缆的安全可靠运行,就要将电缆头制作好。当前,10kV电缆的终端头有两种形式组成:冷缩、热缩。在中间头中只有运用热缩式。相对于热缩而言的冷缩头,不需要用火加热,施工安全、方便、快捷。
4.3电缆传送机的选择
10kV电力电缆在施工过程中对外护套有着较为严格的绝缘要求,而电缆传送机则是高压大截面电缆敷设过程中最为理想的设备,电缆传送机的使用,会大大提升电缆线路设计的工作效率与工作质量。
4.4电缆滑轮
电缆滑轮是电缆线路敷设过程中必不可少的关键性设备,通过长时间的电缆敷设工作实践与经验,总结得出部分转弯与直线型滑轮的组合是使用最为广泛的,只有在某些极为特殊的情况下,施工时选用悬挂式的电缆滑轮。
结语:
综上所述,10kV配电线路是电力系统的重要组成部分,本文通过对10kV电力电缆运行现状的分析,对存在的问题进行解释,提出了科学、有效的电力电缆设计方法,确保电缆线路的高效率、高质量工作,最终达到确保整个供电系统平稳、有效运行的目的,保证企业的经济效益。
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