关于10KV电缆工程选型与安装讨论

摘要：电力电缆作为整个电力系统的重要组成部分，一旦发生故障将直接影响着整个电力系统的安全运行。电力电缆工程质量的高低成为制约电网安全可靠运行不可忽视的因素。本文就以电缆工程选型、安装问题出发进行以下几点认识。

关键词：电力电缆工程 特点 选型 制作与安装 敷设

中图分类号：TM247文献标识码：A文章编号：

在电网的建设和运营过程中，就不得不提电力电缆，它是电网的重要组成部分之一，因其故障几率低、安全可靠、出线灵活而得到广泛应用。但是我国幅员辽阔，各地区之间的气候变化非常大，对电力传输效能和电力电缆的寿命影响也非常大。因为随着负荷电流及环境温度的变化，电力电缆在运行时会发生热伸缩，其中因线芯的热胀冷缩而产生非常大的热机械力，电缆线芯截面越大，所产生的热机械力就越大;同时线芯和金属护套还会因热胀冷缩的多次循环，而产生蠕变劣化。热伸缩对电力电缆运行构成很大的威胁，因此必须重视大截面电缆的热伸缩问题。

1、不同敷设方式下电缆热伸缩的特点

1.1电力电缆的敷设方式比较多，常见的有直埋敷设、隧道敷设、排管敷设、竖井敷设等等，在不同敷设方式下电缆也表现出不同的热伸缩特点：

1)直埋敷设是最为常见的一种敷设方式，该方式的缺点是因受到周边土壤的限制，整根电缆无法产生位移，而线芯将在热机械力的作用下，在线路的两个末端产生很大的推力，引起末端位移，从而对电缆附件的安全构成极大威胁。

2)排管敷设时，电缆因不受横向约束，在热机械力的作用下电缆将产生弯曲变形;电缆随着负荷电流及温度的不断变化，弯曲变形可能反复出现，使电缆金属护套产生疲劳应变。

3)隧道敷设时，电缆一般均放在支架上，不作刚性固定，故电缆的热伸缩较大，在斜面敷设时易出现滑落现象;在电缆的弯曲处易出现严重位移;电缆随着电缆温度的不断变化，还会反复出现弯曲变形，使电缆金属护套产生疲劳应变。

电缆线路运行过程中，作用在电缆上的变形力即为线芯发热时的膨胀力。由于温升，线芯产生的膨胀推力计算如公式(1)所示。

式中：P—线芯上的膨胀推力(kg);

θ—线芯的最大允许温升(℃);

α—线芯的线膨胀系数(1/℃);

E—线芯的弹性模量(N/m2);

A—线芯的截面积(mm2)。

当电缆被固定时，膨胀推力作用于电缆上产生的伸长量L计算如公式(2)所示。

式中：T—温差(℃);

L—电缆固定端之间的距离(m)。

在设定L的前提下，就可以利用公式(1)、(2)计算出蛇形敷设的波长、波幅及膨胀推力。表1为3组计算结果。

表 1 给定波长得出的波幅和推力

隧道内电缆也可做蛇形敷设，以吸收由热机械力带来的变形，防止电缆终端因电缆位移而损坏;在斜面敷设时电缆需固定，接头两侧电缆亦需作刚性固定，以保证电缆头连接的安全可靠。

公路及桥梁敷设的电缆必须选用铝护套，以降低桥梁振动对电缆金属护套造成的疲劳应变，敷设方式可参照排管或隧道。需要注意的是，在考虑电缆热伸缩的同时，还需考虑桥梁自身的伸缩。在桥梁伸缩缝处、上下桥梁处必须采取绕性固定，或选用能使电缆伸缩自如的排架。当桥梁中有拐角部位时，宜预留一定的电缆热伸缩余度。经常受到振动的直线敷设电缆，应设置橡皮、砂袋等弹性衬垫。

2、10kv电缆的选型

常用电力电缆有油浸电缆、聚氯乙烯绝缘电缆、交联聚乙烯电缆等。随着科学技术的进步，前二种电缆型号已。

经日趋淘汰，目前多采用交联聚乙烯电缆。根据使用场合不同，结合具体施工情况，电缆型号又有多种选择。如采用直埋敷设时，应考虑使用铠装电缆。目前铠装电缆均为双铠装，弄号为YJY22、YJLY22系列：电缆桥架内、架空敷设、穿敷设及电缆竖井口敷设时，应考虑使用阻燃电缆，型号为ZRYJY、ZRYJLY、ZRYJLY22、ZRYJLY22等系列，如有其它客观条件限制，也可使用普通交联电缆，但电缆外护套应缭绕阻燃胶带。

3、10kV电缆接头的制作安装 电缆终端头和中间接头，是输变电电缆线路中的重要部件，它的作用是分散电缆终端头外屏蔽切断处的电场，保护电缆不被击穿，及内、外绝缘和防水。在10kV电缆线路中，60％以上的事故是由电缆接头引起的，电缆终端头、中间接头制作安装质量的好坏，直接关系到该段电缆及整个配网的安全可靠运行，因此，在施工中进行电缆接头制作时应注意以下问题：

1）导体的连接。导体连接要求采用压接方式，压接后应对压接管表面挫平打光清洗，并且接触电阻低和有足够的机械强度，连接处不能出现尖角。

2）内半导体屏蔽的处理。凡电缆本体具有内屏蔽层的，在制作接头时必须恢复压接管导体部分的接头内屏蔽层，电缆内半导体屏蔽均要留出一部分，以便使连接管上的连接头内屏蔽能够相互连通。

3）外半导体屏蔽的处理。外半导体端口必须整齐均匀，还要求与绝缘平滑过渡，并在接头增绕半导体带与电缆本体外半导体屏蔽搭接连通。

4）电缆反应力推的处理。一般采用专用切削工具，也可以用微火稍许加热，用快刀进行切削，基本成型后，再修刮，最后用砂纸由粗至细进行打磨，直至光滑为止。

4、10KV电缆敷设方式

电缆的敷设方式有直埋敷设、穿管敷设、浅槽敷设、电缆沟敷设、电缆隧道敷设、架空敷设等几种方式。对于10KV电缆，相对来说，直埋敷设由于最节省投资施工简便是，所以一直被广泛采用。

直埋电缆表面距地面的距离不应小于0.7m,缆沟底部应无硬质杂物，并在沟底铺100mm厚的软土细砂，电缆敷设于沟中后，不应严格将其拉直，应松弛一些成波浪形，松弛宽度应超过电缆两侧各0.5—1%，敷设后在加盖100mm厚的软土或细砂，并加盖电缆保护板，其覆盖宽度应超过电缆两侧各50mm，缆沟回填至沟深一半时，铺一层带警示标志的电缆标志带，回填土应分层夯实。回填完成后，应在直线段每隔50~100m处、电缆接头处、转弯处、进入建筑物处、与其它管线交叉处设标志，以防外力破坏。

5、结束语

电力电缆线路的安全可靠性直接影响电力系统的正常运行，因为很多电缆线路是敷设在地下的隐蔽工程，一旦出故障，检修恢复难度较大，危险性也大，直接影响对用户的供电。所以负责设计施工的部门应加强技术管理，提高施工设计水平，积极与电缆生产厂家技术部门配合，严格按照设计规范进行安装施工，切实提高入网电力电缆的安全可靠运行水平。

参考文献：

[1]浅谈电力工程高压送电线路设计 时间：2012-11-28 来源：中国鸣网 作者：林少鹏

[2]10KV电力电缆工程施工质量控制时间2012.8.23来源：《赤子》2012年第6期黎瑞雪

[3]史佳卿.电力电缆.北京：中国电力出版社，2005.

[4]刘子玉，王惠明.电力电缆结构设计原理.西安：西安交通大学出版社，1995