关于高压电缆选型、运输、敷设及故障处理技术分析

关于高压电缆选型、运输、敷设及故障处理技术分析

陈飞饶洪林王喆黄家铭刘浔刘虎

（国网湖北省电力有限公司检修公司湖北宜昌443000）

摘要：随着随着数百年经济科技的不断发展，无论是城市地区普通居民的生活用电，还是企业所用的工业用电，用电量都有了极大的增加，而电力电缆作为电能量传输的重要载体，也在发电厂、变电所以及企业的动力引入引出线等领域中有着重要的应用，电缆自身也逐渐由诞生于19世纪末的低压油纸电缆发展到了现今在广泛领域中有着广泛应用的高压聚合物绝缘电缆。再加上电缆相较于普通输电线路而言，还具有不容易被周围环境污染、线路绝缘距离和占地面积较小、可进行地下敷设等一系列优点，故电缆用量尤其是35kV及以上的高压电缆在整个传输线路中所占的比重亦逐年提高。基于此，不断提高35kV及以上高压电力电缆的制造、安装、乃至整个工程建设的管理水平，对于保障我国经济发展有着不可忽视的现实意义。本文基于此，从电缆选型、运输管理、电缆敷设、故障处理四个角度对35kV及以上高压电缆工程建设工作进行了详细探讨，望对相关的施工人员和管理人员提供一定的参考价值。

关键词：高压电缆；工程建设；故障处理

135kV及以上高压电缆的选型工作

电力工程的建设与传统工程的建设工作的流程类似，在进行工程立项和可行性研究后，建设单位即可开始招标工作来选择具体的施工单位，进入设计阶段后，则需要对工程所使用的电力电缆的型号进行具体选择，这也是整个设计阶段的核心工作。选型过程中，相关的设计人员需要充分对电缆的使用条件、运行环境、材料成本等不同因素进行仔细量化，从而选择出最合适的电缆型号以及敷设方式。现阶段，35kV以下等级的中低压电缆广泛运用的是三芯XLPE电缆，35kV及以上高压电缆则主要采用单芯XLPE电缆。XLPE电缆的全称是交联聚氯乙烯电缆，相较于普通的充油电缆而言，具有防火能力强、输送电力能力强、不需配备供油设备、安装维护简单等一系列特点，但其缺陷在于长期运行时可能会产生绝缘气隙突起、局部电场集中绝缘老化等现象，相关的管理人员需要对此进行详细的可行性分析。此外，如果选型工作中已确定采用XLPE电缆，相关的设计人员还需要选择XLPE电缆的护套类型，例如若电力线路的短路热稳定要求较高，则采用铅套电缆并增加铜丝屏蔽，若电力线路的承压能力较低，则应采用波纹铝套以降低电缆负重。

235kV及以上高压电缆的运输工作

高压电缆的运输工作难度并不大，但却在整个电缆工程建设中起到了不可忽视的重要作用，更是在某种程度上充分反映相关单位的管理组织水平。监理人员和建设单位应当立足于此，采用设立安全监督委员会、现场管理班组等方式加强35kV及以上高压电缆的运输工作。常见的注意事项包括以下几点：①整个电缆的运输工作可直接由厂家安排汽车运输到施工现场，从而避免多次转运带来的装卸冲击损害。②电缆到达施工现场后，相关的管理人员需要对电缆及其附件的型号、规格、实验报告等进行检查，确保相关材料配备齐全，重点检查整个高压电缆的实际长度是否与现场设计长度相符，最大限度避免材料误差引起的误工现象。③检验完毕后，高压电缆存放时需要采用相关措施避免受潮、外力损伤或是被盗，相关的管理人员可将未投入使用的高压电缆放置在专用仓库并进行铺垫避免其与地面直接接触，同时安排相应人员进行值班，避免电缆被盗给工程带来较大损失。

335kV及以上高压电缆的敷设工作

3.1电缆敷设前的准备

考虑到高压电缆工程建设的复杂性和系统性，在敷设前做好相应的准备工作就显得极其重要。一般而言，电缆敷设前的准备工作需要包括以下几点：①进行温度控制，避免高温引起电缆敷设的效果，一般敷设现场的温度及敷设时的平均温度需要控制在0℃以上。②选择恰当的电缆输送方向，一般将电缆排管时的顺时针方向作为电缆的输送方向，并按照连续输送区段进行输送避免中断，从而在最大化安全性的同时保障输送效率。③在事先设计好施工路径图，并在图中明确标记出电缆通道的顶管位置，从而避免施工人员因读图失误引起的相关损失。④进行管道清理工作，整个高压电缆的输送管道需要保持电缆沟、排管内壁干净无杂物，从而避免输送过程中因电缆撞击到石头、硬块等坚硬物引起损伤，对于施工前预埋的电缆管道，可采用在牵引绳上捆绑钢丝刷的方式进行穿通清理。

3.2高压电缆直埋敷设

采用直埋方式进行高压电缆直埋敷设工作的注意事项包括以下几点：①采用从上到下的敷设方式，若因成本原因采用施工机械进行电缆直埋敷设时，为了避免已完成敷设的电缆因撞击而破坏，可考虑在施工机械的牵引头与牵引绳之间以及施工设备的钢丝网套与牵引绳之间，安装与电缆接口相连接的活节，在提升敷设效率的同时避免对电缆产生较大程度的损坏。②高压电缆的埋设深度需要满足XLPE电缆的埋设要求，当工程过程中遇到不可穿越的路障或是必须埋浅来跨越桥梁时，相关的管理人员需要在埋浅处竖立醒目的警示标志并在地表深处设置相关的保护层，避免相邻地段的施工对正在施工的高压电缆产生严重的损害，避免钩机挖伤电缆及凿穿电缆护套等严重事故的出现。③在电缆井口采取一定的防护措施，如条件允许，可考虑在井口处安装入井导向装置或是涂有黄油润滑剂的喇叭形保护设备，避免施工人员进出时对电缆造成损坏。④确保高压电缆敷设机具的正常运行，包括检查所敷设的电缆是否存在压扁、扭曲、双绞等可能影响电缆正常工作的情况，电缆放线架是否支撑稳定、钢轴的长度和强度是否与电缆盘宽度与重量相匹配等等。

3.3高压电缆隧道敷设

在国外城市的高压电缆工程建设中，电缆隧道已是一种较为成熟的电缆敷设方式，但在国内仅在北京、上海等特大型城市中有着广泛应用。图1为上海市复兴路电缆隧道，这种电缆敷设方式能够有效促进高压电缆的运行维护作用，同时提升电力线路的输送能力以及安全性。但由于隧道的隐蔽性和特殊性，在采用高压电缆隧道敷设时，需要注意以下几点：①做好隧道内灭火系统的设计工作，考虑到地下电缆隧道空间狭长、障碍物较多，故相应的火灾扑救难度也会较大，相关的施工人员可考虑使用气体灭火系统和固体灭火系统相结合的方式，在电缆接头两侧及终端电缆头附近采用气体灭火系统设置防火带，在电缆隧道或夹层的消防工程采用固体灭火系统，确保防火性能的稳定性。②做好隧道内的照明系统，避免因电缆短路引起停电从而造成维修工作无法开展，可考虑采用360m无断点的照明灯系统，辅以电保险装置以及防溅水保护装置。③确保电缆隧道施工的有效性，在考虑到电缆热胀冷缩的基础上，采用蛇形敷设或是迂回备用裕量的敷设形式，辅以刚性固定或柔性固定的形式，保障电缆敷设的稳定性和可靠性。

435kV及以上高压电缆的故障处理

4.1绝缘问题

35kV及以上高压电缆在长时间运行后，金属和橡胶所构成的电缆外壳可能会出现绝缘老化或是电老化现象，原因在于外壳长期在高压的影响下，内部绝缘阶段会电离而产生具有腐蚀性的化学气体，导致绝缘层腐蚀，加之潮湿环境下或是电缆安装过密引起散热效果不佳，还会导致橡胶水解反应进一步加快，电缆绝缘层的效果也将会有明显的下降。相应的防范措施如下：

（1）对于无法降低电流大小的超高压电缆，可考虑最大限度使其不通过温度高、湿度大的地区，并对高危险性地区的电缆进行妥善保护。对于35kV的普通高压电缆，除了进行上述防范措施以外，还应当确保流经电缆的电流不超过电线的安全载流量。

（2）做好高压电缆的定期检查和后期维护工作，对于陈旧老化的高压电缆需要及时进行更换，发现安全隐患时需要及时排除，有效保障高压电缆的安全运行。（3）高压电缆安装时设置相应的安全距离，考虑到高压电缆绝缘的安全等级较高，35kV及以上高压电缆的安全距离需要大于70cm。

4.2附件问题

除了因外界环境以及人为的因素导致的电力电缆绝缘层损坏以外，电缆事故的主要成因还包括电缆施工过程中中间接头以及终端接头的处理方式不完善，据统计，这类原因引起的事故占据了高压电缆总事故的37%左右。常用的故障处理方法包括以下几点：

（1）编制可操作性较强、较为规范的电缆头安装作业指导书，对施工过程中所选用的电缆接头安装方法做进一步的明确，避免施工人员在电缆头安装过程中因技术缺陷留下安全隐患。

（2）加强对电缆附件设计、检查、施工等一系列环节的监管力度，例如在设计阶段可加强质量检查工作的监管力度，避免质量不合格的电缆附件流入到高压电缆工程建设工作之中。

（3）降低高压电缆的接口数量，可考虑将高压电缆的接头放置在一些地下槽架中，隧道敷设时则可放置在险道中，起到一定的保护作用，降低电缆接头的损坏概率。

（4）提升电缆接头制作和施工人员的专业素质，可考虑采用培训上岗、竞争上岗、绩效考核等一系列方式提升其专业素质，从源头上保障附件的高质量。

5结束语

在35kV及以上高压电缆工程的建设过程中，影响其安全和质量的因素是多方面的。相关的电力施工人员和管理人员在开展相应的工作时，需要立足于此，结合新型技术和自身的实际操作经验，从工程的质量、经济、安全、进度等多个方面对工程建设工作进行全方位的有效把控，从而保障高压电缆的安全稳定运行，让电力系统为我国的市场经济体系带来更大的经济效益。

参考文献：

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[3]刘代松.浅议城市电网35kV及以上电缆线路的建设工作[J].电路杂谈，2013，4（20）：190~191.

作者简介：

陈飞（1981.4-），男；湖北汉川；汉族；硕士研究生；高级工程师；研究方向：直流换流站设备运维检修；单位：国网湖北省电力有限公司检修公司。