電力工程中電纜敷設(shè)知識

供電系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量、ān全性和可靠性不僅與電線電纜本身質(zhì)量有關(guān)，還與電纜附件和線路的施工質(zhì)量有關(guān)。

1.電纜的敷設(shè)方式

電纜的敷設(shè)方式有以下幾種:直埋敷設(shè)、穿管敷設(shè)、淺槽敷設(shè)、電纜溝敷設(shè)、電纜隧道敷設(shè)、架空敷設(shè)幾種方式都有優(yōu)缺點(diǎn),一般要考慮城市發(fā)展規(guī)劃,現(xiàn)有建筑物的密度電纜線路長度敷設(shè)條數(shù)及其周圍環(huán)境的影響等。從技術(shù)上比較,電纜隧道方式和電纜溝敷設(shè)方式便于電纜的施工、維護(hù)和檢修。在一些發(fā)達(dá)國家城市中,城市規(guī)劃建設(shè)時,已考慮公用隧道。實踐證明公用隧道運(yùn)行效果良好,大大降低了重復(fù)投資次數(shù)和反復(fù)開挖路面的現(xiàn)象,但初期投資巨大,建筑材料耗資金,在國內(nèi),由于各種因素的限制,這種敷設(shè)方式是極少的。相比而言,直埋敷設(shè)和淺槽敷設(shè)則是屬于經(jīng)濟(jì)型的敷設(shè)方式,直埋電纜是zuì經(jīng)濟(jì)而廣泛系用電敷設(shè)方式,它運(yùn)用于郊區(qū)和車輛通行不太頻繁的地方。但不利于電纜的維護(hù)和檢修,一旦遇到電纜故障,即使使用測試儀測出故障點(diǎn),也要重新挖開電纜溝,極不方便。因此電纜敷設(shè)方式的選擇,要結(jié)合實際情況,根據(jù)工程條件、環(huán)境特點(diǎn)、電纜型號和數(shù)量等因素,用發(fā)展的眼光,按照滿足運(yùn)行可靠性、便于維護(hù)的要求和技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理的原則確定。

MKVVR MKVV22-礦用控制電纜 2.電纜的選型

常用的電力電纜有油浸電纜、聚氯乙烯絕緣電纜、交聯(lián)聚乙烯電纜等,根據(jù)使用場合的不同,又延伸為不同種類的特種電纜。目前,隨著生產(chǎn)技術(shù)和生產(chǎn)工藝的不斷提高,交聯(lián)聚乙烯電纜已成為使用zuì廣的電纜產(chǎn)品,在電纜選型時,應(yīng)根據(jù)使用的不同環(huán)境和條件,結(jié)合具體情況進(jìn)行選擇,盡量減少穿越各種管邊鐵路,公路和通訊電纜;如采用直埋和淺槽敷設(shè)方式時,應(yīng)考慮使用加鋼鎧的電纜。

3.電纜截面積的選擇

電纜截面積的選擇,關(guān)系到投資多少、線路的損耗和電壓質(zhì)量、電纜的使用壽命等。如選用截面積偏小,會導(dǎo)致電壓質(zhì)量下降、線路損耗過大,則會使初期投資太高。因此應(yīng)根據(jù)負(fù)荷預(yù)測結(jié)果,發(fā)展規(guī)劃,選擇合適的截面積,使電力電纜滿足zuì大工作電流下的纜芯溫度要求和電壓降要求,zuì大短路電流作用下的熱穩(wěn)定要求。由于負(fù)荷預(yù)測工作難度性高、準(zhǔn)確性較低,因此,選擇電纜截面積時,還要滿足《城市中低壓配電網(wǎng)改造技術(shù)導(dǎo)則》和《城市電力網(wǎng)規(guī)劃導(dǎo)則》要求。

在三相四線制低壓電網(wǎng)選用電力電纜時,還要考慮零線截面積的選擇,在公用低壓網(wǎng)絡(luò)中,由于受用戶因素影響較大,三相負(fù)荷平衡難以控制,為改善電壓質(zhì)量,降低線損,零線截面積應(yīng)與相線截面積相同。

4.關(guān)于電纜網(wǎng)絡(luò)及電纜網(wǎng)絡(luò)自動化

隨著電力電纜在配電網(wǎng)中的不斷推廣與使用,配電網(wǎng)可分為電纜網(wǎng)絡(luò)和架空網(wǎng)絡(luò)(含架空、電纜混合網(wǎng)絡(luò))?！蛾P(guān)于<城市中低壓配電網(wǎng)改造技術(shù)導(dǎo)則>的實施情況及補(bǔ)充意見》也對電纜配電網(wǎng)絡(luò)自動化提出了具體要求。因此,在配電網(wǎng)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)采用電纜網(wǎng)絡(luò)時,應(yīng)按照配電自動化的要求,采用新技術(shù)、新設(shè)備,有條件的要考慮自動化試點(diǎn)工作,條件不成熟的也要在配套設(shè)備選型時,考慮有充分余地,為實現(xiàn)自動化方案打下基礎(chǔ)。

5.電力電纜施工中應(yīng)注意的問題

1)、是大電流電力電纜引發(fā)的渦流問題

電力電纜在施工中,有采用鋼支架的,有采用鋼質(zhì)保護(hù)管的,有采用電纜卡與架空敷設(shè)的,凡是在電力電纜周圍形成鋼(鐵)性閉合回路的,均有可能形成渦流,特別是在大電流電力電纜系統(tǒng)中,渦流更大。在電力電纜施工時,必須采取措施,使電纜周圍不能形成鋼(鐵)性閉合回路,防止電纜引起渦流現(xiàn)象發(fā)生。

2)、是電力電纜的轉(zhuǎn)彎引起的機(jī)械性損傷問題

由于電力電纜外徑較大,運(yùn)輸、敷設(shè)較為困難,電力電纜對轉(zhuǎn)彎半徑的要求也比較嚴(yán)格。電力電纜在施工中,如果轉(zhuǎn)彎角度過大,可能使導(dǎo)體內(nèi)部受到機(jī)械損傷,而機(jī)械損傷因被電纜絕緣強(qiáng)度下降,直到出現(xiàn)故障,施工中發(fā)現(xiàn)一次電纜頭故障,在電纜頭制作時,三根電纜頭長度*,與設(shè)備連接時由于受地形限制,中相電纜頭偏長而成為拱形,電纜頭根部受損放電。后采取措施,在設(shè)備的連接,適當(dāng)縮短中相電纜頭連接長度,使三相電纜頭均不受外力,實踐證明運(yùn)行效果良好。由此可見,電纜施工過程中,要盡可能減少電纜受到的扭力,在電纜轉(zhuǎn)彎和裕留電纜時,讓電纜處于自然彎曲,杜絕內(nèi)部機(jī)械損傷現(xiàn)象。

3)、是電力纜防潮問題

運(yùn)行經(jīng)驗表明,中、低壓電力電纜故障大部分為電纜中間接頭和終端頭故障,而中間接頭和終端頭故障則大部分是因密封不liáng,潮氣侵入而造成絕緣強(qiáng)度下降,而中、低壓電力電纜網(wǎng)多采用樹枝狀供電方式,電纜終端頭數(shù)量較多,因此把好電纜終端頭和中間接頭堵漏密封關(guān)是保證電纜ān全可靠運(yùn)行的重要措施之一。

4)、是中、低壓電力電纜接地問題

在公用中、低壓電力電纜網(wǎng)上,由于三相負(fù)荷不是相等的,因此,如果采用有金屬護(hù)層的電纜,必須考慮金屬護(hù)層的接地問題,并保證在金屬護(hù)層的任一點(diǎn)非接地處的正常感應(yīng)電壓不得大于100V。我們認(rèn)為,在中、低壓電纜網(wǎng)中,所有電纜接頭處均應(yīng)設(shè)置接地極(網(wǎng)),并使金屬護(hù)層可靠接地。

探討多根單芯電纜并聯(lián)使用后的一些問題

電纜實際并聯(lián)使用過程中以單芯電纜并聯(lián)較多，單芯電纜實際并聯(lián)使用過程中可能會由于敷設(shè)方式的影響，其實際的載流量不一定能夠滿足實際負(fù)荷的需要，實際使用中可能會出現(xiàn)過載現(xiàn)象。實際上，當(dāng)6根電纜毫無間隙的并列碼放在空氣中敷設(shè)后其實際再流量只能達(dá)到理論載流量的60%左右，如果再加上電纜的負(fù)荷按理論上進(jìn)行選擇，沒有按照實際敷設(shè)情況進(jìn)行校正。很可能造成電纜在實際通電過程中上處于滿負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，造成電纜通電運(yùn)行產(chǎn)生發(fā)熱現(xiàn)象。因此在電纜的并聯(lián)敷設(shè)過程中其實際載流量不是簡單的存在"1+1=2"的關(guān)系，很可能出現(xiàn)"1+1=1.5"甚至出現(xiàn)"1+1=1"的現(xiàn)象,造成電纜實際運(yùn)行過程中出現(xiàn)嚴(yán)重發(fā)熱現(xiàn)象?，F(xiàn)在我們舉一個簡單的例子,比如容量為570KW,額定電流為1140A左右的三相異步電動機(jī)負(fù)載,采用兩根YJV-0.6/1KV-1*300的電纜并聯(lián)進(jìn)行供電,按理論設(shè)計計算給定值, YJV-0.6/1KV-1*300單根電纜在空氣中敷設(shè)起理論計算載流量約為750A,兩根電纜的理論并聯(lián)載流量可達(dá)1500A左右,*可以滿足設(shè)備的實際使用需要。我們現(xiàn)在假設(shè)有32根電纜全部集中在一個在橋架上并排堆積隨意碼放敷設(shè),而上述并聯(lián)供電的兩根YJV-0.6/1KV-1*300也位于其中 。查閱相關(guān)材料發(fā)現(xiàn),當(dāng)電纜在空氣中6根毫無間隙堆積碼放后電纜的實際載流量將下降到理論計算給定值的60%。那么原來的電纜的實際載流量為1500×60%=900A,每根電纜分配到的實際載流量為450A左右, 與理論計算載流量750A相差近300A，這樣電纜在實際使用過程就存在嚴(yán)重過載發(fā)熱現(xiàn)象。

　　而且實際敷設(shè)電纜的根數(shù)又遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于6根,那么實際電纜的再流量可能可能比900A還要小。如何解決這個問題,有些人提出再并聯(lián)一根YJV-0.6/1KV-1*120電纜以減少其余兩根電纜的分配的電流,現(xiàn)在我們從理論上先假設(shè)計算一下,三根電纜并聯(lián)后,負(fù)荷電流的實際分配情況，假設(shè)3根并聯(lián)使用的電纜長度都為1公里，敷設(shè)溫度全部按20℃計算。而且假定并聯(lián)的1公里兩根YJV-0.6/1KV-1*300電纜導(dǎo)體電阻**。實際上由于制造工藝上的問題不可能達(dá)到*的*，導(dǎo)體電阻還是有微小的差別。在實際計算過程我們忽略上述影響。20℃銅導(dǎo)體zuì大直流電阻銅芯300mm2為0.0601Ω/km,120 mm2為0.153Ω/km, 1140A的電流的實際分配計算120 mm2截面分配電流為(0.0601*0.0601/0.153*0.0601+0.153*0.0601+0.0601*0.0601)=187A,剩余300 mm2截面的上分配的電流為953A,而每一根300 mm2的電纜上實際流過的負(fù)荷電流為477A左右,這樣的情況下電纜的實際通電依然存在過載現(xiàn)象。而電纜120的實際災(zāi)流量在這種情況下的載流量為435*60%=261A，仍然有很大的余量但電流的分配規(guī)律卻不會將電流分配到120截面的電纜上去，實際上原來的問題依然沒有得到解決。而且我們的假設(shè)只有電纜為6根的情況，也不符合我們的既定的要求。設(shè)想再加一根300 mm2截面的電纜，其實際載流量的分配規(guī)律為1140*1/3=380A，因此在實際的并聯(lián)電纜過程中要對所家電纜的截面必須進(jìn)行計算嚴(yán)正后，才能進(jìn)行并聯(lián)使用，否則及時加了電纜可能也不能解決問題，zuì好的情況是采用加相同規(guī)格的電纜，而且保證長度相同，這樣保證電流的分配基本均勻。實際上在現(xiàn)場安裝全部完成以后再進(jìn)行一次現(xiàn)場電纜的重新安裝和返工，在一般情況下是很難實現(xiàn)的。因此電纜先期的正規(guī)設(shè)計和敷設(shè)安裝工作至關(guān)重要，后期所采取的方式往往只是一種補(bǔ)救措施，很難從根本上 解決問題。

　　而且在多芯電纜的并聯(lián)使用過程中也存在一些問題，鎧狀電纜并聯(lián)要將每根電纜的的主線芯A，B，C三相錯開對應(yīng)并聯(lián)使用，不能將鎧狀多芯電纜的所有線新并接在一相上當(dāng)單芯電纜使用，如果這樣做，會在電纜的鎧狀鋼帶中產(chǎn)生渦流效應(yīng)，造成電纜的發(fā)熱，產(chǎn)生熱擊穿故障。這雖然是一個很簡單的電學(xué)原理，但在筆者多次走訪用戶的過程中有時還是有用戶提出類似的問題和做法。在三相四線制不平衡照明負(fù)載中，我們負(fù)載的接線和分配方式要盡可能保證負(fù)載的分配均勻，盡可能保證三相電流平衡，否則可能會由于三相電流的嚴(yán)重不平衡造成在鎧狀鋼帶中產(chǎn)生交變感應(yīng)電流，造成電纜的發(fā)熱。

MKVVR MKVV22-礦用控制電纜 　　電纜的并聯(lián)使用對于各線路端部接線鼻子的松緊程度也要引起注意，因為使用并聯(lián)電纜的負(fù)載的容量一般都比較大，其每公里的導(dǎo)體電阻都在0以下，如果在線路的任何一端一旦出現(xiàn)線鼻子松動和接觸不良現(xiàn)象，都會成倍增加線路的導(dǎo)體電阻，造成電流分配不均甚至旁路現(xiàn)象，這樣就會造成并聯(lián)的個別電纜產(chǎn)生發(fā)熱現(xiàn)象，引發(fā)故障。

　　同時可能電纜的實際線路的導(dǎo)體電阻并不可能**，因此相同型號規(guī)格的電纜在對電流的分配也不可能是平均分配，可能在電流的實際分配過程中可能還存在一定的差異。

　　因此在多根單芯電纜的實際并聯(lián)使用過程中要根據(jù)其實際敷設(shè)情況進(jìn)行校正，否則可能造成電纜并聯(lián)使用過程產(chǎn)生發(fā)熱現(xiàn)象，影響電纜的正常使用。