220kV电力电缆线路的设计及施工思路问题研究分析

【摘要】随着社会经济的发展，对于电力需求逐渐增加，大型城市的变电工程建设中，220kV输电线路已经成为建设的主流，对于电力的输送具有重要的意义。但是因为城市环境复杂，因此对于220kV的电力电缆设计施工造成一定的难题，为了确保线路施工质量，降低施工成本，需要采用合理的设计以及施工思路。本文对于220kV的电力电缆设计以及施工思路进行研究分析，探讨优化设计与施工的措施，期望为相关研究提供参考。

【关键词】电力电缆；设计；施工

1、前言

随着国民经济的发展，城市用电负荷不断增长，高电压等级的电力线路的需求逐渐增加，当前220kV电力电缆线路已经成为城市输电线路的主流，北京以及上海等城市已经大量采用220kV电力电缆向城市中心供电。220kV变电站配套的相应输电线路全部采用电缆长线输出，因此长距离、大容量的电力电缆线路设计与施工成为当前城市供电的关键。随着城市经济的发展，用电负荷不断攀升，地下电力电缆线路输送容量逐步增加，而且电力电缆线路产生的工频磁场进一步增强，对于工作人员以及周围环境进行影响。为了确保电网电力的稳定运行，需要对城市的景观、现有管线等影响因素进行考虑，从而对于220kV电力电缆线路的设计与施工思虑进行分析，在设计的过程中，需要对电力电缆型号、截面、接地方式、敷设方式、具体不知以及阻燃等进行综合性考虑，确保电力电缆满足供电需求，促进电力建设的稳定进行。

2、电力电缆的设计

2.1电力电缆选型研究

根据《电力工程电缆设计规范》和《高压电缆选用导则》的要求，为了对需要保持连接的重要电源进行有效保护，需要选择可靠的电力电缆进行电力输送管理。220kV对于线路的要求更高，为了确保电力的有效传输，需要选择可靠性高的电力电缆，铜芯电缆能够满足220kV电力输送的要求。在电力电缆的型号攒泽中，需要根据线路的输送容量选择电力电缆的线路材质与截面大小，220kV的电力电缆的载流量计算除了与纤芯材质以及界面相关之外，同时与电力电缆的接地方式相关，因此在计算过程中，需要根据电缆制造厂的载流量数据进行计算，确保电力电缆选型满足需求。

2.2电力电缆的排列设计

220kV电力电缆的排列通常选择正三角排列，相间距在250-350mm之间，相关研究表明，减小电力电缆的相间距，能够降低电缆的工频磁场，降低能量损耗。在电力电缆的排列设计中，需要根据保护层的感应电压进行分段设计，设计师需要考虑到周边的环境以及电缆的电压。一般而言，220kV电力电缆的设计分为3的倍数，选择合理的方式进行电缆排列，在不影响电缆载流量的情况下，尽量缩小三相电缆的相间距，尽量降低电缆安装高度，能够在一定的输送容量下，对电力电缆的工频磁场进行有效控制。

2.3电力电缆接地设计

220kV需要在铝护套上才能够产生感应电势，而且相关舒适与复合电流、电缆长度成正对应关系，因此电力电缆的PVC保护套需要承受感应电势的大小，避免因为过高的电势产生的电能损耗、电缆保护套寿命缩短等后果。为了消除电缆率保护套在安全值范围内，需要采用交叉互联连接的方式进行接地从而保证下线路的可靠运行，避免电缆绝缘层的老化。在接地的设计中，需要根据电力电缆的长度选择接地方式，当电力电缆的线路较长时，可以采用三相护层交叉互联两端接地的方式来满足需求。根据运行经验，采用合理的保护层接地，能够确保线路的稳定运行。

3、220kV电力电缆施工

在220kV电力电缆的施工中，需要以质量为中心，结合电力电缆的施工经验与公司质量手册，对于电缆的敷设、布置以及安装等进行有效组织与管理，确保电力电缆施工质量。

3.1电缆的敷设

常见的电力电缆敷设方式包括直埋、排管、电缆沟等方式，在实际施工过程中，需要根据现场情况下选择合理的敷设方式，确保敷设质量。在敷设施工过程中，竖井内敷设的电缆中间不应有接头，而在水平巷道敷设的电缆应该采用非可燃性材料进行保护，避免电缆经过排水沟，钻孔中敷设的电缆应该与钢丝绳紧固，并且敷设保护套管，为了提升排管中的电缆敷设效率，应该考虑在电缆转弯处设置转角井，并且设施输送机用的支架或基础，为施工安全提供便利。

3.2电力电缆保护管的选择与固定

常用的220kV电力电缆保护管包括C-PVC和玻璃钢管，为了确保电力电缆安全、稳定的运行，需要确保电力电缆具有较高的耐久性与机械强度，交流单相电缆不得采用未分割磁路的钢管，为了确保保护管的合理施工，可以将保护管进行切割开口，并且施工完成后将切口焊接以保证保护管的机械强度。对于接头、终端或转弯处紧邻部位的电缆，必须采用刚性固定的方式进行固定，垂直或斜坡的高位侧采用至少两处刚性固定，而蛇形敷设部位采用柔性固定，过渡部位建议采用刚性固定。

3.3电力电缆附件布置与安装

220kV的电力电缆线路的支架一般采用钢制支架，在设计的过程中，通常直通中间接头与绝缘中间接头，而且采用玻璃钢防水外壳作为保护壳。电力电缆常用的终端包括GIS终端、干式硅橡胶终端、瓷套式终端等争端结构，为了确保电力电缆的安全运行，需要根据不同的线路选择合适的终端，一般而言，电缆与监控线路通常采用干式硅橡胶终端，而敞开式的变电站通常采用陶瓷式终端，GIS变电站常用GIS终端，当电缆线路需要T接时，通常采用瓷套式终端或干式硅橡胶终端进行T接。

3.4电力电缆线路的防火保护

为了确保电力电缆线路安全，需要从护套、结构、穿越处以及接头等区域进行有效的防火保护，220kV电力电缆的发热较高，通常选用聚乙烯护套进行绝缘保护，该种护套具有较好的防水性能，一旦出现火灾，可以采用埋沙的方式进行防火处理，而且在工井内进行细砂填埋处理。在变电站竖井出线出口、墙体、楼板、沟道出口等出口采用防火堵料进行封堵处理，并且在孔口两端电缆涂刷防火材料，确保防火质量，在电缆穿越处采用防火堵料进行封堵阻燃，中间接头两侧区段以及邻近电缆在统一长度内涂刷防火材料。

4、结语

220kV电力电缆线路是当前城市电力的主流线路，为了确保城市中心的有效供电，需要对220kV电力电缆线路进行有效设计与管理，在施工过程中，合理的选择电力电缆的型号、截面以及节点方式，同时对电力电缆线路进行有效施工组织与准备，确保施工质量，有效的控制电缆线路工频磁场以减小其对周围环境的影响和保证电力电缆线路的安全运行。本文对220kV的电力电缆线路的设计以及施工思路进行分析，根据相关标准与规范进行施工组织，但是在实际的施工中，需要根据实际的情况进行合理的设计与灵活组合，最终保证线路满足城市中心供电的需求。

参考文献

[1]《电力工程设计手册》1.2册[M].水利出版社，1987.

[2]《城市电力电缆设计技术规定》DL/T5221-2005

[3]《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》DL/T620-1997

[4]陈世明.变电站接地降阻材料存在的问题及应用[J].企业家天地：下半月刊理论版），2010（01）：23～24.

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