架空输电线路电缆引下方式对比研究

常 江　盛金马　李鸿鹏　谢 涛　吴晓鸣　谢雨桐

(1. 国网安徽省电力公司经济技术研究院， 合肥 230022； 2. 国网安徽省电力公司， 合肥 230061；3. 重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室， 重庆 400044)



架空输电线路电缆引下方式对比研究

常 江1盛金马1李鸿鹏1谢 涛2吴晓鸣1谢雨桐3

(1. 国网安徽省电力公司经济技术研究院， 合肥 230022； 2. 国网安徽省电力公司， 合肥 230061；3. 重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室， 重庆 400044)

摘要：介绍国内外10、35、110、220 kV电缆引下的几种典型接线方式，对各种电缆引下方式进行对比和分析，总结其优缺点。

关键词：架空输电线路； 电缆； 引下方式

随着我国经济的迅速发展，电力负荷密集区不断增加，用电量大幅上升，电力建设也进入高密度建设期[1]。传统的架空输配电方式往往存在交叉跨越等特殊要求，安全运行受到影响。近年来国内外一些工程实例表明，从已有线路杆塔上引下电力电缆，是解决该问题的有效方法，具有良好的经济效益和社会效益[2]。

按电缆终端头安装位置由低到高，高压架空线引下转接电缆大致有3类方式：电缆终端头安装在地面立柱上；电缆终端头安装在终端塔塔身平台上；电缆终端头安装在终端塔塔头处。

在此将综述10、35、110、220 kV电缆引下典型接线方式，对其进行对比研究和分析。

110 kV电缆引下方式

目前，10 kV架空线引下转接电缆方式大多采用电缆登杆过渡方式，如上海地区的10 kV电缆登杆包括中间杆电缆登杆方式和终端杆电缆登杆方式[3]。10 kV登杆电力电缆采用电缆终端头安装在塔头横担处进行转接的连接方式，如图1所示。

这种引下方式的优点是：可防止外来人员或动物翻过围墙接近高压电缆终端头而造成人身和设备事故；可以直接进行双回线路转接；接线方式灵活，既可以用于架空线转电缆终端，也可以用于电缆“T”接架空线。其缺点是：由于电缆终端头及避雷器安装在终端头的头部，而使架空线与电缆的分界点增高，给电缆专业运行维护带来一定困难[2]；同时由于电缆终端头布置在钢管杆横担端部，直接安装在电缆的端部，电缆本身支撑所有荷载，存在很大的安全隐患。

图1　10 kV终端杆电缆引下实例图

235 kV电缆引下方式

35 kV输电线路电缆引下方式主要有塔旁设置平台引下和直接在杆塔头部引下2种形式， 如图2 所示。

35 kV引下电缆终端头，采用普通黏性纸绝缘电缆终端头。但是由于电缆终端头和避雷器安装平台的高度离地仅6 m，无论采用何种形式登杆，带电部位离地距离均为6 m，带电部位易受到异物碰触，从而引发电路故障，甚至引发停电事故，继而影响整个电网的安全。所以，在以往的工程实践中多采用门架式电缆登杆装置，如图2中左图所示。但是此种登杆方式的缺点是占地面积大，接线复杂。若终端采用钢筋混凝土杆，则电杆上需设置扳线器。这样不但影响城市美观，而且还会造成安全隐患[3]。

图2　35 kV终端杆终端塔电缆引下实例图

近几年来，上海电力设计院有限公司根据工程需要并结合设备的多样化，设计了终端式钢管单杆电缆登杆，如图2中右图所示[3]。该终端登杆的优点是：电缆登杆装置外形简洁美观，占地面积小，占有的线路走廊少，适合建设在城市中心绿化带和人行道等地带，与环境十分协调。但由于其所用的干式电缆终端头布置在钢管杆横担端部，直接安装在电缆的端部，依靠电缆本身支撑其所有荷载，存在检修困难、裸导线金具串匹配复杂、机械性强度差等缺点，并且会因电缆与钢管杆之间存在不均匀沉降而造成电气连接点受力，存在很大的安全隐患。

于是研究人员提出了一种可采用湿式电缆终端的新型多回路电缆终端 —— GJD2612DL型电缆终端钢管杆。这种电缆终端钢管杆克服了钢管杆只能采用干式电缆终端的缺点，同时具有布置紧凑而线路简明顺畅等优点，占地面积与普通钢管杆相同[4]。

3110 kV电缆引下方式

传统的110 kV电缆引下多采用在铁塔或钢管杆上加装电缆支撑平台的方式，如图3所示。

平台距离地面的距离为6～7 m，将电缆终端头、避雷器、支柱绝缘子等设备安装在平台上，通过调整横担的长度和方向，将架空线引至平台上的电缆终端头，完成架空线与电缆的过渡。由于加装的平台有6 m之高，所以电缆运行人员不得不登上铁塔6 m高处进行作业，检修极为不便；而且引下线很多，占用空间较大，不利于登塔作业。此外，架空引线长期受到风力的作用，容易造成连接电缆终端头的铜铝过渡设备线夹疲劳损坏。电缆终端头安装平台的基础与铁塔基础不均匀沉降造成平台倾斜，也会影响电缆终端头、避雷器等电气设备的安装和运行[2]。

图3　110 kV终端电缆支撑平台及引下示意图

近年来出现了一种新型的GDZ110 kV干式高压电缆终端头，如图4所示。这种干式电缆终端头重量较轻，可以利用钢管杆上的横担作为固定点，直接将电缆终端固定其上[6]。

图4　110 kV钢管杆头电缆引下实例图

这种终端头具有诸多优点，使用时无须在电缆登塔处安装平台导线，连接简便易行。此电缆终端头在110 kV变电站进线工程中推广使用后，设备运行状态良好，不仅提高了电缆终端头的可靠性，而且还避开了城市景观道路旁电缆登塔征地难的问题[6]。相比于110 kV双回路电缆登塔装置，采用这种终端头缩减了征地费用，节约了设备费用，道路两侧架空线转换电缆装置既实用又美观。

4220 kV电缆引下方式

传统的220 kV电缆引下多采用在终端塔上加装电缆支撑平台的方式，如图5所示。该平台采用角钢或者钢管作为材料，安装的高度大概距离地面5～8 m。电缆终端头和电缆附件安装在电缆平台上预留的位置，并进行固定；架空线路则通过塔身上的支柱绝缘子和一些附件实现引下，连接到电缆头上，完成转接。

图5　220 kV终端塔电缆支撑平台及引下实例图

电缆终端塔最初运行时出现了一些问题，如安装检修通道长度不足等，亟待寻找一种新的引线方式。为此提出引线改进建议，建议在铁塔塔头上增加挂线横担，采用垂直挂线的引线方式直接引到设备平台上，通过设备线夹与避雷器连接。这种改进后的电缆终端塔将架空线与电缆终端支架合为一体，设计紧凑，减少了占地面积，节约了投资和运行成本，安全可靠。在各种220 kV电缆工程设计中，这是一种有效的电缆与架空线连接终端形式。改进后的电缆终端塔首先应用于昆纬路220kV线路工程。按照城市规划的要求，市区内不允许使用架空线；所以，在市郊结合区域需要将架空线改为电缆入地，该工程已于2004年7月投产。

5结语

目前，各种电压等级的架空输电线路电缆引下方式均用于工程实践。对于35 kV及以下电压等级线路，通常利用杆塔横担作为固定点直接进行架空线转接电缆引下，而对于110 kV及以上电压等级线路，通常需要增设电缆支撑平台进行电缆引下。目前在工程建设中要求输电线路杆塔与电缆引下支架符合紧凑型设计要求，尽可能合为一体，以减少占地面积，节约成本。新型电缆终端头及其他附件的技术更新，为从杆塔塔头进行电缆引下创造了条件，但是其中还涉及到绝缘配合、杆塔及引线支架受力强度及稳定性问题等，仍需要进一步深入研究。

参考文献

[1] 于来福.向地下要空间：城市电网发展的新途径[J].大众用电,2009(5): 3-4.

[2] 李文斌.110kV高压架空线引下转接电缆的几种方式分析[J].科技风,2009(11): 204.

[3] 陶春凤,李念乔.不同电压等级架空线和电缆混合线路的过渡方式[J].电力与能源,2012,33(6): 590-592.

[4] 何炜斌,章晓.一种可采用湿式电缆终端的新型多回路电缆终端钢管杆[J].中国电业(技术版),2014(1)：25-27.

[5] 李文丽,苏春乏.110kV电缆终端塔支架平台设计改进[J].广东输电与变电技术,2010(6)：58-60

[6] 张建荣.干式高压电缆终端头登塔装置的设计与应用[J].电力与能源,2013,34(1): 97-99.

Comparative Study on Down-Lead Modes of Cable from Overhead Transmission Line

CHANGJiang1SHENGJinma1LIHongpeng1XIETao2WUXiaoming1XIEYutong3

(1. Anhui Electric Power Corporation Research Institute of Economic and Technology of State Grid, Hefei 230022, China;2. Anhui Electric Power Corporation of State Grid, Hefei 230061, China; 3. State Key Laboratory of Power Transmission Equipment and System Security and New Technology, Chongqing University, Chongqing 400044, China)

Abstract:Several typical cable down-lead modes from 10-220 kV angle steel tower and steel rod are reviewed in this paper. Comparison and analysis for the cable down-lead modes are made, and their advantages and disadvantages are summarized.

Key words:overhead transmission line; cable; down lead

收稿日期：2015-11-03

基金项目：中央高校基本科研业务费项目“电力电缆接头状态非接触式检测原理及方法研究”(CDJXY150008)

作者简介：常江(1981 — )，男，安徽阜阳人，高级工程师，研究方向为输电线路设计。

中图分类号：TM757

文献标识码：A

文章编号：1673-1980(2016)02-0104-03