电力电缆的选择对低压配电设计的影响及施工

梁志伟

摘要：在电力系统中，电力电缆是传输和分配电能的主干线路，也是配电设计中必不可少的一部分。在低压配电设计中，电力电缆如何选择就成了施工不可避免的难题，科学合适的选择可以确保整个电力工程的顺利进行。本文将对电力电缆的选择对低压配电设计的影响和施工两方面进行研究。首先介绍了低电压配电系统的类型和电力电缆的结构，接着阐述了电力电缆的线芯、额定电压、横截面积、线路的设计布置和绝缘种类对低电压配电设计的影响和实际施工的注意事项。

关键词：电力电缆;低压;配电设计;施工

一、引言

据国家能源局统计数据显示，2020年上半年城乡居民生活用电量已达到4506亿千瓦时，同比增长5.2%。电作为科技的产物在日常生活中已经变得不可或缺，为人们的社会生产活动提供主要的能源，整个社会的用电需求也越来越大，电力系统的规模也随之不断扩大。低压配电系统与用户的负载设备直接相连，故而其线路的设计和配电装置的选择就显得尤为重要。在电力系统的设计中，必须确保电力质量符合与其相关的一些标准要求。不仅要保证用户的用电安全，还要提高传输电能的质量配电的稳定性，维持居民生活和生产顺利进行。

二、低电压配电系统和电力电缆

低电压配电系统是由配电变电所（通常是将电网的输电电压降为配电电压）、高压配电线路（即1千伏以上电压）、配电变压器、低压配电线路（1千伏以下电压）以及相应的控制保护设备组成，即电源通过配电设备和线路将电传输至用户的过程。常见的低电压配电系统有树干式、链式、放射式和混合式，这几种方式由于其各自的特点应用于不同的场合。

电力电缆是用于传输和分配电能的电缆，电力电缆常用于城市地下电网、发电站引出线路、工礦企业内部供电及过江海水下输电线。电力电缆是由线芯（导体）、绝缘层、屏蔽层和保护层四部分组成。常见的低压电力电缆的基本型号及用途如表1所示。

三、电力电缆对低电压配电设计的影响

3.1 电力电缆铜芯和铝芯的选择

线芯是电力电缆的导电部分，用来输送电能，主要有铝制和铜制两种，在低电压配电设计中由于其不同的优缺点，分别适用于不同的场合。铜芯的电导率比较高，导电性能比较好，对电能的损耗较小，而且其物理延展性能比较好，便于安装和加工，故而在适用于相对潮湿的场所以及对铝有腐蚀性的场所。此外，重要的公共建筑和一些民用建筑、易燃易爆炸场所、重要的计算机室、库房和资料室等一些有特殊规定的场所中的低压配电设计中也会采用铜芯的电力电缆。但是，铜芯也有一定的缺点，比如其价格昂贵、自重较大，不便于运输等等，故而在架空输电线路和一些截面较大的中频线路中采用重量轻、比重小、价格低的铝芯会更合适一点。

3.2 电力电缆额定电压的选择

在配电设计中，电力电缆的额定电压必须要大于或者等于安装点供电系统的额定电压。根据相关规定，室内敷设的绝缘电线不应低于0.45/0.7kV，而电力电缆不应低于0.6/1kV。当外部电气干扰比较大时，要选择相对来说较高的额定电压，当外部电气干扰比较小时，可以选择较低的额定电压，但不能低于该回路的工作电压。

3.3 电力电缆截面的选择

一般来讲，低电压配电设计中电力电缆截面的选择依据是其截面载流量和允许的电压损耗。具体来说，就是根据电力电缆的施工现场的条件和敷设方式确定导体的截面，导体载流量必须大于预期负荷的最大电流和之前按照保护条件所确定的电流大小。此外，线路电压损失不应该超过安全值，导体也必须满足热稳定与动稳定的热力学要求。导体的最小截面满足电力电缆截面选择的基本原则也就是机械强度的要求。另外，电力电缆周围环境温度的变化、绝缘材料的最高运行温度、土壤的热阻率以及其敷设方式在电力电缆进行截面选择时，都需要考虑在内。当选择了不合适截面的电力电缆时，将会影响电力电缆的使用寿命以及配单系统的可靠运行，情况严重时将严重威胁人民的生命安全。

3.4电力电缆线路的设计布置

低电压配电设计中，对电路电缆进行布线安装时，必须严格遵循各项规定，按照实际的施工现场情况，对其进行设计布置。线路采用符合规定的钢制支架。在电路电缆中间进行接头时，一般有两种方式，绝缘接头和直通接头，根据现场的不同情况选择合适的接头方式。在电路设计的过程中，保持设计的准确性和规范性。电力电缆的基础部分可以选择采用玻璃钢防水外壳，而到了接头的部分则可以设置接头井。此外，在选择布置电缆的终端时，要考虑到实际的情况，合理地采用GIS终端、瓷套式终端和硅胶终端这三种类型。其中，GIS终端一般用于GIS变电站;瓷套式终端多见于敞开式的变电站接线构架的地方;而在架空线路连接方式的电力电缆安装过程中多采用硅胶终端。电路电缆的不同的线路布置应用于不同的场景中，在规划设计时 尽量保证线路短而直，合适恰当的线路设计不仅可以节约成本，还能够减少电能的浪费，进而进一步提高其运输效率。

3.5 电力电缆的绝缘种类

在施工时，根据施工现场的实际情况和敷设方法合理地选择电力电缆的绝缘种类。近几年来，电力电缆的绝缘种类主要有PVC、乙丙橡胶和交联聚乙烯等等。其中，PVC电缆的抗酸碱性比较强，并且成本比较低，故而适合安装在腐蚀性较强的地方，但是如果突发火灾事故，PVC材料燃烧会产生一些有毒气体，人吸入以后会损害健康，产生的有害气体还会破坏环境，进而在易燃易爆场所中最好不要使用PVC电缆。而乙丙橡胶电缆和交联聚乙烯电缆不含卤素，相对来说，它们的适用范围比较广。

四、电力电缆的选择对施工的影响

4.1 电力电缆的牵引

在低电压配电设计电力电缆的施工过程中，第一步就是对电力电缆进行牵引。在牵引的整个过程中，首先要对电力电缆线路线盘的型号和规格等其他的一些重要数据进行初步的了解与评估，其实际型号要与设计中的规格相一致，此外还需要对线路的绝缘性能进行性能测评。在对电缆进行牵引时，要注意电缆的牵引弧度必须要低于电缆直径十倍的数值，也不允许将电缆拖着地面滑行，此举是为了避免对电缆的外皮造成损伤，故而要选择包装良好、质量上乘的电力电缆。为了减少对电缆的损伤，可以安排多个工作人员操作牵引过程，时刻保持电缆牵引的最佳弧度。

电缆进行铺设时，也要十分注意埋藏电缆的沟壑，沟底必须保持平整，不能凹凸不平。沟底的宽度应该为电缆直径乘以电缆根数的三倍，也要将沟上方的宽度预留0.2米，通过这样的方式就可以形成一定的斜坡，从而可以有效的防御塌方事故。对电缆进行放置时，沟壑的宽度和深度都需要电缆的直径和根数来决定，故而空间上一定要留有一定的余量。此外，还要在电缆的两侧竖起支架，在盖板上铺上地砖，并且做好特殊的标记，以方便后续的修理整改。

4.2 电力电缆的敷设

一般情况下，采用穿管敷设的方法对沟壑以及电力设备之间的电力电缆进行敷设，因为该种敷设方法可以将物理方面的机械损伤以及人为砌筑等对电缆带来的影响比原来降低很多，故而相关人员会根据施工现场的实际情况对保护管进行制作。在通常情况下可以将水煤气管作为电缆的保护管，相关的制作人员会根据现场电缆敷设的具体敷设位置对保护管进行合理的制作，在此过程中，假如敷设的位置出现了拐弯的情况，那么制作人員就需要改变原来的方式，使用电动机或者液压的方式对保护管进行下一步的弯制处理，在处理完成之后，还需要对其进行详细的检查，看看其表面是否存在裂缝和凹瘪的情况，倘若出现以上情况，则需要马上进行调整和处理。在保护管经过各项检查确定没有任何问题时，便可以对其进行下一步的埋设操作了，在操作过程中施工人员需要将保护管和设备接线盒进行对准处理，并且设置适当的坡度，方便后期排水。此外，为了提升其牢固程度，可以将其焊接在基础钢筋上，避免后期出现移位的情况，还可以对其进行镀漆防腐操作，延长其使用时间。

五、结语

在低电压配电设计中，电力电缆的选择对整个电路设计和现场施工有很大的影响，因此必须考虑周全，就像上面提到的电缆的线芯、材质、额定电压和横截面积等等，提前勘测现场的实际情况，做好电缆线路各部分的规划设计，选择最合理的电缆接地方式。在施工的过程中，做好电力电缆的牵引工作、辐射工作和线路的安装布置以及最后的保护工作。在工作的每个环节中，严格按照国家的规定，充分考虑实际情况，保证电力电缆工作的顺利进行。

参考文献

[1]贾国保.探讨低压配电设计中电力电缆的选择与施工[J].山东工业技术，2019（04）：194.

[2]简永杰.低压配电系统自动选型研究[J].机电信息，2017（33）：171+173.

[3]伍娟，唐志军，郭艳.低压配电线路电力电缆截面的选择与节能[J].科技创新与应用，2017（22）：82+84.

[4]汤继东.中低压电压电力电缆的正确选择[J].电气工程应用，2015（01）：63-71.

[5]刘国柱，杨剑波.合理选择工程应用中的低压电力电缆与母线产品[J].低压电器，2011（16）：51-56.