电力系统中高压电缆输电线路设计研究

摘要：当前，电力输送系统当中高压电缆得到了广泛的运用，高压电缆不仅电能损耗比较小，而且电能输送速度较快。大量工程实践经验也表明，高压电缆设计方案以及相关设计技术的实际应用情况将在很大程度上对高压电力系统的运行性能产生影响。因此，设计人员要依据电力系统实际情况，运用正确的方式，对高压电缆输电线路进行合理设计，并对其绝缘、避雷和架设工作等进行合理规划，以达到良好的设计效果，提高电力系统运行质量，为人们提供安全、稳定的用电环境。

关键词：电力系统;高压电缆;输电线路

1高压电缆在电力系统中的优缺点

1.1高压电缆的优点

首先，高压电缆的输电线路路径较短，相对比较容易对线路路径进行有效选择;其次，高压电缆比较隐蔽，建设完成之后，往往被道路、草坪等覆盖，不会对城市景观产生干扰;最后，高压电缆不会受周边环境干扰。

1.2高压电缆的缺陷与不足

首先，电缆入地造价高、耗资大，其投资是架空线路的8～10倍。建设的高成本，在一定程度上影响电缆入地建设的进度。其次，当前城市的地下资源非常紧张，地下自来水、燃气、污水等管线林立，给电缆隧道的施工造成的难度越来越大，而且在某种程度上，电力隧道是一次性资源，一旦隧道资源被充分利用，在邻近道路再次修建隧道的可能性很小。最后，地下的隧道中的电力电缆一旦发生故障，抢修工作难度相当大。确定故障点困难，隧道空间狭小，人员难以活动，占路施工又会受到交管部门的很大限制，所以，地下电缆抢修所耗费的人力、物力和财力成本非常高。

2在电力系统中高压电缆的连接方式分析

2.1电缆进线段方式

高压电缆在出线时要经过变电站，在变电站出线后我们采用的就是高压电缆，随后采用高空架空方式使高压电缆进入下一个变电站，并與之相连。

2.2高压电缆方式

电力系统中电缆连接最重要的部分还是在变电站，在变电站与变电站之间，所采取的连接方式就是在电力线路全线高压电缆的方式。高压电缆输电线路部分线路在长期裸露于大自然当中，经历长时间的风吹日晒，雨雪交加，对于那些隐藏的线路会遇到一些天灾，鸟兽的侵害，这些因素往往导致我们的电缆线路元件老化、疲劳、磨损等，如不能及时处理这些问题，就直接影响电力系统的安全性与稳定性。

2.3电缆两段架空进线方式

将高压电缆线路融入电力线路当中，由于我们在电力线路出变电站时经常采用高空架空方式连接，选择比较困难，所以在我们高空架空电缆的中间部分采用电力电缆，也就是说电缆的两端所采用的连接方式都是架空线路。

3高压电缆在电力系统中输电线路设计研究

3.1电缆外层保护套的选择

如果高压电缆线路在110kV及以上，可以将聚氯乙烯（PVC）或聚乙烯（PE）作为外护套。目前，电缆的防水层以铅合金护套或皱纹铝护套效果最好，而铅合金护套较皱纹铝护套具有更好的耐腐蚀性能和较小的弯曲半径，但是，铅合金护套比重大，机械性能不如皱纹铝护套，对施工安装不利。从金属护套的短路容量方面考虑，铝较铅的导电性能好，能耐受较大的短路电流。聚氯乙烯耐环境应力开裂性能比聚乙烯好，在燃烧时分解的氯气有助于阻燃，而且聚氯乙烯对化学腐蚀的耐受性能不及聚乙烯，在燃烧时会析出含有氯化氢等有毒气体。电缆敷设多位于市区道路，出于安全和环保考虑，电缆外护套选用聚乙烯材料。

3.2接地端的选择

正常工作下的电缆，金属外层保护套上的环形电流数量级与芯线负载电流相同，这样会使外层绝缘保护层老化，而且芯线的负载流量也会大大降低，所以我们选择一端接地的方式;如果我们电力线路全部采用电缆，我们选择的接地方式就是使电缆终端接地;电缆一端与高空架空线相连，我们可以选用与高空线相连的一端对保护套直接接地地点进行设置，另一段进行电压限制;电缆两端与高空架空线都相连，我们会选在中间处（容易遭雷击处）设置外层保护套直接接地点。

3.3电缆系统的接地

因为存在感应电压在金属外壳的上面，高压单芯电缆通常需要经过特殊别的处理来预防感应电压环流的过大。对此，管线进行适当的接地能够降低或者去除金属护套循环，降低运作的损失，增强线路负载的本事。若是不正确的接地，不仅损失回加大，也可能是由于过多的循环，保护层异常炎热，电缆或附件燃烧;也可以放一个电缆护套在非直接接地状态，导致金属护套潜在漂浮，导致个人或设备安全事故。

3.4回流线的选择

安装设置回流线能够使感应电压降低，能够避免电缆线路周边感应电压过大。选择回流线时根据热稳定要求对线路截面进行考虑，回避回流线上的腐蚀，要在线路上设置防腐层，回流线采用的是10kV电缆或者LGJ导线。在电缆线路附近设置回流线，电缆三相品子型在品子两肩设置回流线，如果线路较长的电缆可以均匀分为三段进行布置。

3.5敷设方式的选择

（1）电缆隧道敷设方式：电缆隧道具有很大的空间，运用辅助设施，其敷设、运行都比较方便，适用于电缆回路多且重要的情况。110kV及以上电缆输电线路普遍选用该种敷设方式。电力电缆隧道横截面为圆形或矩形，圆形隧道空间能够被导体正三角形排列、电缆线路垂直蛇形敷设等充分利用，对电缆金属护套感应电压进行有效控制，避免电缆支架数量过多，节约成本。

（2）电缆沟敷设方式：这种方式采用通风漏光为主，也不会占用太多空间。进行抽水采用移动抽水方式来进行，但是，时间一长水容易渗透到电缆沟里，沟盖容易碎裂，对我们线路的美观度和绝缘性产生很大的影响，这样会导致原先的设计效果达不到良好地步。这就要求我们电力系统中的高压电缆设计人员有足够的经验和能力，及时分析具体工程背景，合理有效的选择确定最适合的敷设方式，确实的保障电力系统整个系统的整体工程质量。

4结语

总之，在当前输电线路高压电缆设计的过程之中，还依然存在着诸多问题需要相关工作人员采取有效的措施加以解决。设计人员要依据具体电力工程背景，对回流线、电缆接地方式及敷设方式等进行合理选择，以对感应电压进行有效控制，为电力系统提供一个安全、稳定的用电环境，提高人们的日常用电质量，并对其实际应用过程中的各种问题进行有效规避。

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作者简介：

李伟鹏（1988.12.10），性别：男;籍贯：厦门市同安区;民族：汉族;学历：大学本科;职称：工程师;职务：片区项目经理;研究方向：输电线路。