高压电缆线路电气设计研究

2021-03-26朱晓斌

光源与照明 2021年1期

关键词：方案设计电气设计电缆

朱晓斌

江苏金易电力工程设计有限公司南京分公司，江苏南京 210001

0 引言

电气设计方案是我国电力工程建设结构的核心环节。经过多年的发展，高压电缆线路方案设计已相继总结出相对全面的优秀经验，有效满足了高压电缆线路建设的实际需要。

1 高压电缆线路电气设计原则

高压电缆线路电气设计复杂，如果电气设计内容没有经过技术人员和施工人员科学、合理的规划，就极易产生电力风险，严重的甚至会产生电力事故。因此，在高压电缆线路电气设计过程中，技术人员要针对电力运行情况及实际环境，制订可行的设计方案，以供后续施工环节的技术探索和数据研究，有效避免电力工程开展流程中可能出现的电力风险。为了有效规划高压电缆线路具体施工方案，技术人员应详细了解高压电力线路，如线路施工的实际工程规模、经济资金成本、建筑原材料以及设备招标物资等，并进行相对严格的数据检测及性能评估，确保高压线路运行的安全性和稳定性[1]。

2 高压电缆线路电气的设计内容

2.1 电缆线路电气基础方案设计

在高压电缆线路电气方案设计基础方案的制订过程中，绝大多数设计方案都以草图为主要模式，设计方案需通过上级主管部门的审查和批复。当初级方案确定后，再根据实际电气施工过程中出现的问题和不足，进行相应的技术调整及方案修改，最终确定符合电气施工实际情况的方案。

电缆线路电气基础方案设计内容包括以下几个方面。（1）在高压电缆线路电气方案设计过程中，电缆敷设的实际环境或电缆线路方案对高压电缆线路电气施工有极其重要的实际作用和现实意义，电缆线路敷设是电气方案设计需要格外注意的影响因素之一。（2）对高压电缆线路电气方案设计而言，电缆及电缆路径模式的选择直接影响电力实际内部结构中线路路径的合理性，如果使用科学、合理、可行的路径敷设方法，不仅可以有效地节省电力运行过程中所需的电力资源，还可以从根本上确保电力供应的及时性和安全性。（3）在高压电缆线路方案选择中，技术人员要根据高压电缆线路的实际需求合理选择电缆型号、材质及载流量等，在保证运行安全的前提下，选择经济实用、性价比高的电缆，保证高压线路的正常运转。（4）高压电缆线路敷设具有特殊性，其外部影响因素，如自然火灾、地表地震及外部力量等突发事件不能忽视。此外，还要征询规划部门的意见，并取得路径红线图。因此，在电气方案设计中，技术人员要时刻关注电缆线路的防火性能、抗震性能及外部结构质量等方面，从全方位，多角度保证高压电缆线路的正常运行。

2.2 电缆线路电气施工方案设计

（1）在日常高压电缆线路电气设计过程中，技术人员首先要根据项目工程的实际需求设计详细的施工方案图纸，并根据确定后的项目电气方案及周边敷设环境，确认设计图纸数据及相关信息，优化及完善电气施工图纸。（2）技术人员应充分考虑高压电缆线路结构的全面性，在实际工程开展及施工环节上，既要考虑高压电缆线路设计经济预算问题，又要综合考虑在工程开展过程中可能出现的问题和不足，并以此为基础进行高压电缆线路图纸的确认、更改和完善。（3）在高压电缆方案设计过程中，技术人员应确保高压电缆电气设计图纸的实用性，使之起到真正意义上的技术指导作用[2]。（4）针对电气工程应用的特殊性，技术人员需要从大局考虑，根据国家标准规范和政策要求，综合以上各种电气影响因素，最终确定合适的电气设计方案，并在实际方案实施过程中严格按照要求进行工程建设。

3 高压电缆线路电气设计存在的问题

3.1 忽视线路电气重要性

对于高压电缆线路方案设计而言，电气设计是其工程施工的重要组成部分。电气设计方案的合理性和可行性，直接影响电缆电气运行的整体质量和施工效率，因此必须加大对高压电缆线路设计工作的重视程度。然而，综合观察我国高压电缆线路的施工现状可知，高压施工部门更关注工程的施工环节，在实际施工过程中忽视了电气设计的数据调查及优化，严重降低了设计方案的经济和社会价值。在设计高压电缆线路电气方案时，有的设计人员的设计观念落后，使用传统的设计模式和方法，缺少针对电缆线路施工现场的数据调查工作，造成电气方案设计相关内容失去真实性和准确性，无法确保后期电气工程质量。

3.2 电缆敷设方式问题

在高压电缆线路方案电气设计过程中，电缆敷设方式主要为地下构筑物，其敷设模式包含电缆隧道、电缆拖拉管、电缆排管、电缆沟槽、电缆直埋敷设、电缆井等。虽然高压电缆线路电气设计方案中电缆敷设方式多种多样，但是难免存在各种安全及运营问题。

（1）电缆隧道敷设模式适用于居民聚集地区和对环境美观有特殊要求的地区。在实际施工过程中，其敷设区域的自然环境及地质环境要求高，还需要足够的空间分布，因此所需要投入的经济成本及建设成本也相对较高。（2）电缆排管模式存在操作不安全问题，尤其是在实际线缆使用过程中，存在一定的不确定因素。（3）电缆沟槽敷设模式属于暗沟模式。虽然暗沟模式在实际操作中具备一定的随意性优势，但在公路结构及硬化地面中无法使用。（4）电缆直埋模式的主要优点体现在经济投入少、方便项目电气施工。但是一旦在项目电气施工中出现任何问题，便难以开展正常的检修和维护工作。（5）电缆隧道敷设模式需要足够的排水系统及排水设备，从日常电气设备的经济费用看，此种电缆敷设模式需要大量经济成本投入[3-4]。

4 高压电缆线路电气设计策略

4.1 选择适合的电缆路径

科学、合理选择线路路径，是现阶段我国高压电缆线路方案设计极其重要的内容。电力设计人员必须根据高压电缆线路的实际情况，从多个线路路径设计方案中选择最可行、最合理、最经济的路径方案[5]。

在实际高压线路设计方案选择时，技术人员应注意以下几个方面。（1）综合考虑工程项目周边自然环境及项目实际情况，选择适合电缆路径敷设的具体方案及电缆分段位置定位，以便项目竣工投运后高压电缆的运行管理及后期维护。（2）充分考虑电缆路径周边建筑物的位置及实际规划情况，尽可能避开居民生活区域及大型建筑区域等，最大限度地降低对人们正常生活的影响。（3）尽可能选择路径转角数量少、地质较为平坦的区域，降低整体工程电气施工的难度。（4）遵循工程建设地区的法律法规，实现合理合法的工程建设，最大程度上保护自然环境及现有建筑物，从根本上解决工程建设的安全性和稳定性问题。

4.2 重视前期电气探勘工作

为了保证高压电缆线路电气设计方案的合理性，应积极落实电气设计前期的数据检测和勘探工作，完善管理和控制高压电缆线路施工现场的实际情况和详细信息数据，包括自然环境、气候温度、社会人文等方面，为电气方案设计提供有效的数据参考和理论根据。例如，设计人员在设计电缆线路路径方案时，首先应勘探项目工程周边自然环境数据，并根据相关信息和数据，综合考虑施工和规划等因素，在充分了解和认识项目施工区域情况后，综合考量并设计增加值方案，只有运用科学、合理的设计方案，结合企业人力资源管理，才能取得最大化收益。

4.3 提高电气设计方案质量

根据现阶段我国高压电缆线路施工的实际要求，确定电气方案设计的核心点，有效及时解决电缆线路常见故障，最终制订安全、稳定的电气设计方案。例如，综合总结目前我国电缆运行过程中遇到的常见故障可知，高压电缆线路杆塔是故障高发位置，因此在电气方案设计中，需要积极落实线路设计的检测工作，并充分考虑到电缆终端杆塔的机械性和绝缘性，在此基础上选择优质的电缆搭建材料。同时，设计人员还应该充分结合电缆线路杆塔周边外部建设环境，如自然温度、项目建设区域水文地质条件等。在实际方案设计过程中，不仅需要有效控制工程施工经济成本，还需要确保杆塔建设综合质量。