10kV配电电缆网材料选择及供电要求

林明

（广东电网汕头潮阳供电局，广东 汕头 515100）

社会经济和时代是不断地发展着的，给人们的生活带来了很多方便之处，同时，也给人们带来一些问题，需要人们不断地去研究和探讨。我国的电力系统的使用越来越广泛，同时也在对电力系统不断的升级和改良。在电力系统不断的构建过程之中，10kV配电网是电力系统中最为主要的构成部分，而10kV配电工程中使用的电缆则是配电网的重要组成部分，是电能成功运输的关键。10kV配电工程中对电缆的要求很是严格，无论是性能还是质量方面，对10kV电网的运行都有着重要影响，一个疏忽都会造成输电工程过程中发生的问题。因此，要对整个过程的用电、配置、材料选择上都要慎重而行，再三斟酌，进行科学、合理地研究。

一、电缆芯线的选择

众所周知电缆电线在生活中有着广泛地运用，传输电能和信息、家庭的电线、网络传输所需的产品等方面都有着的踪迹。在所有的电缆电线中，铜线和铝线是最常用的导电材料，都有着很好的导电性，而且在导电的过程中对电的损耗率相较于其材料来说是比较低的。铜材的导电率是相对于铝材来说是比较高的，20℃度时的电阻率为1.72*10-6Ωcm，然而铝材在20℃的电阻率为2.8*10-6Ωcm，大约是铜的1.68倍。当作为电线电缆承载电能运输，铝线的截面大概是铜的1.7倍，使用铜线的损耗相对于铝来说损耗比较低。铜材的柔软性，延展性比铝材要好很多，在加工和安装上都很便捷，而且铜芯很少会发生断裂的情况。通过物理学角度来分析，铜在春秋时期，一直作为兵器使用的，因此硬度相较于铝来说的是比较大的，而且铜具有非常强大的抗氧化能力，在古时候的钱币都是由铜铸造而成的，这也是因为具有强大的抗氧化能力，而被各个国家所使用。与铝不同的是，铜产生的电阻力非常之小，使用起来铜相较于铝来说能够减少安全事故的发生，而且铝较于铜来说，在价格方面是相对来说是相对低廉的，但是，由于铝本身的物理特征来说，作为铝芯电缆其使用的寿命很短，对线路的损耗也很高，产生的电损比例比铜芯要高，因此，多数人才会选择用铜芯来代替铝芯。通过之前发生的电缆事故情况来分析，大多数电缆故障的主要情况是因为电缆缆头的损坏而引起的。因此，对电缆缆头材料的选择，要慎重而行，虽然电缆缆头的损坏与各种因素有关，比如说汽化或者熔化等等，这也考虑到以后在选择材料上，要根据不同环境下，不同温度，湿度等等各方因素来进行材料选择[1]。

通过有关数据的分析和调查，铜的熔点在1083.6℃，而铝的熔点在661.127℃。由此可见，铜在抗融性能方面要优于铝的。从数据和性能上的实验来说，电缆选择铜芯的效果是比铝芯要好很多。

二、电缆绝缘材料的选择

（一）电缆材料的选择

目前，最经常使用的一种电缆绝缘材料是普通的聚氯乙烯，在耐热耐寒的性能方面都不是很强，一般就在－15°度到60°之间，而且，在燃烧过程中会产生有害气体。因此，在10kV配电电缆网设计之中，大多数情况之下都不宜去使用普通的聚氯乙烯，如果在发生短路或者其他情况下燃烧起来，对人们的健康产生一定的危害，在工业使用上对环境的破坏也有严重的影响。普通的聚氯乙烯由于本身材料的限制，对于电的转化率是比较低的，因此，普通的聚氯乙烯在绝缘性能方面上的作用是不远如交联聚氯乙烯的。在选择10kV电线电缆网的配置过程之中，应当选择性能更好而且更加环保并且利于环境的材料，交联聚氯乙烯。交联聚氯乙烯是将聚乙烯的形状进行人工改变，由线形状变化成为链形状，可以大大提高电缆的物理力学性质[2]。

（二）电缆防火性能的选择

在进行10kV电线电缆网的选择形状设计的时候，要考虑好各个方面的因素，不仅要在电缆电线的绝缘性能和价格进行考量，还要考虑到电线容易发生短路或其原因导致燃烧的因素。因此在电线的防火性能上也要有考虑，在电力工程中针对电缆的设计有着明文规定：在60℃以上的高温情况下，针对绝缘类型的选择，耐热的聚乙烯、普通交联聚氯乙烯、乙丙橡胶等的耐热性，都是“不二人选”的绝缘材料。而在100℃以上的高温环境之下，由于温度过于大，一般的材料不适应这种环境，绝缘性能会大大下降，甚至橡胶都会因此融化，那么就很需要使用矿物绝缘电缆，绝缘电缆有着很强的抗高温效果，而且防火的性能也很强。

（三）电缆在防腐蚀和防水上的选择

为了让人们在用电的质量和稳定性方面上得到安全和可靠，在配电电网的选择上就必须要慎重而行。在选择电缆上，要充分考量各种因素，电线电缆不仅要在防热性，防火性上要适应各种环境，还得具有很好的耐热，耐高温的属性。价格方面也需要在一定的合适程度之中，符合投入成本的比例。由于长时间在不同环境下，不同场合下进行工作，因此在针对的防腐蚀和防水的性能中必须仔细思量与考究[3]。

让电缆具有防水和防腐蚀的性能，就需要在多方面地实践和研究。通过在电缆内部增加一些防腐防水的材料，从而达到，使电缆具有防腐和防水的性能。这种方式在大多数的情况下，都是一个很有效的方法。在电缆涂上有机涂料，涂抹的厚度大约在1.0mm.这样，在一定程度上会起到防腐蚀的作用，当然还可以使用改性沥青材料，这种材料也有很好的防腐蚀作用。通过对电缆外部进行这种材料的涂抹，在长时间地使用过程中，让电缆具备防水防腐蚀的功能。在使用涂抹了这种材料的电缆后，就可以不用再担心电缆会因为长时间的使用和在不同情况下，不同地域下，不同气候之下，会因此受到腐蚀和受潮。所以在设计电缆规划的时候要进行多方面的探究，并且根据实际情况去建立电缆，尽最大的可能去规避那些潮湿，日光量大且相当干燥的地方，这样在一定程度上也就会大大降低了对电缆的维修成本。在那些水域广泛，气候湿润，降雨丰富的地区，可以使用横向或者纵向排列方式的阻水结构，并且针对电缆的使用情况，在地内部和外部都要进行防腐防水材料的涂抹。

其次，电缆不仅是配电网络供电系统中不可缺少的重要组成部分，在配电管理中也是属于薄弱环节的一部分。经受不起太大的外界干扰，因此不得不对电缆配电网络供电系统提供一个专门的电缆管理小组，来对电缆进行全方位的管理维修工作。电缆管理组要对电缆实行集中管理，不能忽视任何细节，且分工明要确，不同的小组要对电缆进行不同的维护与管理，做到工作仔细分工明确，从根本上规避电路事故的发生[4]。

三、电缆供电的基本要求和模式

（一）电缆供电的基本要求

电缆敷设应符合相关的技术要求和规定，电气设备、电缆和附件的选型应符合有关国家和行业标准。该系统以环网柜为电源节点，调整变电站电源与主双线的不同连接点，实现了主路之间的断电和负荷转移，箱式变压器应设置在低压中心，对于选定的电气设备，应考虑设备间隔范围或容量范围，以适应负荷的发展，要合理配置。如电缆通道，应确定沟渠或管道的缓坡。如果电缆密集或高压电缆位于水沟内，应使用优质的冷裂剂。由于出线开关或开关的调节电流，以及保护器的持续时间与变电所线路的控制不一致，因此所有的环状及接线盒均不受保护

在电缆敷设的设计规划过程之中，必须遵守相关部门的规章制度，严格按照相关部门的规定的，使用符合国家标准的电气设备和电缆的相关配件材料，让电缆敷设的标准达到高质量，高安全性的配置。在电源接入点的过程之中，每个连接点都应该连接到相应的位置之上，起到连接的作用，从而达到让主线和干线之间有着能控制电流能否断电的作用，让支线和干线发挥着转载电流的功能。每一条支线，每一条干线之间都是互相联系，互相提供电流支撑的，使其能够进行有效地充分合理的电量分配。在一个环网柜之中，一般常用4到5个单元接线，次要支线，转变和箱变的位置上，都不能很好地起到对电载流量的引入作用，无法提升电缆线路的弹性，这会导致在供电过程之中会发生一些潜在的影响，同时的稳定性和可靠性都大大的不足。因此，应当在次要支线，转变和箱变的位置上增设一个电缆的分支箱，让电流更加地稳定起来，也更好地引入电流流量。当电流处于低压负荷之后，通常会在旁边设置一个箱变，和正在运行的电气器设备保持一定的距离，这样，在发生故障的同时，就不会对这个箱变产生影响，并发生连续性的危害。

当一个地区电缆的数量错综复杂的时候，高电压等级在同一水平内设置，就需要采取冷缩式中间接头，并且需要采用质量较好的接头方式。在使用环网柜和电缆分支箱内部的时候一般都会采取一些保护措施，来保护环网柜和电缆分支箱的使用。因此需要增加一个高压熔断器在的箱柜旁边，高压熔断器的作用是可以保护断路器，减少断路器使用过程中的损坏，能够大大地提高电缆的使用持久度和安全性，这种在变压器的一端放上一个熔断器的开关，这样就可以直接将电缆连接在变压器之上。但是使用高压熔断器会使的成本得到提高，在装置损坏后，维修难度也相对于困难。[5]

（二）电缆供电的基本模式

在进行不同方式的供电模式之中，需要根据10kV电缆网的具体要求，来进行10kV配电电缆网的设计规划，运用环网柜供电的模式，在支线和电源末端上设置一个电缆分支箱供电，这是一种灵活方便且容易维修的一种供电模式。这种供电模式的铺设需要花费大量的资金、人力和物力，需要根据不同环境，在不同地域下进行电缆网的铺设。

还有一种供电模式的使用，利用电缆网的支干线上，采用装置负荷开关的电缆分支箱的一种供电模式。在投资方面的资金虽然很少，而且使用起来也很方便，对的故障检测起来也很容易，但是，由于将每个主干线分段点及开环点使用环网柜，所以得停电区域非常大，一旦故障，就会造成大规模大范围的停电。

四、结语

总而言之，10kV配电网在电网的铺设过程中扮演着举足轻重的身份。由于其可靠程度能够使用户安全的使用电，是用户使用的不二选择。电缆网的选型设计，对配电系统的运行也有着重要的作用，可以决定配电系统能否安全稳定的运行。所以在10kV配电网电缆的材料选择上要严格遵循出台的规章政策，在不同的地区所处的不同温度和环境之下，对电网电缆的材料进行相应的选择。同时把每个城市发展的规划还有对城市用电的需求，对现有电网的科技水平，资金方面的投入多少，施工团队和运行管理的方面上进行综合考虑，让电缆电路能够有着安全优质，且具有经济效益的运行。