浅谈110kV电力电缆线路的设计及施工技术

广州电力建设有限公司 邓志敏

1 110kV电力电缆线路的设计分析

1.1 电力电缆线路选择方式

在110kV电力电缆线路设计中，具有较高可靠性、稳定性及持续性的电缆线路开关电源是110kV电力电缆线路设计的基础。目前我国110kV电力电缆线路设计中，铜芯材质的电缆线路使用最为广泛，在铜芯电缆线路使用过程中，必须对电缆的截面与材质严格控制，由于电力电缆线路的输电效果直接受到截面大小影响，所以在110kV电力电缆线路设计过程中须根据实际输电情况来选择合适的电缆。选择电力电缆主要是针对电缆芯种类与电缆截面两方面进行，考虑电缆的接地方式。在施工电力电缆线路施工中，必须计算电缆生产厂家所提供的相关数据，确保电缆参数满足110kV电力电缆线路施工要求。110kV电力电缆结构由内到外为导体、内屏蔽、绝缘、外屏蔽、半导体缓冲阻水带、皱纹铝套（铝套）、外护套。

1.2 电力电缆接地方式设计

在110kV电力电缆安装过程中，还需安装相配套的铝护套，通过铝护套来确保110kV电力电缆，始终保持稳定的电感应状态。由于负荷电流值与电感应数值都会影响电力电缆的设计，所以须加强监测力度，在铝护套选择中须选择电感效应较好的材质，一旦铝护套感应电势超过相应限度将直接造成铝护套绝缘效果破坏，在电力电缆数量较多的接地位置会导致铝护套产生感应电势、使电缆温度上升，造成大量电能损失，还会破坏电力电缆的正常运行和使用寿命。要想减少电能损失，长时间维持铝护套感应电势在正常范围内，须优化调整接地方式，通常可将铝护套合理分段然后进行交叉互联接的接地方式，可有效减少铝护套环流损失，增强电力电缆的运行效果。

在分段110kV电力电缆过程中，要充分了解铝护套的感应电压实际值，再根据安装环境合理选择电力电缆线路，通常设计110kV电力电缆需三个情况：如电力电缆线路较短时，可在互层的两端使用并联方式进行接地；如电力电缆线路较长时，可通过交叉互联的接地方式；如电力电缆长度适中，合理使用互联接地方式都可达到预期使用效果。对电力电缆线路设计出科学合理的接地方式，可有效提高运行的稳定性、安全性、可靠性，将线损率降到最低，使电力电缆的运行质量和输电效果增强。其中需注意，运行电力电缆过程中，已使用交叉互联接地方式的电力电缆无法达到等分分段，每一段长度都存在差异，如是对单一电力电缆使用时可不进行分段，组合运用其他几种接地方式具有更好效果。

2 110kV电力电缆线路施工技术

2.1 电力电缆施工准备工作

在敷设电缆前要对电缆沟、排管内壁进行检查，确保不存在石块与混凝土等杂质，防止其中的杂物对电力电缆造成损伤，影响电力电缆后期使用安全性与运行质量。如电缆沟与排管内壁存在杂质，可通过使用牵引绳捆绑钢丝绳对管道内壁进行清洁处理，在完成清洁后还要通过管道探测仪对电缆沟与排管内壁进行检查，确保清洁干净。

电力电缆敷设对周围环境温度具有较高要求，通常施工环境温度须高于0℃，在保证施工温度正常的基础上控制电缆输送方向，电缆输送方向应根据电缆排管方向，可最大程度缩短电力电缆敷设时间，在保证电缆敷设质量与安全的基础上提高敷设质量。电缆输送须严格按照相应的施工方案进行，需严格按照施工图纸进行作业，在施工图纸中将顶管位置标记出来，选择正确的电缆输送方向。

2.2 电力电缆线路敷设方式

通常110kV电力电缆敷设包括排管、直埋、电缆隧道、沟槽及电缆桥架等多种方法。在敷设电力电缆过程中要对施工现场实际情况充分考虑，选择合适的敷设方式、设计合理科学的敷设方案。敷设电力电缆最主要要确保电力电缆能够稳定正常运行，采用不同敷设方式满足电缆敷设需求。

首先，在竖井内敷设电缆，要确保竖井中间的部位电缆不会有接头，只能在电缆两端预留接头，如电缆较深情况下需在中段位置设置接头，将接头设置在水平巷道内；其次，钻孔敷设电力电缆时应把电缆捆绑在钢丝绳上，如钻孔稳定性较差还需采用保护管敷设。如采用排管或直埋的敷设方法，要尽量确保电缆敷设效率，可在电缆拐角设置拐角井。如在直线敷设上需根据一定间隔设置直线井，确保其敷设的预制板具备承载性能，可方便施工人员架设机械设备，方便安装施工。应对电力电缆工程条件施工环境特点及电力电缆类型数量等因素充分考虑，需确保电力电缆敷设后运行可靠，后期维修方便，技术性价比高。

在爆炸危险场所明敷电缆、露出在地坪上需保护的电缆及地下电缆和公路铁道交叉时都需使用保护管敷设方式，防止电力电缆受到破坏。在厂区或建筑地下物敷设电缆时，由于电缆数量较多，通常可采用电缆沟敷设。如同一通道中电缆数量较多、电缆沟无法承载电缆时，可考虑应用电缆隧道敷设方法。在保护管敷设应用时须确保电缆保护管内壁光滑、没有毛刺，保护电力电缆不受破坏，保护管性能须满足电力电缆敷设要求的耐久度与强度，因此电缆保护管通常情况下采用阻燃型塑料管。电缆构建物敷设方法应用时，电缆沟通到宽度不能小于300毫米，且需根据不同沟深与电缆支架配置方式优化调整，调整电缆支架的层间距离，确保电缆敷设固定要求。如在一层中存在多根电缆，可通过更换或增设一根电缆或接头。

2.3 电力电缆线路附件选择

110kV电力电缆附件是将大量的部件、组件及材料，按照相应的设计工艺在施工现场安装到电缆端部，与电缆本体形成一个整体。在室内环境中，由于不会受到阳光、直接照晒或雨淋，可直接选择户内终端。如在户外的安装环境中应选择户外终端。电缆与其他电器设备间还存在一段连接性，不应采用敞开式终端。110kV电力电缆线路采用敞开式终端须配备屏蔽环与防御罩，在终端与支架间使用绝缘底座。在选择电缆终端过程中，要确保终端类型可以满足电力电缆的电压、安装环境以及可靠性等要求。

电缆接头是要把电缆的导体、导体屏蔽、绝缘、绝缘屏蔽、金属护套以及外护层连接起来，所以电缆接头必须具备足够的强度和良好的导电性，具有钢丝铠装的电缆还必须确保钢丝铠装纵向、连续，具有较强的机械强度；电缆终端支架选择。电力电缆终端的金属部件在不同相导体之间，应确保大于1m的距离，对地之间距离也应大于1m。户外电缆终端底座垂直于地面的安装高度须高于2.5米。要求选择的电力电缆终端支架必须具备较高的机械强度，可将终端的荷载与安装维修时的额外负载有效支撑，终端支架选择必须要求具有坚固耐用的特点，具有防腐蚀与工程防护性能，对于型钢制成的电缆终端支架还必须热浸镀锌，提高其抗腐蚀性能。

2.4 电力电缆线路护层接地

110kV电力电缆通常采用单芯电缆，在电缆运行过程中防止电力电缆会产生感应电压，所以在设计电力电缆线路过程中，必须考虑电力电缆金属护套与屏蔽层的接地，必须确保直接接地。110kV电力电缆线路护层接地方式主要分为一端直接接地、线路中间接地以及交叉互联接地。一端直接接地方式通常应用于较短的电力电缆线路中，电力电缆金属护套与屏蔽层的正常感应电压可以满足需求时，可以直接使用一端直接接地方式，可以有效避免电力电缆护层绝缘受到电压的破坏，在另一端的金属护套与屏蔽层需要经过护层电压限制器保护后再接地。

如果电力电缆出现单相接地故障时，对周围弱电线路造成干扰，还需要平行于电缆线路铺设一条回流线，确保电力电缆稳定可靠运行。线路中间一点的接地方式通常应用于线路较长的电力电缆中，如果只采用一端接地方式，不能满足电力电缆运行需求，应用线路中间一点接地方式可以有效避免电压破坏护层绝缘，两端金属护套与屏蔽层都需要经过电压限制器保护后再接地，如果发生单相接地故障，对周围弱电线路造成干扰，同样需要在电缆线路平行位置敷设回流线。交叉互联接地方式也应用于较长的电力电缆线路中，通过使用中间接头将电力电缆的金属护套与屏蔽层均匀的分为三度、或分为三的倍数段，然后再进行交叉互联接地。

综上，随着近年来我国对电力能源需求量持续增加，110kV电力电缆已经成为我国主要的电力输送通道，由于其电能输送量大以及占用空间小的特点，已经逐步替代110kV架空线路。本文对110kV电力电缆线路设计过程与施工过程进行分析探讨，减少110kV电力电缆线路建设过程中的施工难度，为电力电缆线路稳定可靠运行提供保障。