110 kV 高压电缆施工技术难点与解决措施分析思路构建

2022-12-13张俊平

现代制造技术与装备 2022年5期

张俊平

（广东电网能源发展有限公司，广州 510160）

110 kV 高压电缆是我国主要应用的输电线类型，能够承受100 kV 高压电，且电能在传输中具有非常小的能量损失。该类线路系统建设中也存在一定的难度，包括施工隐蔽、施工距离长与跨度大等。如果没有做好施工技术的准备工作，则可能会对工程施工效果造成影响。因此，要能够针对技术难点采取相应的解决措施，以保证工程的高质量建设。

1 施工常见问题

1.1 电缆损伤

高压电缆施工中包括有电缆沟、直埋、穿管与电缆隧道等敷设方式[1]。此过程如果没有做好控制，则可能出现电缆损伤问题。第一，当高压电缆管线以穿管方式敷设时，施工管道可能因存在混凝土残渣划伤、磨损电缆保护套，严重时可能会对电缆正常应用产生影响。第二，在电缆敷设中，弯曲位置可能受到管壁摩擦、机械损伤的影响，也可能因扭曲与管壁出现摩擦而导致损伤。第三，在敷设电缆时，电缆会受到管壁、地面的摩擦影响。虽然这部分摩擦的存在不会损伤电缆绝缘，但可能磨损电缆外保护套，存在磨穿的情况，导致电缆出现进水受潮的问题，在降低绝缘性能的情况下会影响电缆的使用。第四，在展放电缆时，受到电缆自重的影响，可能出现失控情况而使管壁同电缆之间发生碰撞损伤电缆。

1.2 电缆接头

在110 kV 电缆中，使用的接头主要为模塑、绕包与模铸3 种类型。受制作工艺、现场条件等因素的影响，在电缆头制作中，绝缘带层间经常会存在一定的杂质与气隙，导致故障问题的发生。目前，我国多使用预制型和组装型电缆头，但也可能导致问题的发生。此外，在电缆头制作中也可能存在绝缘填充剂无法满足要求、密封圈漏油等问题。无论使用哪一种形式，都可能因电缆绝缘端口位置集中较多的电应力而导致发生故障。

1.3 附件安装

在高压电缆施工中，附件的安装也是一项关键内容，具有较强的专业性。安装电缆附件时，也有可能发生附件损伤电缆的情况，进而影响电缆头的应用性能和绝缘性能。

2 技术难点与解决措施

2.1 输送方向

在敷设电缆前，需要能够做好现场温度的控制，保证在0 ℃以上[2]。在保证温度的基础上，需要能够选择好电缆的输送方向。一般来说，电缆的输送方向选择以电缆排管比较顺的方向为主。这不仅能够有效节约时间，对于电缆安全来说，也具有十分积极的意义。同时，要能够设置好输送顺序，以连续输送区段，做好输送工作，有效提升搬运频率和输送效率。在设计施工方案时，需要提前设计好施工的路径图，并在图中标记电缆通道顶管的位置。

2.2 管道清理

在敷设电缆工作前，需要做好管道的清理，保证排管内壁、电缆沟中不存在杂物，以避免管道中存在石块等杂物对电缆造成损伤，影响电缆的运行质量。尤其是对于预埋较长时间的管道，更需要进行彻底清理，必要时可在牵引绳上捆绑钢丝，以实现管道的清理。

2.3 敷设电缆

在开展电缆敷设工作时，需要按照从上到下的顺序敷设，以保护电缆。在使用机械方式敷设电缆时，需要在牵引绳与牵引头、牵引绳与钢丝网套间做好连接电缆头活节的安装，有效避免扭曲情况的发生。在电缆井口位置进出时，需要做好防护措施。具体来说，可以在井口位置安装导向装置，也可以在管口位置安装涂抹有润滑剂的保护装置，最大限度避免电缆损伤。要保证电缆放线架具有稳定的特征，钢轴的强度、长度符合电缆盘重量与宽度的要求，同时做好敷设机具的检查，保证其能正常运行。敷设电缆时，需要避免将电缆放置在支架、地面上摩擦，加强检查，确认电缆是否存在扭曲、压扁等损伤情况[3]。完成敷设后，需要安排人员做好对地绝缘电阻的测量，可使用2 500 V 摇表进行测量。如果在测量中发现电缆保护套存在破损导致的对地短路情况，需要及时采取措施给予处理。

2.4 电缆轴失控处理

以机械方式展放电缆时，因电缆自身重量较大，有可能出现电缆轴失控的情况。针对这种情况，可以在井口位置留出一定的施工场地，在同井口10 m 距离位置放入电缆轴，之后再设置2 台输送机控制电缆轴，避免发生失控情况，同时安排人员在工作井、入井以及电缆轴位置做好监督处理。此外，需要在井口做好专用井口滑车的设置，避免电缆在摆动中碰撞侧壁。

2.5 局部受损处理

为了避免电缆在敷设中发生局部损伤问题，可以最大限度地控制电缆的最大牵引力。在转弯位置，需要以侧压力与弯曲半径相乘的方式做好最大牵引力的计算，保证电缆侧压力在3 kN·m-1以内[4]。在展放电缆时，要先测量侧位置的压力。如果发现该值在3 kN·m-1以上，则需要做好转弯位置弯曲半径的调整。在计算电缆转弯弯曲半径时，要保证该值符合要求，否则可能损害电缆。为了避免发生该情况，需要在转弯位置安装转弯滑车，便于支撑电缆，并安排专人负责管理。在分控箱、总控箱间设置好电缆连接，便于进行自动的启停处理。如果存在设备故障情况，则将直接通过电缆将信号发送到总控箱，以自行实现停止或跳闸操作，避免因某设备发生故障而影响其他设备的正常运行。

2.6 敷设后调整

在完成电缆敷设后，需要避免因环境温度变化导致发生热胀冷缩情况。一般来说，需要避免电缆拉得过直。现场人员需要核实电缆的排列方式和敷设顺序，在电缆关键位置做好标注，如需要在首尾两端、工作井与拐弯位置登记电缆编号，以便更好地开展相关工作。调整电缆后，也需要使用橡胶垫、单相卡具在电缆首尾位置进行固定，且需要保证使用的夹具不会形成闭合磁路。

2.7 接头制作安装

在高压电缆施工中，电缆接头的安装与制作是其中的重点环节，且其安装质量将直接关系到线路的安全性与使用情况。在实际制作电缆接头时，需要做好空气湿度的控制，保证低于70%。在制作绝缘电缆终端头与中间头时，也需要做好温度控制，保证在10 ～30 ℃。同时，需要在施工区域做好临时工棚的搭建，保证卫生、清洁且具有良好的通风性。制作终端头时，需要严格按照安装与规定要求操作，保证接头、终端的安装质量满足要求。制作电缆接头前，需要加热电缆，以消除电缆展放中因绝缘收缩、扭曲机械应力造成的尺寸变化[5]。加热电缆时，需要强化温度控制，保证在70 ～75 ℃，且保证加热时间在3 h以内。要保证能够一次性完成中间头的剥切与制作，避免受潮。

2.8 现场试验

该项工作主要是对电缆进行外护套和交流耐压试验[6]。第一，当电缆运输到现场和拆除包装后，需要及时做好外护套泄漏试验，在外护套对地位置开展工作。一般来说，泄漏电流值不会非常大，如其稳定性较低，试验中可以发现电压不断增加，试验时间也将延长。当发生该情况时，需要及时确定发生原因，避免对后续工序的开展产生影响，同时需要能够测量交叉连接片的接触电阻，保证该值小于20 μΩ。第二，在管道中放入电缆固定位置后，需要做好外护套电阻试验。在外护套对地位置测量获得的数据无法作为判断依据，单纯作为参考。此项试验能够作为展放电缆过程中是否发生外皮损伤情况的证明。第三，完成电缆终端头与中间接头安装后，需要再次开展外护套泄漏试验，要求同前两次试验保证具有一致的操作规程。在主绝缘耐压试验时，要控制好试验电压，一般为132 kV，保证试验时间在1 h 以内。通常情况下，当电缆处于空载耐压时容抗较大，需要试验设备电感充足。当电缆具有较长的长度时，需要更多的电杆。如果因电缆长度过长无法开展耐压试验，则可以通过对电缆施加24 h 对地电压来替代。

2.9 附件安装

在电缆附件安装前，需做好人员培训，保证能够严格按照施工标准、安装指南要求安装附件。安装中需要做好场地温湿度的控制，严格控制建筑材料与附件设备，保证能够满足应用规范需求。剥切电缆时，要明确切割精度、位置与方法，做好附件与电缆位置的控制，保证尺寸满足要求[7]。

3 相关注意事项

在高压电缆施工过程中，需要把握好以下事宜[8]。第一，在敷设电缆前，需要充分勘查路径，制定施工措施，尤其是存在顶管的电缆通道。如果现场条件满足要求，可以将电缆在顶管入口按照两边的方式开展敷设。该情况下，输送机能够顺利将电缆送入管道的两端，之后启动牵引机，有效避免牵引绳损坏顶管管道对电缆造成损伤。第二，在工程施工中，没有在规定时间内进行交流耐压试验，而是以工频系统直接对电缆充电。对于该种情况，在实际操作中存在一定的风险，需要能够积极做好试验设备的改进处理，以保证能够满足试验需求，并在确保完成交流耐压试验后再进行送电处理。第三，在电缆施工中，环境的清洁与否将直接关系到接头安装质量。实际工程安装中经常会存在防护棚搭设过于简单、防尘效果不佳以及操作不便等情况。可以做好成型安装支架的制作，制作具有高质量、多次使用且可拆装的防护棚，以有效解决清洁问题。