10kV电缆线路设计方面的问题分析

杜付旺

水发规划设计有限公司 山东 济南 250000

引言

伴随着电力企业规模的持续扩张，10kV电力电缆的应用也变得更加广泛。10kV电力电缆因为其耐用、美观的特点，受到了各大城市的配件网络的青睐。但是，在10kV电力电缆的使用过程中，仍然存在着许多问题，会对电力企业的配电网络的运行产生影响。所以，在对10kV电力电缆线路设计的过程中，要与这些问题相结合，对10kV电力电缆线路的设计进行深入的研究，并提出合理的施工方案，从而推动电力企业电力电缆线路设计工作的顺利进行。

1 电缆线路设计原则

第一，电缆线路设计应遵循安全可靠、经济合理、技术先进等原则。安全可靠是指电缆线路具有较高的可靠性，能够保证系统安全稳定运行，避免因线路故障而导致停电，确保用户用电的安全可靠；经济合理是指电缆线路应尽可能选择质量好、可靠性高的电缆设备，这样能够在保证线路安全运行的前提下节约资金；技术先进是指电缆线路设计应采用先进、成熟的技术，保证电缆线路能够满足实际需求，并能够达到预期目标。

第二，在设计电缆线路时应遵循方便施工、便于管理等原则。方便施工是指电缆线路应具有较强的可移动性，这样能够减少电缆工程建设中的工作量，有利于缩短工程建设周期；便于管理是指电缆线路设计应尽量满足实际需求，设计人员能够对相关设计方案进行充分论证和优化。安全可靠是指电缆线路应具有较高的可靠性，能够保证系统安全运行；经济合理是指电缆线路设计方案应尽量满足实际需求，避免出现不必要的浪费；技术先进是指电缆线路设计应采用先进、成熟的技术，保证工程质量。

2 电缆线路设计流程

在10kV电缆线路设计过程中，设计人员应根据电网建设要求和经济技术条件，充分考虑实际应用需求，对电缆线路的敷设方式、保护和检修、接地设计和施工等问题进行详细分析。在设计过程中，应遵循以下流程：第一，确定电缆线路的基本形式；第二，明确电缆线路敷设区域；第三，根据电缆线路路径和电缆线路负荷选择合适的敷设方式；第四，确定电缆线路保护和检修措施；第五，根据相关规定进行接地设计；第六，进行电缆线路施工。在实际应用中，应明确不同种类的电缆、不同敷设方式的适用范围。对于高压电缆来说，其敷设区域一般在地下，因此其保护和检修措施应具有一定的特殊性。此外，为提高10kV电缆线路运行可靠性，应根据不同类型电缆的特点，对其进行接地设计。最后，在10kV电缆线路施工过程中应注重对其质量和安全管理，确保施工过程顺利进行。

3 10kV电力电缆线路设计过程存在的问题

3.1 10kV电力电缆的机械性损伤

10kV电力电缆与一般的10kV电力电缆在使用过程中有很大的不同，相比于一般的电缆，10kV的电力电缆，其外径更大，所以在设计的时候，必须要对其弯曲的半径进行严格的控制，同时，10kV电力光缆的铺设和输送也有更高的要求，在10kV电力缆线的铺设过程中，若其弯曲的角度太大，将会造成导线内的机械性破坏，这将会严重地影响其使用寿命，并且10kV电力电线电缆的表面有一层很厚的绝缘层，所以在对其进行检测时，很难找出故障的成因，也不能进行定期的检测和维护，从而减少事故的发生。另外，10kV电力电缆的绝缘力很高，在运用过程中,一旦出现导线破裂，会释放出大量的热能，导致其工作效率下降，进而导致故障的发生，并且这种故障不易被检测出来，如果继续使用，就会导致严重的电力事故[1]。

3.2 10kV电力电缆的防潮保护

10kV电力电缆在实际运用的过程中，也有可能会遇到外部条件的干扰，如果有太多的湿气和湿度从电缆的表面渗入到电缆的内部，那么就会导致水汽侵入到电缆的绝缘层，这将给整条线路，甚至是整个电网带来巨大的损害，并可能引发严重的电力事故。因此，在设计和铺设电缆线路的同时，一定要做好防潮保护措施，首先，要确保电缆末端的密封性能良好，这样才不会让湿气和湿度从电缆端部侵入到电缆里面。其次，在铺设电缆的时候，要防止出现扭结的情况，最后，在铺设完毕之后，要对整个电缆进行严格的检测，如果出现了密封性不严、潮湿等问题，要立即进行处理。

3.3 10kV电力电缆大电流涡流问题

在10kV电力电缆线路的设计中，若10kV电力电缆的周边有铁质或钢质闭合回路，将会产生涡流，并且10kV电力电缆的体系越是紧密，其涡流就会越大，这样的涡流将会导致配电网的不稳定，从而引发电气事故，所以，在10kV电力电缆线路的设计中，必须对10kV电力电缆布线周边的材料进行认真的考察，以尽量避免涡流的产生。

4 解决10kV电力电缆线路设计问题的有效措施

4.1 根据气象条件选择设计方案

在配电网线路设计中，线路可以是长的，也可以是短的，当线路非常长，并且这一路段的气候条件变化是非常复杂的情况下，就难以用总体的设计标准来解决。为了让后续的工作变得更简单，尽可能地将最大风速等级、最低气温和最高气温、平均气温以及电线覆冰情况等多个环境因子参数进行综合考虑，并对其进行综合，进而对线路适用的气象条件区进行判断，采用分段的方法来扩展设计思路。该方法的实行，不仅减少了施工技术人员的后期维修工作量，而且为配电网企业带来最大的经济效益[2]。

4.2 设备的选择

4.2.1 电缆传送机。10kV电力电缆在施工时，对其绝缘层的选择要求比较高，传统的钢丝绳拉拔方式会对电缆端部造成磨损，进而造成电缆受外力作用发生弯曲，造成电缆敷设作业不能正常进行。电缆传送机可使缆线在输送过程中受力均匀，降低缆线表面的磨耗，确保其涂层的完整性，大大提高了缆线设计的工作品质和工作效率。

4.2.2 电缆滑轮。在敷设10kV电缆时，不管是采用缆索输送机，还是采用缆索牵引，都需要采用缆索滑轮。现在市面上使用较多的缆索滑轮有转向滑轮和直线滑轮。通过多年的电力工程技术实践，发现最常用的是直线型滑轮和转弯滑轮的结合，而只有在比较特殊的施工环境中才会选用悬挂式的电缆滑轮。

4.2.3 电缆盘支承架。为保证用电用户的配电量，配电网络必须不断地进行优化，在电缆施工中，由于光缆的截面面积加大,而电缆盘的长度也随之增加，10kV电力电缆在施工过程中，必须使用到电缆盘支承架。目前，大部分的施工单位都是利用吊车来协助铺设电缆，这样就大大地节省了施工的物力和人力。

4.2.4 消扭器。但是，目前对于钢绳的牵引仍然存在着这样的问题，在传输过程中，由于钢绳的受力不均，导致电缆在外力的作用下发生扭转，在传输结束之后，钢绳在卸载的一瞬间，会利用剩余的力量发生剧烈的摆动，这样很容易对周围的工作人员造成伤害。另外，还会对线缆两端造成磨损，导致线缆受外力作用而弯曲。为防止这类问题对施工造成不利的影响，可以在钢丝绳和电缆端头设置减扭装置，对装置起到保护作用。

4.3 电缆线路绝缘水平

电缆线路的绝缘水平与运行可靠性密切相关。当前，我国对电缆线路的绝缘水平未有明确规定，这在一定程度上增加了电缆线路的运行风险。因此，在进行电缆线路设计时应严格控制电缆线路的绝缘水平。具体来说，电缆线路绝缘水平应满足以下要求：第一，根据实际情况选择电缆的型号，避免发生因电缆型号不同而导致的设备故障。第二，在设计时应合理规划电缆线路的路径，减少因敷设路径过长而导致的故障发生。第三，在敷设过程中应根据实际情况选择合理的敷设方式，避免因敷设方式不当而导致的事故发生。第四，在设计时应根据实际情况选择绝缘材料，避免因绝缘材料不合格而导致设备故障发生。第五，在设计时应严格控制电缆绝缘水平，避免因绝缘水平过低而导致的设备故障发生，进而保证10kV配电网运行可靠性和稳定性[3]。

4.4 保护和检修

保护和检修是10kV电缆线路设计中的重要环节，决定着电缆线路的安全性和可靠性，也直接关系到城市配电网的稳定运行。在保护和检修环节中施工技术人员应从以下四个方面着手，首先，应选择合理的保护方式。在10kV电缆线路中，电缆终端头、接头、中间接头等部位都会受到机械应力作用，因此在对其进行保护时，应考虑机械应力因素，尽可能选择相应的保护措施，以确保其安全稳定运行。其次，加强检修质量管理。在检修过程中，应严格按照相关规程规范进行操作，尽量减少施工失误带来的影响。在对电缆进行检修时，应保证电缆具有良好的绝缘性能和防护性能，同时对电缆线芯进行检查和维护，避免因绝缘受潮导致电缆出现故障。再次，加强对事故原因的分析。在10kV电缆线路运行过程中，如果遇到故障问题而不能及时处理时，应深入分析原因并采取有效措施解决问题。在排除故障后，应及时对电缆线路进行检查和维护工作。最后，定期对电缆线路进行检修。在检修过程中应注重对电缆线芯进行检查和维护工作，以确保其正常运行。在检修过程中应确保所用工具、材料等符合要求。

4.5 敷设方式选择

电缆敷设方式分为直接敷设和敷设管道两种，直接敷设指的是电缆直接暴露在空气中，而敷设管道则指的是通过埋在地下或安装在管道内。为了方便电缆的使用和维护，在选择电缆敷设方式时，施工技术人员应着重考虑如下方面因素进行具体的电缆敷设，首先，应结合电缆敷设的实际情况，选择合适的桥架或者隧道等电缆敷设方式。在架空线路和地下电缆线路中，应优先采用隧道方式进行敷设。此外，对于城市道路交叉口、住宅小区等位置，应选择穿墙套管的方式进行敷设。其次，对于电缆线路中的分支或交叉线路，应优先采用直埋或者穿墙套管的方式进行敷设。最后，对于地下电缆线路来说，当其长度超过200m时，应选择隧道或者穿墙套管的方式进行敷设。总而言之，在进行10kV电缆线路敷设时，施工技术人员应尽量选择电缆桥架、隧道、穿墙套管等敷设方式。

4.6 接地设计和施工

接地是电缆线路的重要组成部分，能够为电缆设备和线路提供有效的保护，减少其遭到外力破坏的概率，确保电力系统正常运行。接地设计和施工工作是电缆线路设计过程中的重要环节，因此，必须对其进行足够重视。应根据实际情况选择合适的接地体，如地下电缆与地上电缆共用一个接地体时，应尽量将两种类型的电缆分开敷[4]。

5 结束语

综上所述，伴随着我国经济的快速发展，人们对电力的需求也在不断地增长，这对电力规模也提出了新的要求。10kV电力电缆作为配电线路的核心组成部分，其线路设计更是配电网得以良好、稳定运行的先决条件。因此，在10kV电力电缆线路的设计与施工中，相关设计人员和具体的施工技术人员，均应充分结合10kV电缆设计的实际情况，将设计的技术要领贯彻到具体的设计中去，并综合、仔细地考虑，才能做出合理的设计方案。只有通过这种方式，才能最大限度地确保电力的正常传输，以提升整体配电网络的安全性与稳定性，推动供电企业的平稳发展。