关键词：电力系统；高压电缆输电线路设计；问题
引言
我国电力行业的发展带动我国其它行业发展迅速，使我国整体经济建设快速发展。在国家电网运行过程中，架空线路比较容易受到极端天气的影响而出现故障，且占用地表空间较多，而电力电缆线路不过分占用地表空间，电力电缆多数情况下是铺设在地下的，所以在一定程度上就避免了因极端天气产生的不利影响而发生的故障。
1高压电缆在电力系统中的设计现状与存在问题分析
随着高压电缆容量更大、输送距离更长，城市电力电缆传输占比快速增加。然而，实际应用中新增电缆几乎全部采用挤包交联聚乙烯绝缘电缆（优异的电、机械及热性能、免维护、可靠性高）。电缆系统故障时有发生，其故障率相对架空线低，但故障危害大。由于故障频发，所以，我们有必要研究产生这些故障的原因。经过分析总结，发现施工安装、产品质量以及密封受潮是故障发生的3大主要原因。针对电缆本体分析发现，产品质量故障主要原因如下：（1）电缆绝缘层与金属护套（屏蔽）接触不良，导致放电或烧蚀击穿。（2）电缆外护套材质不良导致开裂。（3）绝缘材料性能不合格。（4）本体制造缺陷，如微孔、杂质超标等缺陷。其他主要原因如下：（1）施工时导致电缆受损。（2）交叉互联接线方式错误。（3）自然灾害：如暴雨、泥石流等。（4）进水受潮。针对电障常有发生，占电缆附件故障问题的近85%。施工安装问题主要原因如下：（1）界面被异物、半导体粉末等污染。（2）预制件与电缆绝缘界面压力控制不当，导致界面气隙。（3）预制件安装严重偏心。产品质量问题主要原因有：（1）应力锥尺寸及电缆绝缘层差异较大，可能出现放电或本体撕裂现象。（2）制作采用的原材料性能较差。密封受潮问题主要原因如下：（1）密封“O”圈设计不当，无法起到有效密封作用。（2）施工安装时由于湿度较大或天气原因，附件与电缆绝缘界面处混入了水分。（3）密封圈及防水带材老化性能较差，在长期运行下逐渐失去了密封作用。
2加强电力系统中高压电缆输电线路设计措施
2.1系统架构设计
首先，在管理系统设计过程中，业务层位于数据持久层和表示层的中间。通过业务层能够将表示层和业务逻辑层进行不同程度的耦合，减弱高层对低层的依赖。即使低层对上层一无所知，通过接口依然能够保证上层和下层之间的合作。同时，在业务逻辑层设计中，可删除或替换不需要的组件，以保证系统的正常运行，增加系统的延展性。在设计业务逻辑层的过程中，要对领域业务进行分析。无论是传统的程序开发还是现代的程序开发，都必须注重和领域专家的合作。服务层是重要的组成部分，通过服务层能够有效实现网络的异步通信。在服务层中，系统可以分为分布式和互动式的应用程序，能够为客户端提供异步通信服务。表示层能够为用户提供视图，实现人机交互功能。所以，表示层在设计过程中必须注重用户体验，提高信息交互的水平。
2.2电缆选择
1.导线选材，电缆以铝芯线为主，综合分析适用铜芯电缆的具体工程。如高层建筑、计算机机房等，结合实际情况选择合适的导线材料。2.电缆芯数，水下或重要线路中，需尽量减少接头数，多选用单芯电缆，确保电缆敷设的经济性。但是，注意交流系统单芯电缆应采用隔磁处理的钢丝铠装电缆，切勿采用钢带铠装导致后期使用受到一定限制。乙丙橡胶绝缘电缆敷设，其自身电气优势突出、机械稳定性强，对周围环境要求不高，耐高温、耐潮湿，线芯长期工作温度可达90℃。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆3.铠装选择，针对实际敷设方式选择合适的铠装，根据敷设直埋地敷设、水下敷设、导管或排管中敷设以及综合管廊中敷设等方式不同，需选择对应的铠装。首先，在直埋地敷设中，考虑到电缆承受压力及机械损伤，多采用钢带铠装，确保电缆质量稳定。水下施工，电缆受水流冲刷影响，需采用钢丝铠装或钢带铠装并在外表设置耐腐蚀的塑料或纤维外被层。在导管或排管中辐射，考虑到对电缆的保护，推荐使用塑料外护套或加强型铅色护套进行保护。
2.3电缆布置技术
输电线路运行中，作业人员根据实际情况，布置输电线路，采用合理的电缆排列方式，保证电缆三相排列的科学性。对于线路较长的情况，需要采用等边三角形排列方式，固定好输电线路。将电缆布置在高位侧，采用挠性布置的方式，提高刚性固定的有效性，对电缆支架的材质提出严格的质量要求，以免因电缆支架材质问题引发安全事故。合理布置电缆线路，对于电缆线路运行中的问题进行有效的管理方式改进，比如在与架空线路连接中，要采取措施将其固定好，避免因天气原因导致线路运行中发生意外。
2.4实施绝缘分割交叉互联接地
如果线路太长，就不可以让线路的金属保护套一端完全接地，如果接地，不仅直接影响到仪器的正常投入应用，同时还会大大增加设备应用的安全隐患。必须说明的是，一定要使用绝缘接头，因为绝缘接头能够使外屏蔽层和护套在电气上完成分段。在进行高压线路的设计过程中，应该保证电缆的排列顺序是互相对称的，以更好地完成降低感应电流的目的。如果交叉互联之后的一端做到接地的话，另一端就会立即形成一个极其小的合成电压，在金属保护套内抑制循环电流的产生，降低生产费用。
3高压电缆输电线路设计的注意事项
高压电缆输电线路设计是确保输配电稳定性的重要措施，科学的电缆设计可避免意外事故发生。例如，电缆通过负载电流，若工作温度过高，电缆将持续发热，可能出现绝缘热击穿，导致电缆短路跳闸，甚至引起火灾。电缆实际使用中，由于电缆导体电阻过大或过小，导致运行中容易发热，在电缆选型上，不合理的选型也会导致导体截面不满足运行要求，运行为过载运行，电缆散热不合理，持续运行导致热量积累严重。此外，在硬件技术上，若接头制造技术落后，没有稳定压接，将导致接头处存在较大接触电阻，电缆运行仍会大量发热。电缆相间绝缘性能不好，造成绝缘电阻较小，运行中也会产生发热现象。为了保证电缆的安全运行，在进行电缆设计时选择电力电缆应考虑下列因素：（1）电缆的额定电压要大于或等于安装点供电系统的额定电压。（2）电缆持续允许电流应等于或大于供电负载的最大持续电流。（3）线芯截面要满足供电系统短路时的稳定性要求。（4）根据电缆长度验算电压降是否符合要求。（5）线路末端的最小短路电流应能使保护装置可靠的动作。（6）高的击穿强度，低的介质损耗，相当高的绝缘电阻，优良的耐放电性能。（7）具有一定的柔软性和机械强度且绝缘性能长期稳定，电缆热伸缩形成的蠕动。
结语
随着城市土地资源紧张，对高压电缆输电线路的设计研究必是大势所趋。设计人员要依据具体电力工程背景，对电缆材料、连接方式、绝缘处理等进行合理选择，为电力系统提供一个安全、稳定的用电环境，并对实际应用中可能出现的问题做好预控措施。
参考文献
［1］杨铖．高压电缆线路设计工作中应注意的要点探析［J］．科技资讯，2017，15（25）：55，57．
［2］朱黎．高压电缆设计技术及应用实践微探［J］．河南建材，2017（2）：188-189．
［3］陈剑锋．高压输电线路设计工作中应注意的要点分析［J］．技术与市场，2018，25（12）：155，157．
论文作者:余会明
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年22期
论文发表时间:2020/4/23
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