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摘要：电力系统中仅仅采用高压架空线路来完成输电工作是远远不够的，在科技日益发展的今天，城市高层建筑大量出现，无法满足如此远距离的高压架空路线的线路选择，同时高压架空路线需要搭设电杆或者铁塔，占用城市空间，其产生的辐射对人体有害，严重影响线路附近城市居民的生活质量。
关键词：高压电缆；架空线路；输电技术
引言
近三十年以来，我国经济飞速发展，由此带来城市规模的大幅度扩张，在大城市的电力系统网络中，高压电缆的运用日趋频繁，大有替代架空线路的趋势。这是由两种类型的输电线路的特点决定的。架空线路的架设，需要在空中输电，要铁塔或者电杆来承载线路，由于输电线路距离地面较远，所以是靠空气来绝缘，因此导线也不需要绝缘层。而这些特点和城市空间的发展恰好相悖，目前城市中高层建筑物非常普遍，架空线路占用城市空间，不利于城市规划，影响城市美观，并存在安全隐患。
一、输电线路的分类
高压输电线路一般分为两种类型，即架空高压输电线路和高压电缆输电线路，一般按照输送电压的高低将输电线路分为好几个等级，详细情况见下表1：
二、高压电缆输电技术在电力系统中的优缺点及特性
一般从电厂或者发电站输送出来的电力都是高压电，因为电厂和发电站都修建在比较偏僻的地方，附近居民少，用电量低，绝大部分电量要传输到距离相对比较远的地方，而高压输电线路的电阻小，能大大降低电损，所以高压输电线路义不容辞的承担着这一部分电量的传输，其中高压架空线路造价便宜，检修方便，能满足所有输电电压等级，因此应用也最为广泛。
但是电力系统中仅仅采用高压架空线路来完成输电工作是远远不够的，在科技日益发展的今天，城市高层建筑大量出现，无法满足如此远距离的高压架空路线的线路选择，同时高压架空路线需要搭设电杆或者铁塔，占用城市空间，其产生的辐射对人体有害，严重影响线路附近城市居民的生活质量。
（一）所以在城市内电力系统采用高压电缆线路输电有突出的优点：
第一，高压电缆线路输电技术可以保证供电的可靠率；其次，高压电缆线路一般都埋在地下，属于隐蔽工程的范畴，不单独占有城市内的土地资源和空间；第三，高压电缆线路不需要搭设铁塔或者电杆等支撑物，可以节约钢材、水泥、木材等建筑材料；第四，高压电缆线路运行维护非常简单，不需要增加额外的人力、物力。
（二）相比于这些优点，电力系统高压电缆线路输电过程中也存在着一些缺点：
第一，高压电缆线路对外包绝缘材料要求高，相比于高压架空线路中采用裸的金属导线而言，高压电缆线路要进行严格的绝缘包裹，这就导致电缆线路价格贵，造价成本高；第二，高压电缆线路外包厚厚的绝缘层，因此线路分支难，电缆接头施工工艺复杂；第三，由于高压电缆线路是敷设在专用的电缆隧道中的线路，所以一旦其发生故障，便很难排查出故障点，这为及时处理事故带来难度。
由于高压电缆在专用的电缆隧道或者直接在地下埋设，其绝缘层、三相导体间，外界和导体间的距离都非常小，这种特性决定了高压电缆特别适合空间拥挤 的城市输电。而它的造价也较高压架空线路高很多，并且随着输送电压的增高，其造价也增长的越快。从表1中可以看出，高压电缆最大输送电压只有550KV，其结构组成从内到外依次为：导体、绝缘层、内保护层、填充料、外绝缘层。填充料和内保护层可以抵抗地面上的高压强压迫，也可以有效防止一般的外力破坏。
除此之外，高压电缆在使用方面还有一些专属特性，从经济和适用性角度出发，它适用于额定交流电压小于等于35KV的输电线路，其长期最高工作温度为90摄氏度，最长短路时间不超过5秒，高压电缆导体的的最高温度不超过250摄氏度。
三、电力系统中高压电缆输电故障产生的原因及分析
电力系统中，电缆、架空线路等输电线路是连接供电设备与用电设备的纽带，能很好的起到传输电能的作用。
高压电缆的应用非常广泛，故障时有发生，经过简单的分析，按照故障产生的原因，归纳出高压电缆常见的问题有：生产厂家的产品不合格、施工质量导致高压电缆系统故障、设计缺陷、外力引起破坏等因素。高压电缆在运行过程中产生故障后，要从上述几个因素仔细排查，及时处理事故，为城市供电提高保证率。
四、高压电缆线路与电力系统的绝缘配合要求
为防止高压电缆线路被自然界中的雷电击中，需要采取有效的避雷保护措施，目前常用的有两种方法，一是采用避雷器，另一种采用避雷线，这两种方法在运用过程中都需要考虑相关参数，下面详细阐述如下：
（一）避雷器的配置运用
根据《城市电力电缆线路设计技术规定》（DL/T5221—2005）,10～220KV的高压电缆线路与架空线路相连的一端应安装避雷器，特殊情况下应在电缆线路两端都安装避雷器。
电压在35KV以上的电缆进线段，如果电缆长度不超过50米，装设一组阀式避雷器即可满足要求，如果电缆长度超过50米，但经校验，一组避雷器能满足要求时，装设一组即可。
高压电缆线路与高压架空线路相连，其长度超过50米，同样需要在两端装设阀式避雷器或保护间隙，长度不超过50米时，即在任一端装设即可。
以电缆脉冲波特性长度，即电缆的临界长度为参考值，电缆的实际长度与临界长度之比与电压的数值关系见下表2：
（二）避雷线的配置运用
根据《110～500KV架空送电线路设计技术规程》（DL/T5092—1999）要求，电压在66KV以上的高压电缆线路和架空线路相连，则架空线路上应设置2000米的避雷线，35KV以上的高压电缆线路和架空线路相连，则架空线路上应设置1000米的避雷线。
结束语
电力系统高压电缆在设计和施工中，要严格按照绝缘配合的要求，提供施工质量，杜绝因施工不当造成的线路故障。同时，在改扩建工程中，原有电缆线路未架设避雷线时，应架设满足要求长度的避雷线。对于采用高压电缆线路的变电所，应按照实际情况和相关技术规定安装避雷器。
参考文献
[1]范小兰、何志苠等著，清华大学出版社出版，《电工技术》.2013年
[2]孙秋野、李海涛等著，人民邮电出版社出版，《电力系统分析》.2012年
论文作者:林长海,邓敬华
论文发表刊物:《电力设备》2017年第7期
论文发表时间:2017/6/27
标签：高压论文; 线路论文; 电缆论文; 电缆线路论文; 避雷线论文; 避雷器论文; 电力系统论文; 《电力设备》2017年第7期论文;