电力电缆在建筑电气工程中的应用研究论文_郭延辉

电力电缆在建筑电气工程中的应用研究论文_郭延辉

(广东德源亨电缆实业有限公司 52200)

摘要:随着我国建筑行业的持续发展,人民对于建筑电气工程的施工质量有了更高的要求,不仅要保证电气工程的运行性能能够符合人民的实际需求,也要确保电气工程在运行中的稳定性、安全性等问题,这就使得电气工程的设计、施工人员必须考虑到电力电缆的正确、合理选择,以此保证电气工程的运行稳定及安全。随着社会经济的不断发展,我国建筑电气工程的组成结构越来越复杂,无论是在电力电缆的设计选型中,还是在电力电缆的安装敷设过程中都存在着较高的局限性,一旦在电力电缆的设计选型和安装敷设过程中存在不合理情况,就会导致电气工程的运行可靠性及安全性达不到相关要求,使得人民财产及人身安全存在着诸多隐患,这些都极其不利于整个经济社会的持续发展。

关键词:电力电缆;建筑电气工程;应用

1电力电缆概述

1.1电力电缆的概念

常用的电线电缆按用途分有:裸导线、固定敷设电线、耐热电线、屏蔽电线、电力电缆、控制电缆、通信电缆、射频电缆、测温电缆、温控电缆等。用于电力传输和分配大功率电能的电缆,被称为电力电缆。在电力电缆技术中380V/220V~660V为低压电缆,6kV~35kV为中压电缆,110kV~220kV为高压电缆,330kV~500kV为超高压电缆。如今,6kV~35kV电压等级的中压电缆在建筑电气工程中的运用越来越普遍。随着我国城市化进程的不断推进,城市建筑物也逐渐密集,在很多大城市集群的建筑电气工程输配电系统中的管廊敷设局限、运行稳定性低、安全可靠性差等问题也渐渐凸显出来。电力电缆的设计、生产、检验及施工的质量直接决定着建筑电气工程的运行稳定性及安全可靠性,这给电力电缆的设计、生产、检验及施工提出了更高的要求。

1.2电力电缆的基本特性

电力电缆有两个方面的基本属性,首先可以有效地传输电磁能,第二,适应环境的能力较强。简单来说,随着敷设、运行环境的改变,电力电缆需要有较强的耐寒,耐热,耐辐射,耐磨等特性,还要能承受气压、水压的变化,并且力学性能上具有较强的抗拉和抗扭转能力等等。除此之外,有些电力电缆的使用环境比较特殊,为了保证建筑电气工程电力系统的正常运行,还需针对具体情况增加特定的使用要求,例如:防白蚁啃咬、阻燃、耐火、防水、防化学腐蚀等等。

2.电力电缆的型号选择和规格(即经济截面)筛选

2.1.电力电缆的规格(经济截面)筛选

电力电缆的规格的筛选不仅会直接影响到整个电气工程的稳定运行,也会极大地影响到电力电缆的使用寿命,甚至在运行过程中会产生一系列安全事故。因此,在电力电缆的截面筛选过程中,应着重考虑到用电负荷、电压损失、机械强度以及温升等各方面的需求,相应的也要考虑到截面的经济电流密度和稳定性,从而有效降低能源消耗和降低运行成本[3]。而电力电缆的截面筛选方式有很多种,主要的就包括有:(1)温升。在电力电缆的截面筛选中应确定其发热条件,保证电力电缆的载流量(即长期运行电流)大于线路的运行电流;(2)电压损失。在利用电压损失方式进行电力电缆截面的校验工作中要确保所有电力设备的端电压符合规定标准。(3)经济电流密度。可以通过最低的年费用进行电力电缆的截面筛选,但是也要确保配电线路处于10kV以上。

2.2.电力电缆的型号选择

根据现状来看,我国许多电气工程中采用的电力电缆一般是交联聚乙烯绝缘电缆、聚氯乙烯绝缘电缆以及油浸纸电缆(由于生产工艺自身具有油污性,对环境造成不同程度污染,现已逐渐被交联聚乙烯绝缘电缆取代),尤其是交联聚乙烯电缆更成为我国电缆市场中的热点产品,这种材料具有较高的导体运行温度及使用寿命,而且在燃烧过程中不会产生有毒气体,其优越性得到了我国各个行业领域的共同认可[4]。同时,在电力电缆的型号选择中也必须要着重考虑到施工环境和施工条件,这就需要电气工程设计人员做好事先的信息收集工作,详细了解城市的交通情况和线路布局情况,从而使电力电缆能够得到良好的安装环境。此外,在公路路段及铁路路段等环境中采用浅槽敷设或直埋敷设的方法过程中,电气工程设计人员可以考虑选择增加钢铠的电力电缆,以此来保证电力电缆的安全运行,确保电力电缆在运行过程中不会受到外力破坏,从而保证电气工程的整体性能。

3电力电缆敷设后常见的问题分析

在建筑电气工程的电力电缆施工结束之后,电缆的使用可能不会出现什么问题,但随着时间的推进,有些施工不规范、质量不达标的电缆就可能出现各种各样的故障,下面分析了电力电缆敷设后的几个常见问题。

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3.1受外界因素影响

电力电缆主要受环境和人为因素两个方面的影响较大。首先是自然环境的影响,电力电缆的主要工作是输送电能,很容易因遭受雷击或者高温等而导致线路烧坏的现象。打雷刮风等恶劣天气环境下,也可能因树枝折断而刮蹭到线路,进而损坏电缆,造成线路的毁坏。其次,电力电缆设计、生产所用材料价格较高,因此诱发了盗窃电缆的行为,在过去的几年里,由于相关法律法规还不够齐全完善,一些不法分子盗窃电缆,将其变卖以谋求利益,严重损害了电力系统。

3.2电力电缆本身的质量问题

在电力电缆在输送电能的过程中,会存在各种各样的问题。例如输电过程中的能量损耗,产生大量的热能,这对电缆材料的耐高温性能提出了较高的要求,并且,电力电缆也应具有一定的耐腐蚀能力,以应对雨水等物质的腐蚀作用,因此,选择高质量的电缆材料相当重要,因为它直接决定着电缆的使用寿命及电力系统的运行可靠性。电力电缆的工作负荷是十分巨大的,这就对电缆材料的质量要求必须符合国家相关标准,否则就很容易导致线路瘫痪,严重影响人们生产生活的正常进行,不仅如此,还会给电力部门的维修带来很多难题。一些电缆生产企业一味的追求经济效益,偷工减料,选择质量达不到相关要求的材料进行电力电缆的设计、生产,降低了电缆的耐久性,因此在使用过程中很容易出现故障。

3.3电力电缆施工工艺选择不合理

施工难度大,施工工艺复杂,施工工期长是建筑电气工程中电力电缆施工的主要难题,这就要求在进行电力电缆施工时选择科学合理的施工工艺,否则将会给电力电缆的施工以及使用维护带来许多不必要的麻烦。在正式施工开始之前应当制定科学可行的施工方案,全面的考虑输电线路的特点,以及施工地的环境因素进而选择科学合理的施工方案。需要注意的是,在大规格、大长度电力电缆的穿管敷设过程中,要特别注意拉伤电缆,使电缆在敷设转弯、放线时,对电缆造成隐性质量缺陷;电力电缆的终端接头,也是比较容易出现故障的环节,电缆终端接头必须选择有相关资质的技术人员制作。有些地区的电缆故障问题比较多,施工人员需要针对已经出现的问题提出相应的解决方案。

4、电力电缆运行维护

4.1运行条件分析

电力电缆在运行时对条件要求比较高,敷设人员必须全面检查电缆破坏性,控制电力电缆运行温度。当运行温度比较高时,则适当降低电流。电缆运行期间需要将电压控制在合理范围内。系统运行电压大于额定电压时,则易击穿绝缘层,导致安全事故发生。电力电缆在出现短路故障时,则应当将其运行时间控制在2小时以内。电力电缆导体温度必须控制在标准范围内,且电力电缆外护套温度比线芯温度高15摄氏度左右,所以通过检测电缆外护套温度就可得知线芯温度。长时间高温运行环境下会对绝缘层的性能作用造成影响,因此电缆运行期间必须注意检测线芯温度浮动情况,当处于高温运行环境时,需要减少电缆载荷,以此实现降温处理。

电力电缆在运行期间出现跳闸事故时,则应当及时停止供电,不能进行试运行与输送电能。电缆不能长时间处于过载运行状态,以免出现高温运行现象,使绝缘层面临老化失能隐患。通常来说,对于3kV及以下的电力电缆线路来说,运行负荷可以超过15%,持续运行时间为2小时;对于6kV及以下的电力电缆线路来说,运行负荷可以超过15%,持续运行时间为1小时;在检修和维护电力电缆时,必须进行相位核对处理,以免相位混乱引发安全事故。

4.2电力电缆维护措施

检修和维护电力电缆能够提升电缆运行可靠性和稳定性,敷设方式不同则表示维护方法不同。具体可按照以下方法进行检修维护:在检修维护电力电缆期间需要对电缆电流载荷情况进行检测,并且对每一段电缆的绝缘性能与电缆运行温度进行测量,以此确保电缆运行稳定性。电缆处于潮湿运行环境下极易影响绝缘性能。还会使绝缘失效产生击穿问题。因此在进行电缆接头制作应当对电缆湿度和潮气情况进行检测,在检修维护时注重检测电缆湿度问题,以免引发绝缘失效问题。

5.结语

综上所述,电力电缆在建筑电气工程中的应用需要考虑到多方面因素,不仅要考虑到电力电缆的路径选择、规格筛选、型号选择、敷设方法以及施工方法,也要考虑到电力电缆的敷设环境和检测技术,从多方面确保电力电缆的运行安全,有效提高电气工程的整体质量。

参考文献:

[1]赵家敏.建筑电气防火设计中电线电缆的应用[J].民营科技,2016,03:9.

[2]郭东荣.关于建筑节能工程电线电缆线芯直径检测相关标准的讨论[J].中国计量,2016,04:98-100.

[3]戴雅康,王炳燕.铜包铝芯电力电缆在建筑电气工程中的应用[J].现代建筑电气,2013,01:63-68.

论文作者:郭延辉

论文发表刊物:《电力设备》2019年第11期

论文发表时间:2019/10/16

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