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摘要:随着电力企业在现代社会发展中的重要性不断凸显,城市电网规模在不断的扩大,人们对于电力的需求而也越来越高,配网工程投资规模日益增加,电力电缆将进一步扩大使用。可以说电缆敷设工程是城市配电网建设的重要环节,要重视施工过程中各个细节的处理。同时要重视电缆敷设技术的应用,确保工程竣工验收投产后可以满足电网安全运行的条件,基于此,本文将对电缆线路在城市配网改造中的应用进一步展开讨论。
关键词:电缆线路;城市配网;配网改造;技术;施工要点
1、城市电缆线路的前期规划
在对规划城市电缆的过程中,首要的问题就是要以城市的实际情况以及具体的规划方向做为改造的基础,也就是说不仅仅是要对该市五到十年内的电网规划情况进行分析,同时还要对该市市政府这一阶段的具体城市建设规划方向进行全面的了解,最后再实际的规划过程中还要充分的考虑该市的道路改造情况,以及周边用户的电力供应情况以及用电需求。在改造电缆线路的过程中,政府相关部门首先要确保该地区的供电安全,以为基础来对该地区的电网自动化的发展趋势和需求进行研究,在电缆的主要线路的节点上设置环网。需要引起注意的是,环网的馈线在接地方式比上与其他电网不同,因此一般选用直接接地的方式,所以应该重点的保护那些中高压的输电线路,与此同时,应该运用分接箱的方式来设置低压电路,把环网中直接接地的电缆分流处理,同时满足不同用户的供电需要。一般的,一个分接箱能够同时为三至五个用户提供电力。
2、主要的电气接线方式以及相关设备的选择
2.1 环网柜、电缆分接箱的选择
通常情况下,在进行日常的供电中,通常至少会设置两条主干线缆,其中一条主干线缆主要是与分接箱进行串联,直接的为用户提供电能,因此要充分的考虑线缆的负荷量;另外一条主干线缆主要是与缆中的重要负荷以及其他的环网线路进行串联,其目的实在供电系统出现故障的时候,能够及时的对输电线路进行转换,确保供电的安全稳定。
通过以往的经验可以发现,在对街道供电的主干线缆的环网柜进行设置的时候,尽可能的靠近十字路口,能够获得最好的效果,这样不仅能够极大的缩短各个分接箱之间的连接距离,同时还能避免交叉线路出现安全方面的问题。此外在选择开关的时候,最好是选用四路进出线的开关,这种开关能够在实现运行、拉开、接地三种接线方式的同时还留下一个转换开关作为备用。在设置线缆分接箱时与环网柜不同,分接箱的主要任务就是为用户提供稳定的电能,因此在设置时应当尽量的向沿线的用户靠近,同时在选择开关时,也应该选用不带负荷的两路进线的开关。
2.2 高压线缆的选择
高压线缆同样是输电线路中一个十分重要的组成部分,它能够保证线路运行的安全性和稳定性,因此高压线缆的选择工作也应该引起电力部门的足够重视。我国目前广泛使用的高压线缆材料主要是交联聚乙烯电缆,这种材料造价相对低廉、便于制造,在安装上相对的简单,因此成为了高压线缆输电中的主要材料。但在实际的输电过程中,这种材料存在的缺陷也越来越明显,其中最主要的就是电缆在输电的过程中市场会出现温度过高的现象,使得道题并不稳定,容易引发安全事故。针对这一问题,为了确保输电线路的安全稳定,经过研究逐渐的开发出了一种更加安全、稳定的三芯交联聚乙烯电缆,新产品在交联聚乙烯电缆的基础上进行了创新和改进,使其能够负载更多的电流,提高了供电效率的同时,也是电力系统的运行更加安全稳定。
3、电缆线路维护的技术标准
电缆线路的技术标准主要可以从六个方面来说:一是电缆线路不可超负荷运行,这个标准也不是这么绝对,在短时间内是可以超负荷运行的但是不能导致电缆线路出现发热的情况。二是由于电压升高会造成短路并会对电缆线路的绝缘体体造成破坏,所以对于电缆线路运行的电压是有标准要求的,要求是不能超过其额定电压的1.15倍。三是在电缆检修的过程中如果拆开了接线头就应该在接入时核对其相位。四是全线敷设电缆的线路跳闸后就不能进行试送电。原因是由于电缆线路的故障一般是永久性的,如果进行试送电的话就会造成事故的范围不断扩大,增加了损失;而如果空载电缆线路出现故障的时候立刻试送电的话会击穿线路绝缘的薄弱环节继而造成更多的事故。五是电缆的温度。尤其是线芯的温度,不能超过相应质地电缆所规定的温度。电缆的温度过高的话会造成电缆绝缘性能较低、绝缘材料老化的情况。在进行测量的时候只要测量外皮的温度就可以知道电缆线芯的温度,一般情况下外皮与电缆线芯的温度大约相差15℃至﹣20℃。在维护过程中若发现电缆的温度超过标准就要采取限制负荷的办法来控制电流从而降低其温度。六是对于不经常使用的或者备用的电缆应该接在电网上充电来进行防潮处理,避免绝缘击穿的情况发生。
4、电缆线路在城市配网中应用的问题及对策
4.1 环网柜的接地闭锁问题
当前电网所使用的环网柜,其主要的接线方式是上进下出。但有些户外环网柜的接线方式是下进上出,这是在断开负荷开关时,环网柜的下侧还始终带电,这就导致出现带电合接地开关的情况。针对这一问题,就真空环网柜来看,可以选择不进行接地开关的安装。但对于一些全绝缘、全封闭的环网柜来说就需要利用进线侧以及对接地开关进行电磁闭锁的方式,来避免这种情况的出现。
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4.2 负荷开关额定电压和电流的选择
4.2.1 负荷开关额定电压的选择
在选择负荷开关的额定电压时,要充分的考虑其所在的配电系统的额定电压,要确保负荷开关的额定电压不能小于其所在的配电系统的额定电压值。
4.2.2 负荷开关额定电流的选择
在选择负荷开关的额定电流时,一般选择630安的额定电流,这样可以保证环网柜中每一个环都能负荷8000到10000千安的电流,极大的满足了日常的工作要求。
4.3 电缆线路的铺设方式
当前主要有三种敷设电缆的方式:直埋敷设、排管敷设和沟道敷设。直埋敷设的方式主要是在电缆根数较少,且针对一些不需要承受车辆压力的小区绿地以及部分流量较小的非机动车道上进行敷设是使用的,这种电缆敷设方式对于施工技术要求不高,相对的手工造价也较低;排管敷设主要是应用在一些电缆根数较多,且针对城市中的主要道路,以及一些不便于破土施工的地方进行敷设,与直埋敷设相比,排管敷在施工造价上要相对较高;沟道敷设主要是在电缆线路较多、较集中也较复杂的变电所、配电房等电力部门应用,沟道敷设主要是在出现故障时,方便维修,但同时由于其施工造价以及对技术的要求都很高,因此无法大面积的进行应用。通过以上的分析,我们可以发现,在进行电缆敷设时,排管敷设的方式无论是从施工工艺,还是工程造价以及实际应用上都更具有优势,它能够很好的对电缆进行保护,防止或者降低电缆所受到的外力作用,使电缆能够始终处于一个相对安全稳定的环境中运行,同时也更便于日常的检修,因此是敷设电缆的最好选择。
5、电缆线路在城市配网改造中的应用
5.1市区电缆线路的前期规划
市区配网改造过程中,第一步要做的工作是对其电缆线路进行前期规划,而这种规划需要结合城市本身的规划进行全面考虑,不仅要从短期内进行配网改造规划,同时还要从长远利益方面进行城市建设配网改造规划,另外,还要结合当地的道路改造情况,考虑道路周边的供电用户的电力使用情况。
下面结合某地的具体案例,对城区内的配电网络的结构改造进行分析,目前已知的该市区内的整体电网规划为将改造后的电网设计成“手拉手”的环形网络结构,并且每一条线路在运行过程中的最大电流荷载量为额定电流量的三分之二,根据该标准,在电缆的线路改造的过程中,有关部门应该早保证城区的供电安全的基础上,充分的分析市区内的未来电网的自动化发展趋势和需求,对电缆的主要干线的节点均进行环网设置。值得注意的是,由于环网柜的馈线的接地方式比较特殊,一般采取的是直接接地的方式,所以对于中高压的输电线路,应该进行重点绝缘防护,另外,在低压电路的设置过程中,应该采用分接箱的方式,将直接接地的环网电缆进行分流,以此来满足不同的用户的使用需要。通常清理下,每一个分接箱可以为三至五个用户进行供电。
5.2电气接线方式及设备选择
5.2.1 环网柜、电缆分接箱的选择。
一般来说,对于城市街道的供电,应设置两条及两条以上的主干电缆线路,其作用是一根主干电缆线路与分接箱进行串接,从而发挥对用户实施直接供电的作用,不过对负荷量的考虑规划是非常关键的;其第二根主干电缆线路用于对重要符合的串联,并同时将其他环网电缆线路与之相连接,万一发生故障,能够确保运行电缆线路的及时转换,建立有效的电力安全运行防护。
在街道的主干线缆的环网柜设置的过程中,值得考虑的是要使得其金尽可能接近十字路口,这样不仅可以缩短各分接箱之间彼此连接的距离,同时还能够从很大程度上避免因线路交叉而导致出现的各种电力安全问题。对于开关的选择,应保持选择使用四路进出线开关,在有效实现运行、拉开及接地三种接线方式后,同时还会存在一个备用的转换开关,以防故障情况下进行转换使用。
5.2.2 高压电缆的选型。
高压线缆作为输电线路布设的一个重要内容,对于线路的运行安全和稳定性都有着非常重要的影响,因此其选材也应该引起有关部门的重视。一般来说,交联聚乙烯电缆作为我国目前高压线缆的常用采用,具有制造方便、安装简单等特点,被广泛的应用于高压线路的输电中。但是实践中,该材料也存在一定的使用缺陷,其中最明显的就是导体在工作的过程中,温度过高,因此不利于线路的安全防护。这种情况下,为了满足现代输电线路的使用要求,有关科研单位开发了新型的具有更强稳定性的三芯交联聚乙烯电缆YJLV22系列产品,这种产品在保养原来电缆材料的使用优势的基础上,实现了更大的负荷流量,并有效的提高了运行的安全性。
6、配网电缆施工时需要注意的要点
6.1 电缆附件的安装
电力电缆附件的安装关键在于设备的质量水平及施工人员的技术工艺,那么其附件安装的质量也就越高。电缆剥切尺寸的准确性是直接与电缆附件的质量相关联的,现在工程中采用的电缆附件均为厂家成套产品,因不同厂家之间电缆附件安装工艺要求有所差异,所以在工程施工的需要注意电缆附件规格尺寸要求,使其能够满足正常运行的条件。另外特别注意的就是在电缆附件安装之前,要对电缆附件进行表面清洁,并且需要满足电力电缆附件安装环境的温度与湿度要求。在对电缆附件进行选择的时候要注意在价格合理的情况之下,合理选择质量较高的电缆附件对于整个电缆敷设是有益的。
6.2 电缆体系的防火处理
因为电力电缆的特殊性,应该使用封、隔的方式来避免电缆的燃烧。主要防火措施为:选用具有阻燃性的电缆;电缆构筑物中电缆引至电气柜、盘或控制屏、台的开孔部位,电缆贯穿隔墙、楼板的孔洞处,工作井中电缆管孔等均应实施阻火封堵;在隧道或重要回路的电缆沟中的下列部位,宜设置阻火墙(防火墙):①公用主沟道的分支处;②多段配电装置对应的沟道适当分段出;③长距离沟道中相隔约200 m或通风区段处;④至控制室或配电装置的沟道入口、厂区围墙处。⑤在竖井中,宜每隔 7 m设置阻火隔层。
7、结束语
综上所述,城市配网改造是市政建设的主要内容之一,是为了能够去报电力的供应更加的高效稳定,电缆线路的应用,极大的促进了配网改造工程,有效的提升了电力的输送的效率和安全性。
参考文献
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论文作者:海龙
论文发表刊物:《电力设备》2016年第15期
论文发表时间:2016/11/3
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