论文部分内容阅读
摘要：高压电缆线路设计的关键是高压电缆线路的计划和准备工作，它们对于做一个好的高压电缆线路设计具有重要意义，电力技术工作者的注意力应该放在提高高压电缆线路设计工作，熟悉和了解高压电缆线路铁塔结构设计、防污染和防雷设计，以满足高压电缆线路的设计质量，提高功能性和实用性，为高压电缆线路的稳定运行做好基础。
关键词：高压电缆线路;设计工作;注意要点
一、高压电缆输电线路设计与管理的必要性
高压电缆由传统的线路改造而成，不仅直径大，而且多使用金属材质。如果没有对高压电缆进行恰当设计，很容易导致高压电缆输电线路受到雷雨天气和外界因素的影响而出现故障。使用高压电缆不仅能够有效缩短输电线路路径，更加提高了高压电缆设计效率。另外，高压电缆敷设非常隐蔽，往往会被道路和草丛覆盖，因此不会对城市景观产生影响，也不会对周边环境造成干扰。但是，高压电缆在实际应用过程中由于设计成本较高、设计难度大、无法有效维修等问题，使得电力系统的高压电缆实际设计要求非常高。
二、高压电缆线路设计工作中存在的问题及其原因
（一）高压电缆线路电气设计的电缆敷设方式存在不足之处
第一，隧道式的电缆敷设方式不适合于居民们生产生活的小区内采用。隧道式的电缆敷设方式需要十分坚固的地下隧道和足够的空间分布，所以投入的成本也相对较高。第二，穿管式的电缆敷设方式存在着不安全的问题，在投入使用的过程中可能存在着很多不确定性的安全问题。第三，沟槽式的电缆敷设方式属于暗沟式。虽然具有随意性的优点，但是这样的敷设方式却不能够适用于道路和硬化地面的应用。
（二）电缆路径不合理
规划输电线路的环节，相应人员没有根据实际情况来确定输电线路的运行路径，同时在此环节，缺乏技术指导。没有意识到电缆路径对输电线路运行效果的影响，电缆的敷设不合理，没有增添防护装置，未考虑居民用地的占用问题，影响到居民正常生活。
（三）故障频发
由于许多非人为的原因，线缆分布不均，导致供电的效率与质量都不高，且可靠性也被减弱。现阶段，我国在许多的地方架空送电，提高电能的效率。但是，此种方法在一定程度上增加了故障发生的次數，且漏电冲击情况无法得到根本的处理，在安全方面存在着重大的隐患。
三、高压电缆的设计工作重点
（一）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。
（二）关于电缆中的接地
中压电缆是采用三芯电缆结构，三相电缆的芯线用“三角形”的对称摆布，由于三相电流的对称性，使得金属保护层上的感应电流和感应电压很小。而对于高压单芯电缆，单芯高压电缆线路金属保护套一端直接接地情况下， 另一端必须通过金属绝缘保护器作接地处理。连接金属绝缘保护器接地的主要目的是避免高压电缆线路导体通过操作过电压冲击波或短路电流的情况下保护层感应电压升高的问题。高压电缆线路金属保护套直接接地点可选择电缆线路任意一端， 若线路两端所连接电气设备不同， 在选择接地点时必须满足以下原则：第一， 高压电缆线路一端连接变压器， 另一端连接架空线路情况下， 线路金属保护套接地点位置应选择在架空线与高压电缆连接一侧， 同时作三相互连接地处理;第二， 高压电缆线路一端连接GIS设备， 另一端连接架空线路的情况下， 线路金属保护套接地点位置应当设置于架空线与高压电缆连接一侧， 同时作三相互连接地处理;第三， 高压电缆线路一端连接GIS设备， 另一端连接变压器装置的情况下， 线路金属保护套接地点应设置于GIS设备与高压电缆连接一侧， 同时作三相互连接地处理。本案例中高压电缆应用一端直接接地方式， 回流线电缆经计算选择10/6 k V （截面240.0 mm2） 电缆线路。
（三）电缆线路的敷设方式
高压电线有直埋式，管道式，隧道式等敷设方式。（1）直埋式：就是直接将高压电缆铺设在地面之下，掩埋深度要超过0.7m，在农田地区的铺设，深度要超过1.0m，在施加重压的地方，所需的深度在1.2m内，并且在高压电缆上下都要铺设10cm以上的细砂，且在电缆上部要加防护盖板，如混凝土板，盖板超过电缆两侧面各50mm。（2）管道式：指在预制管道（像混凝土管道）中铺设高压电缆。为了减少功率损耗并防止传输容量的损失要求每隔一定距离配有人孔，用于引入和连接电缆，如电缆为单芯电缆，为减少电力损失和防止输送容量的下降，引起电缆过热，管材应采用非磁性或不导电的。（3）隧道式：电缆敷设在专用电缆隧道内的桥梁或支架内，电缆隧道可以安装许多电缆，它具有高散热性，可方便维护和维修。但是，工程量很大，通常只在城市使用。
（四）电缆布置
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采用有效的管理方式进行改进，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。
（五）电缆防火阻燃措施
如今国内外高压电缆的阻燃措施可概括为三种类型：（1）根据如何防止高压电缆着火以及出现着火后如何阻止延燃采取有效措施;（2）根据电缆的敷设路径以及针对容易出现火灾的区域采取措施;（3）提高电缆材料自身设计，防止电缆材料自燃。
因此，通常采取以下措施：在电缆表面涂上防火涂层;在需要防火的部分用耐火胶带包裹电缆;在电缆层之间安装耐热防火板，并将隔墙和防火门分开以防止窜燃;电缆覆盖有绝缘材料和阻燃材料，如果电缆被火包围，则电缆受到绝缘和阻燃材料的保护，可以阻止火势的蔓延。
（六）实施绝缘分割交叉互联接地
线路中的金属保护套不能在线路过长的情况下使一端接地， 因为这样会导致施工的设备不能正常运作， 甚至在施工过程中出现安全事故。可以使用绝缘接头来代替金属保护套。绝缘接头具有利用电气分段护套的作用。因此， 设计线路时为了使线路中的感应电流不那么强， 就要保证水平对称的分布电缆。因为电缆的排列如果不是呈水平对称的形状， 而是出现部分交叉时， 将会导致一端电缆在另一端接地后， 金属保护套内电流不能在其中正常的循环流动， 而是出现合成电压的情况。但如果两端接地比较平衡， 将会把在两端同时产生合成电压进行抵消， 也就不会对金属保护套内电流的循环流动造成影响。
结论
随着社会经济的快速发展，人们的生活质量得到极大提高，人们对电力需求也越来越高，高压电缆线路的性能也在逐渐提高。电力传输影响着电力服务的水平，因此，高压电缆线路的设计水平直接影响电力传输的稳定性。在设计高压电缆线路时，必须充分考虑其特性来进行设计。
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.
[2]李中平，闫军波，张旭东.关于高压电缆线路电气设计的几点思考[J].科技创新与应用，2016（29）：187.
[3]周贺，吴睿，王宇翔，等.高压电缆线路排管工程中工作井的设计[J].低碳世界，2018（17）：105-106.
关键词：高压电缆线路;设计工作;注意要点
一、高压电缆输电线路设计与管理的必要性
高压电缆由传统的线路改造而成，不仅直径大，而且多使用金属材质。如果没有对高压电缆进行恰当设计，很容易导致高压电缆输电线路受到雷雨天气和外界因素的影响而出现故障。使用高压电缆不仅能够有效缩短输电线路路径，更加提高了高压电缆设计效率。另外，高压电缆敷设非常隐蔽，往往会被道路和草丛覆盖，因此不会对城市景观产生影响，也不会对周边环境造成干扰。但是，高压电缆在实际应用过程中由于设计成本较高、设计难度大、无法有效维修等问题，使得电力系统的高压电缆实际设计要求非常高。
二、高压电缆线路设计工作中存在的问题及其原因
（一）高压电缆线路电气设计的电缆敷设方式存在不足之处
第一，隧道式的电缆敷设方式不适合于居民们生产生活的小区内采用。隧道式的电缆敷设方式需要十分坚固的地下隧道和足够的空间分布，所以投入的成本也相对较高。第二，穿管式的电缆敷设方式存在着不安全的问题，在投入使用的过程中可能存在着很多不确定性的安全问题。第三，沟槽式的电缆敷设方式属于暗沟式。虽然具有随意性的优点，但是这样的敷设方式却不能够适用于道路和硬化地面的应用。
（二）电缆路径不合理
规划输电线路的环节，相应人员没有根据实际情况来确定输电线路的运行路径，同时在此环节，缺乏技术指导。没有意识到电缆路径对输电线路运行效果的影响，电缆的敷设不合理，没有增添防护装置，未考虑居民用地的占用问题，影响到居民正常生活。
（三）故障频发
由于许多非人为的原因，线缆分布不均，导致供电的效率与质量都不高，且可靠性也被减弱。现阶段，我国在许多的地方架空送电，提高电能的效率。但是，此种方法在一定程度上增加了故障发生的次數，且漏电冲击情况无法得到根本的处理，在安全方面存在着重大的隐患。
三、高压电缆的设计工作重点
（一）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。
（二）关于电缆中的接地
中压电缆是采用三芯电缆结构，三相电缆的芯线用“三角形”的对称摆布，由于三相电流的对称性，使得金属保护层上的感应电流和感应电压很小。而对于高压单芯电缆，单芯高压电缆线路金属保护套一端直接接地情况下， 另一端必须通过金属绝缘保护器作接地处理。连接金属绝缘保护器接地的主要目的是避免高压电缆线路导体通过操作过电压冲击波或短路电流的情况下保护层感应电压升高的问题。高压电缆线路金属保护套直接接地点可选择电缆线路任意一端， 若线路两端所连接电气设备不同， 在选择接地点时必须满足以下原则：第一， 高压电缆线路一端连接变压器， 另一端连接架空线路情况下， 线路金属保护套接地点位置应选择在架空线与高压电缆连接一侧， 同时作三相互连接地处理;第二， 高压电缆线路一端连接GIS设备， 另一端连接架空线路的情况下， 线路金属保护套接地点位置应当设置于架空线与高压电缆连接一侧， 同时作三相互连接地处理;第三， 高压电缆线路一端连接GIS设备， 另一端连接变压器装置的情况下， 线路金属保护套接地点应设置于GIS设备与高压电缆连接一侧， 同时作三相互连接地处理。本案例中高压电缆应用一端直接接地方式， 回流线电缆经计算选择10/6 k V （截面240.0 mm2） 电缆线路。
（三）电缆线路的敷设方式
高压电线有直埋式，管道式，隧道式等敷设方式。（1）直埋式：就是直接将高压电缆铺设在地面之下，掩埋深度要超过0.7m，在农田地区的铺设，深度要超过1.0m，在施加重压的地方，所需的深度在1.2m内，并且在高压电缆上下都要铺设10cm以上的细砂，且在电缆上部要加防护盖板，如混凝土板，盖板超过电缆两侧面各50mm。（2）管道式：指在预制管道（像混凝土管道）中铺设高压电缆。为了减少功率损耗并防止传输容量的损失要求每隔一定距离配有人孔，用于引入和连接电缆，如电缆为单芯电缆，为减少电力损失和防止输送容量的下降，引起电缆过热，管材应采用非磁性或不导电的。（3）隧道式：电缆敷设在专用电缆隧道内的桥梁或支架内，电缆隧道可以安装许多电缆，它具有高散热性，可方便维护和维修。但是，工程量很大，通常只在城市使用。
（四）电缆布置
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采用有效的管理方式进行改进，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。
（五）电缆防火阻燃措施
如今国内外高压电缆的阻燃措施可概括为三种类型：（1）根据如何防止高压电缆着火以及出现着火后如何阻止延燃采取有效措施;（2）根据电缆的敷设路径以及针对容易出现火灾的区域采取措施;（3）提高电缆材料自身设计，防止电缆材料自燃。
因此，通常采取以下措施：在电缆表面涂上防火涂层;在需要防火的部分用耐火胶带包裹电缆;在电缆层之间安装耐热防火板，并将隔墙和防火门分开以防止窜燃;电缆覆盖有绝缘材料和阻燃材料，如果电缆被火包围，则电缆受到绝缘和阻燃材料的保护，可以阻止火势的蔓延。
（六）实施绝缘分割交叉互联接地
线路中的金属保护套不能在线路过长的情况下使一端接地， 因为这样会导致施工的设备不能正常运作， 甚至在施工过程中出现安全事故。可以使用绝缘接头来代替金属保护套。绝缘接头具有利用电气分段护套的作用。因此， 设计线路时为了使线路中的感应电流不那么强， 就要保证水平对称的分布电缆。因为电缆的排列如果不是呈水平对称的形状， 而是出现部分交叉时， 将会导致一端电缆在另一端接地后， 金属保护套内电流不能在其中正常的循环流动， 而是出现合成电压的情况。但如果两端接地比较平衡， 将会把在两端同时产生合成电压进行抵消， 也就不会对金属保护套内电流的循环流动造成影响。
结论
随着社会经济的快速发展，人们的生活质量得到极大提高，人们对电力需求也越来越高，高压电缆线路的性能也在逐渐提高。电力传输影响着电力服务的水平，因此，高压电缆线路的设计水平直接影响电力传输的稳定性。在设计高压电缆线路时，必须充分考虑其特性来进行设计。
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.
[2]李中平，闫军波，张旭东.关于高压电缆线路电气设计的几点思考[J].科技创新与应用，2016（29）：187.
[3]周贺，吴睿，王宇翔，等.高压电缆线路排管工程中工作井的设计[J].低碳世界，2018（17）：105-106.