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摘要：针对高压电力电缆敷设，首先介绍两种现阶段常用的电缆敷设排列方式，即并列平行敷设与品字形敷设，然后对这两种敷设排列方式和护套环流进行的关系进行分析，以此为实际的敷设与运行管理过程中护套环流的有效控制提供可靠参考依据。
关键词：高压电力电缆;电力电缆排列;护套环流
在高压电力电缆的敷设过程中，往往会用到很多不同类型的排列方式，每一种排列方式都具有其独特的特点，需要引起相关人员的高度重视，其中最重要的是它能影响护套环流，护套环流是引起电能损耗的主要原因，所以有必要通过深入的分析来明确电缆排列和护套环流之间的关系，以此为护套环流的有效控制奠定良好基础。
1概述
如今，城市化建设速度不断加快，这对电力负荷的日常需求大幅增加，为满足这种需求，不得不加大电力电缆线路实际敷设力度。在相同的敷设环境当中，如果回路数较多，则不同回路间将产生相互影响，使环流大小发生变化。环流是线路损耗主要原因之一，对线路的载流量有很大影响，甚至会引起线路事故，缩短线路使用寿命[1]。
电力电缆的缆芯有交变电流持续通过时，将会在電缆的周围形成一个交变磁场，同时产生一定磁通，这一磁通除了和缆芯回路直接交链，还和铠装层与金属护套等存在交链。如果磁通产生明显的变化，则金属护套将有感应电压随之产生，这一电压的大小和从导体中流过的电流及电缆长度等因素有关。另外，对于金属护套而言，其感应电压还会受到其它相电缆实际排列方式及线路总长度影响。
2高压电力电缆排列方式
对于单芯电缆的缆芯和金属护套，在研究中可看作为初级与次级绕组，如果金属护套和大地之间形成一条回路，则在护套上会有一定环流立即生成。与此同时，护套和缆芯将变成一个以电缆绝缘层作为中间介质的电容器。这种情况下，护套中，不仅存在感应电流，而且还有充电与泄漏电流，其大小由护套和缆芯间电压及结构参数决定，和电缆的敷设及接地方式如何无任何关系。根据相关试验结果，护套中，充电、泄漏电流的和不超过6A。
针对目前常用的单芯电缆，其参数包括：导体的截面积为600mm2、内半导电层的厚度为5.0mm、绝缘层的厚度为17mm、外半导电层的厚度为1.5mm，成缆后外径为86mm。在电缆沟中，电缆的混合敷设形式如图1所示。
图1 电缆沟中电缆混合敷设形式
在图1中，左侧表示的是并列平行敷设，这一敷设形式中，电缆间距离按180mm控制，上排和下排间保持400mm的间隔;右侧表示的是品字形敷设方式，电缆间距离按90mm控制，上排和下排间也保持400mm的间隔[2]。根据供电局在过去运行过程中积累的数据与资料，线路在正常运行过程中的负载电流是412.2A。在正常的运行状态下，如果导体的实际温度为90℃，室温取25℃，则允许最大载流量为635A。
3护套环流
在电缆沟中对不同回路的线路进行敷设，如果电缆之间的距离、段长及垂直方向上的距离都与图1完全相同时，则护套环流结果为：
（1）单回路：当采用并列平行敷设方式时，A相护套环流为1.35A，B相护套环流为1.34A，C相护套环流为1.36A;当采用品字形敷设方式时，A、B、C三相护套环流均为0.01A。
（2）双回路：①第一回路：当采用并列平行敷设方式时，A相护套环流为3.15A，B相护套环流为3.16A，C相护套环流为3.14A;当采用品字形敷设方式时，A、B、C三相护套环流均为0.93A;②第二回路：当采用并列平行敷设方式时，A相护套环流为2.21A，B相护套环流为2.22A，C相护套环流为2.20A;当采用品字形敷设方式时，A、B、C三相护套环流均为0.89A[3]。
（3）三回路：①第一回路：当采用并列平行敷设方式时，A相护套环流为2.96A，B相护套环流为2.96A，C护套环流为2.97A;当采用品字形敷设方式时，A、B、C三相护套环流均为1.35A;②第二回路：当采用并列平行敷设方式时，A相护套环流为1.13A，B相护套环流为1.14A，C相护套环流为1.15A;当采用品字形敷设方式时，A、B、C三相护套环流均为0.09A;③第三回路：当采用并列平行敷设方式时，A相护套环流为3.71A，B相护套环流为3.70A，C相护套环流为3.71A;当采用品字形敷设方式时，A、B、C三相护套环流均为1.25A。
（4）四回路：①第一回路：当采用并列平行敷设方式时，A相护套环流为4.81A，B相护套环流为4.82A，C护套环流为4.80A;当采用品字形敷设方式时，A、B、C三相护套环流均为1.32A;②第二回路：当采用并列平行敷设方式时，A相护套环流为1.79A，B相护套环流为1.76A，C相护套环流为1.78A;当采用品字形敷设方式时，A、B、C三相护套环流均为0.33A;③第三回路：当采用并列平行敷设方式时，A相护套环流为0.54A，B相护套环流为0.53A，C相护套环流为0.54A;当采用品字形敷设方式时，A、B、C三相护套环流均为0.38A;④第四回路：当采用并列平行敷设方式时，A相护套环流为3.16A，B相护套环流为3.18A，C相护套环流为3.15A;当采用品字形敷设方式时，A、B、C三相护套环流均为1.79A[4]。
从以上数据可以看出，采用并列平行的方式对电缆进行排列时，其护套环流比采用品字形的敷设方式时大。无论几回线路，采用品字形的敷设方式后，其护套的环流都在2A以内，而采用并列平行方式后，护套环流超过2A的回路明显变多。此外，伴随回路数量不断增多，护套环流的极限值也将明显增加，在三回路和四回路当中，与中间相接近的回路，其护套环流明显比两边小[5]。
4结论
通过以上分析和探讨，初步得出下列几条结论：
（1）如果回路数从三回增加至四回，则护套环流会明显增加，平均增加1A，另外在这两种回路数情况中，都具有与中间相接近的回路，其护套环流明显比两边小的特点。
（2）伴随相间距不断增加，护套环流开始减小;此时对接地电阻进行增加能起到降低护套环流的作用，尤其是当接地电阻由最初的0.2Ω变为2Ω后，可有效抑制护套环流的产生，同时这一方法在并列平行这一电缆敷设方式中有着更显著的效果;如果分段不均匀，则会使护套环流产生差别，这一差别的大小还和分段不均匀程度有关，当不均匀程度较大时，会使护套环流的最大值明显增加。
（3）无论采用哪一种电缆敷设排列方式（或并列平行，或品字形敷设），只要相序的组合方式有所不同，则护套环流必定存在明显差别。基于此，在不同的实际情况中，对不同相序组合对应的最优方式进行综合评估，能起到降低护套环流的作用，从而减少由于护套环流造成的电能损耗。
参考文献：
[1]李轲.高压电力电缆接地线电流超标原因分析及处理[J].科技风，2019（11）：189-190+255.
[2]谢玉强，许晓明，王义元，孙成.简析高压电力电缆排列方式与护套环流[J].山东工业技术，2018（04）：193.
[3]刘红利.高压电力电缆敷设施工的控制要点及典型问题分析[J].河北电力技术，2013，32（06）：31-33.
关键词：高压电力电缆;电力电缆排列;护套环流
在高压电力电缆的敷设过程中，往往会用到很多不同类型的排列方式，每一种排列方式都具有其独特的特点，需要引起相关人员的高度重视，其中最重要的是它能影响护套环流，护套环流是引起电能损耗的主要原因，所以有必要通过深入的分析来明确电缆排列和护套环流之间的关系，以此为护套环流的有效控制奠定良好基础。
1概述
如今，城市化建设速度不断加快，这对电力负荷的日常需求大幅增加，为满足这种需求，不得不加大电力电缆线路实际敷设力度。在相同的敷设环境当中，如果回路数较多，则不同回路间将产生相互影响，使环流大小发生变化。环流是线路损耗主要原因之一，对线路的载流量有很大影响，甚至会引起线路事故，缩短线路使用寿命[1]。
电力电缆的缆芯有交变电流持续通过时，将会在電缆的周围形成一个交变磁场，同时产生一定磁通，这一磁通除了和缆芯回路直接交链，还和铠装层与金属护套等存在交链。如果磁通产生明显的变化，则金属护套将有感应电压随之产生，这一电压的大小和从导体中流过的电流及电缆长度等因素有关。另外，对于金属护套而言，其感应电压还会受到其它相电缆实际排列方式及线路总长度影响。
2高压电力电缆排列方式
对于单芯电缆的缆芯和金属护套，在研究中可看作为初级与次级绕组，如果金属护套和大地之间形成一条回路，则在护套上会有一定环流立即生成。与此同时，护套和缆芯将变成一个以电缆绝缘层作为中间介质的电容器。这种情况下，护套中，不仅存在感应电流，而且还有充电与泄漏电流，其大小由护套和缆芯间电压及结构参数决定，和电缆的敷设及接地方式如何无任何关系。根据相关试验结果，护套中，充电、泄漏电流的和不超过6A。
针对目前常用的单芯电缆，其参数包括：导体的截面积为600mm2、内半导电层的厚度为5.0mm、绝缘层的厚度为17mm、外半导电层的厚度为1.5mm，成缆后外径为86mm。在电缆沟中，电缆的混合敷设形式如图1所示。
图1 电缆沟中电缆混合敷设形式
在图1中，左侧表示的是并列平行敷设，这一敷设形式中，电缆间距离按180mm控制，上排和下排间保持400mm的间隔;右侧表示的是品字形敷设方式，电缆间距离按90mm控制，上排和下排间也保持400mm的间隔[2]。根据供电局在过去运行过程中积累的数据与资料，线路在正常运行过程中的负载电流是412.2A。在正常的运行状态下，如果导体的实际温度为90℃，室温取25℃，则允许最大载流量为635A。
3护套环流
在电缆沟中对不同回路的线路进行敷设，如果电缆之间的距离、段长及垂直方向上的距离都与图1完全相同时，则护套环流结果为：
（1）单回路：当采用并列平行敷设方式时，A相护套环流为1.35A，B相护套环流为1.34A，C相护套环流为1.36A;当采用品字形敷设方式时，A、B、C三相护套环流均为0.01A。
（2）双回路：①第一回路：当采用并列平行敷设方式时，A相护套环流为3.15A，B相护套环流为3.16A，C相护套环流为3.14A;当采用品字形敷设方式时，A、B、C三相护套环流均为0.93A;②第二回路：当采用并列平行敷设方式时，A相护套环流为2.21A，B相护套环流为2.22A，C相护套环流为2.20A;当采用品字形敷设方式时，A、B、C三相护套环流均为0.89A[3]。
（3）三回路：①第一回路：当采用并列平行敷设方式时，A相护套环流为2.96A，B相护套环流为2.96A，C护套环流为2.97A;当采用品字形敷设方式时，A、B、C三相护套环流均为1.35A;②第二回路：当采用并列平行敷设方式时，A相护套环流为1.13A，B相护套环流为1.14A，C相护套环流为1.15A;当采用品字形敷设方式时，A、B、C三相护套环流均为0.09A;③第三回路：当采用并列平行敷设方式时，A相护套环流为3.71A，B相护套环流为3.70A，C相护套环流为3.71A;当采用品字形敷设方式时，A、B、C三相护套环流均为1.25A。
（4）四回路：①第一回路：当采用并列平行敷设方式时，A相护套环流为4.81A，B相护套环流为4.82A，C护套环流为4.80A;当采用品字形敷设方式时，A、B、C三相护套环流均为1.32A;②第二回路：当采用并列平行敷设方式时，A相护套环流为1.79A，B相护套环流为1.76A，C相护套环流为1.78A;当采用品字形敷设方式时，A、B、C三相护套环流均为0.33A;③第三回路：当采用并列平行敷设方式时，A相护套环流为0.54A，B相护套环流为0.53A，C相护套环流为0.54A;当采用品字形敷设方式时，A、B、C三相护套环流均为0.38A;④第四回路：当采用并列平行敷设方式时，A相护套环流为3.16A，B相护套环流为3.18A，C相护套环流为3.15A;当采用品字形敷设方式时，A、B、C三相护套环流均为1.79A[4]。
从以上数据可以看出，采用并列平行的方式对电缆进行排列时，其护套环流比采用品字形的敷设方式时大。无论几回线路，采用品字形的敷设方式后，其护套的环流都在2A以内，而采用并列平行方式后，护套环流超过2A的回路明显变多。此外，伴随回路数量不断增多，护套环流的极限值也将明显增加，在三回路和四回路当中，与中间相接近的回路，其护套环流明显比两边小[5]。
4结论
通过以上分析和探讨，初步得出下列几条结论：
（1）如果回路数从三回增加至四回，则护套环流会明显增加，平均增加1A，另外在这两种回路数情况中，都具有与中间相接近的回路，其护套环流明显比两边小的特点。
（2）伴随相间距不断增加，护套环流开始减小;此时对接地电阻进行增加能起到降低护套环流的作用，尤其是当接地电阻由最初的0.2Ω变为2Ω后，可有效抑制护套环流的产生，同时这一方法在并列平行这一电缆敷设方式中有着更显著的效果;如果分段不均匀，则会使护套环流产生差别，这一差别的大小还和分段不均匀程度有关，当不均匀程度较大时，会使护套环流的最大值明显增加。
（3）无论采用哪一种电缆敷设排列方式（或并列平行，或品字形敷设），只要相序的组合方式有所不同，则护套环流必定存在明显差别。基于此，在不同的实际情况中，对不同相序组合对应的最优方式进行综合评估，能起到降低护套环流的作用，从而减少由于护套环流造成的电能损耗。
参考文献：
[1]李轲.高压电力电缆接地线电流超标原因分析及处理[J].科技风，2019（11）：189-190+255.
[2]谢玉强，许晓明，王义元，孙成.简析高压电力电缆排列方式与护套环流[J].山东工业技术，2018（04）：193.
[3]刘红利.高压电力电缆敷设施工的控制要点及典型问题分析[J].河北电力技术，2013，32（06）：31-33.