论文部分内容阅读
摘要：高压电缆线路作为电能输送的一种新型方式，是一项复杂而系统的工程，其中会涉及一些技术难题，如果处理不当就会影响到电缆线路施工质量和安全、可靠运行，严重时还会造成电缆线路故障。因此，针对高压电缆施工中的技术难题进行总结和研究具有一定的实际意义。
关键词：110kV 高压电缆施工 技术难点
中图分类号： TU74 文献标识码： A
前言
随着城市社会经济的进一步发展以及架空线路逐步向埋地暗敷方式升级改造，城市供电网其对电力线路供电可靠性和占用土地均提出较高的要求。高压电力电缆具有运行可靠性高、检修维护方便、以及占地面积小等优点在城市电网系统中得到广泛推广使用。但由于110kV 高压电缆在埋地环境中，受到各种因素的影响故障时有发生，直接影响到供电线路的供电安全和节能经济性。
一、电缆损伤问题
高压电缆主要有直埋、穿管、电缆沟、电缆隧道等几种敷设方式，在电缆敷设过程中容易造成电缆损伤，原因有以下几个方面：
1、采用穿管方式敷设的高压电缆管线，施工过程中遗留在管中的混凝土残渣容易对电缆外保护套造成磨损或划伤，影响电缆的正常使用；
2、电缆敷设中的弯曲部位容易受到机械损伤或管壁等摩擦而损伤，电缆敷设过程中容易产生扭曲而与管壁发生摩擦，产生损伤；
3、电缆敷设时，电缆会受到地面、沟、管壁的摩擦，虽然这些摩擦不至于对电缆绝缘造成损伤，但可能会使电缆外保护套产生磨损甚至磨穿，引起电缆进水受潮，使绝缘性能下降，影响电缆使用；
4、在电缆展放过程中，因受电缆自重的影响很容易发生电缆失控现象，即自动溜放，这样很容易使电缆与管壁碰撞而损伤电缆。
二、110kV 高压电缆的施工技术分析
1、电缆输送时方向的选择
在进行电缆敷设前，首先应确保敷设现场的温度及敷设时的平均温度在0℃以上。其次，注意电缆输送方向的选择，所选的电缆输送方向应当以电缆排管时的顺方向为主， 这样既能节省时间，又能保证电缆的安全。同时，合理设置好输送顺序，最好按照按连续输送区段进行输送，这样既能降低输送机搬运频率，又能提高输送效率。最后，在设计施工方案时应事先将施工路径图设计好，且在图中将电缆通道的顶管位置明确标记出来。
2、电缆敷设前管道的清理
在进行电缆敷设前，还应将保持电缆沟、排管内壁干净无杂物，避免管道中的杂物，如石头、硬块等坚硬物损伤电缆，影响电缆的正常运行。尤其是预埋已久的管道必须清理干净，可将钢丝刷捆绑在牵引绳上，对管道进行穿通清理。
3、电缆敷设
在敷设电缆时，最好从上到下进行敷设，这样有利于保护已完成敷设的电缆免受破坏。采用机械敷设电缆时，应在牵引头与牵引绳之间或钢丝网套与牵引绳之间，安装与电缆头相连接的活节，这样以防止电缆发生扭曲。在进出电缆井口时， 应采取有效的防护措施，可在电缆井口处安装牢靠的入井导向装置，或在电缆管口处安装涂有黄油润滑剂的喇叭形保护装置，以免电缆受到损伤。电缆放线架应注意保持稳定，钢轴的长度和强度应与电缆盘宽度与重量相一致，同时，检查电缆敷设机具，确保正常运行。进行电缆敷设时，不能将电缆置于地面上或支架上摩擦，检查电缆是否有压扁、扭曲、绞拧等损伤现象出现。在电缆敷设后，安排人员测量金属护层对地绝缘电阻， 测量工具以2 500V 摇表遥测为好，如发现电缆外护套破损引起金属护层对地的短路现象，则应及时给予处理。
4、电缆轴出现失控的处理
在采用机械展放电缆时，由于受到电缆自重较大的影响，易发生电缆轴失控的情形。可以事先在井口处留出约15m×4m 大的的施工场地； 然后在距井口约10m 的位置将直径为3m 左右的电缆轴稳妥放入；最后，放置2 台大功率输送机来控制电缆轴失控，并委派工作人员在入井口处、工作井处及电缆轴处进行监督。同时，在井口放置1~2 台专用井口滑车，以免电缆在摆动过程中与侧壁碰撞。
5、电缆局部受损的处理
为防范电缆局部受到损伤，应尽可能地将电缆的最大牵引力控制到位。在电缆转弯处， 应根据牵引力＝转弯处弯曲半径×侧压力的公式来计算最大牵引力，且电缆侧压力不超过3kN ／m。进行电缆展放时，技术人员首先应测量出侧压力， 一旦发现侧压力超过3kN ／m，应适当地调整转弯处弯曲半径。在计算电缆转弯处的弯曲半径是否与规定要求相符合时， 电缆最小弯曲半径应达到20d（d 为电缆直径），若电缆无法达到最小弯曲半径值，那么电缆极有可能受到损害。因此，在电缆转弯处事先应安装好转弯滑车，以利于电缆的支撑，并派专人管理。总控箱与分控箱之间均应与电缆相连，以便自动进行启动和停止控制。倘若有设备出现故障，直接通过电缆发送信号到总控箱，就能自行跳闸或停止，从而保证其他设备不会因某台设备出现问题而受到牵连。
6、电缆敷设完毕后的调整
当电缆敷设工作结束后，为了避免温度变化引起的热胀冷缩现象，通常情况下，不宜将电缆拉太直，現场的技术人员还应将每段电缆敷设后的顺序及排列方式核实清楚，并在电缆的重要部位做好标注，如在拐弯处、工作井处、首末两端处做好电缆编号登记，便于后续工作的顺利进行。待电缆调整后，应使用单相卡具及橡胶垫将电缆固定于电缆首末两端处，且固定所用的夹具不能组成闭合磁路。
7、电缆接头的制作安装
电缆接头的制作安装是110kV 高压电缆施工中不可或缺的环节，其制作安装质量直接关系到电缆线路的畅通与安全。因此，在进行电缆接头的制作时，应确保空气相对湿度保持在70％以下；进行塑料绝缘电缆中间头和终端头的制作时，温度应为10℃～30℃，同时搭建临时工棚，保持环境清洁、卫生，通风性好。制作电缆终端头时，应根据规定要求以及安装工艺图纸予以操作，确保电缆终端与接头的安装质量。此外，在制作电缆接头前，还应加热电缆，以消除电缆展放过程中因扭曲时而形成的机械应力和因绝缘热收缩而引起的尺寸变化。电缆加热时，其温度应控制在70℃～75℃，加热时不能超过3h。电缆中间头从剥切到制作的全部过程必须保证一次性完成，以防止受潮。
8、电缆现场试验
电缆现场试验主要是指进行电缆交流耐压试验以及外护套试验，具体表现为：
（1）当运输电缆到现场，将包装拆除后应进行外护套泄漏试验，以外护套对地为施加位置，通常情况下，泄漏电流不会较大， 如果泄漏电流稳定性低，那么试验电压将会不断升高，试验时间将会不断延长，因此，必须立即查明原因， 否则会直接影响到后续工序的进行。正常情况下，对交叉互联箱连接片的接触电阻进行测量，所测的接触电阻应保持在20μΩ 以内。
（2）当电缆展放进入管道，位置完全固定时，应适当地进行外护套绝缘电阻试验，仍以外护套对地为施加位置，但是所测出来的数值仅供参考，不能作为判断依据，试验只是作为检验电缆在展放过程中是否出现外皮损伤的凭证。
（3）当电缆中间接头、终端头安装工作结束后，应再次进行外护套泄漏试验，且操作规程仍与前两次试验保持一致。④在实施主绝缘交流耐压试验时，试验电压应为132kV， 持续时间不超过1h，一般而言，电缆只有在空载耐压时才会出现较大容抗，因而试验设备需要充足的电感， 电缆长度越长，所需要的电感便越多。如果因电缆长度过长而无法进行交流耐压试验时，可以通过对电缆施加正常系统对地电压24h 的方法进行代替。
三、高压电缆施工注意事项
1、电缆敷设前，应对路径进行勘察，以便制定施工措施，特别是有顶管的电缆通道。若现场条件满足，最好能将电缆放置于顶管入口处附近的位置分两边进行敷设，这样只通过输送机就能将电缆送入顶管管道至顶管管道的最底端，然后才启动牵引机，可避免牵引绳对顶管管道造成损坏，从而损伤电缆。
2、工程未能按规程规定时间通过交流耐压试验，最终选择工频正常系统电压对电缆直接充电，存在一定风险，建议改进试验设备，使其满足试验要求，在通过交流耐压试验的基础上送电更加稳妥。
3、电缆接头的安装质量依赖于环境是否清洁。工程安装过程中发现一些问题，比如安装时搭的防护棚过于简易、操作不便且防尘效果不理想，建议制作成型的安装支架而不是临时支架，制作可拆装的、质量较好的、能多次使用的防护棚，从而解决清洁问题。
结束语
总之，作为电力线路的施工企业除了应严格按照施工工艺标准进行施工外，还要对施工过程中出现的问题进行及时总结和分析，寻求最佳的解决方案，只有这样才能持续提升施工队伍处理复杂问题的能力，才能使企业的核心竞争力不断提高。
参考文献
[1] 寿伟勇.从电力电缆线路故障反思施工管理要点[J]. 机电信息. 2010(06) ：64—58
[2] 马健,赵智峰.浅论电力电缆的敷设、安装及试验[J]. 内蒙古石油化工. 2009(02)：37—44
[3] 王鹰,王毅,王志龙,李荣立.110kV户外电缆终端的现状及发展趋势[J]. 电网技术. 2008(S2)：96—88
[4] 周志勇.电力电缆施工安装中应注意的几个问题[J]. 中国高新技术企业. 2008(04)：79—62
关键词：110kV 高压电缆施工 技术难点
中图分类号： TU74 文献标识码： A
前言
随着城市社会经济的进一步发展以及架空线路逐步向埋地暗敷方式升级改造，城市供电网其对电力线路供电可靠性和占用土地均提出较高的要求。高压电力电缆具有运行可靠性高、检修维护方便、以及占地面积小等优点在城市电网系统中得到广泛推广使用。但由于110kV 高压电缆在埋地环境中，受到各种因素的影响故障时有发生，直接影响到供电线路的供电安全和节能经济性。
一、电缆损伤问题
高压电缆主要有直埋、穿管、电缆沟、电缆隧道等几种敷设方式，在电缆敷设过程中容易造成电缆损伤，原因有以下几个方面：
1、采用穿管方式敷设的高压电缆管线，施工过程中遗留在管中的混凝土残渣容易对电缆外保护套造成磨损或划伤，影响电缆的正常使用；
2、电缆敷设中的弯曲部位容易受到机械损伤或管壁等摩擦而损伤，电缆敷设过程中容易产生扭曲而与管壁发生摩擦，产生损伤；
3、电缆敷设时，电缆会受到地面、沟、管壁的摩擦，虽然这些摩擦不至于对电缆绝缘造成损伤，但可能会使电缆外保护套产生磨损甚至磨穿，引起电缆进水受潮，使绝缘性能下降，影响电缆使用；
4、在电缆展放过程中，因受电缆自重的影响很容易发生电缆失控现象，即自动溜放，这样很容易使电缆与管壁碰撞而损伤电缆。
二、110kV 高压电缆的施工技术分析
1、电缆输送时方向的选择
在进行电缆敷设前，首先应确保敷设现场的温度及敷设时的平均温度在0℃以上。其次，注意电缆输送方向的选择，所选的电缆输送方向应当以电缆排管时的顺方向为主， 这样既能节省时间，又能保证电缆的安全。同时，合理设置好输送顺序，最好按照按连续输送区段进行输送，这样既能降低输送机搬运频率，又能提高输送效率。最后，在设计施工方案时应事先将施工路径图设计好，且在图中将电缆通道的顶管位置明确标记出来。
2、电缆敷设前管道的清理
在进行电缆敷设前，还应将保持电缆沟、排管内壁干净无杂物，避免管道中的杂物，如石头、硬块等坚硬物损伤电缆，影响电缆的正常运行。尤其是预埋已久的管道必须清理干净，可将钢丝刷捆绑在牵引绳上，对管道进行穿通清理。
3、电缆敷设
在敷设电缆时，最好从上到下进行敷设，这样有利于保护已完成敷设的电缆免受破坏。采用机械敷设电缆时，应在牵引头与牵引绳之间或钢丝网套与牵引绳之间，安装与电缆头相连接的活节，这样以防止电缆发生扭曲。在进出电缆井口时， 应采取有效的防护措施，可在电缆井口处安装牢靠的入井导向装置，或在电缆管口处安装涂有黄油润滑剂的喇叭形保护装置，以免电缆受到损伤。电缆放线架应注意保持稳定，钢轴的长度和强度应与电缆盘宽度与重量相一致，同时，检查电缆敷设机具，确保正常运行。进行电缆敷设时，不能将电缆置于地面上或支架上摩擦，检查电缆是否有压扁、扭曲、绞拧等损伤现象出现。在电缆敷设后，安排人员测量金属护层对地绝缘电阻， 测量工具以2 500V 摇表遥测为好，如发现电缆外护套破损引起金属护层对地的短路现象，则应及时给予处理。
4、电缆轴出现失控的处理
在采用机械展放电缆时，由于受到电缆自重较大的影响，易发生电缆轴失控的情形。可以事先在井口处留出约15m×4m 大的的施工场地； 然后在距井口约10m 的位置将直径为3m 左右的电缆轴稳妥放入；最后，放置2 台大功率输送机来控制电缆轴失控，并委派工作人员在入井口处、工作井处及电缆轴处进行监督。同时，在井口放置1~2 台专用井口滑车，以免电缆在摆动过程中与侧壁碰撞。
5、电缆局部受损的处理
为防范电缆局部受到损伤，应尽可能地将电缆的最大牵引力控制到位。在电缆转弯处， 应根据牵引力＝转弯处弯曲半径×侧压力的公式来计算最大牵引力，且电缆侧压力不超过3kN ／m。进行电缆展放时，技术人员首先应测量出侧压力， 一旦发现侧压力超过3kN ／m，应适当地调整转弯处弯曲半径。在计算电缆转弯处的弯曲半径是否与规定要求相符合时， 电缆最小弯曲半径应达到20d（d 为电缆直径），若电缆无法达到最小弯曲半径值，那么电缆极有可能受到损害。因此，在电缆转弯处事先应安装好转弯滑车，以利于电缆的支撑，并派专人管理。总控箱与分控箱之间均应与电缆相连，以便自动进行启动和停止控制。倘若有设备出现故障，直接通过电缆发送信号到总控箱，就能自行跳闸或停止，从而保证其他设备不会因某台设备出现问题而受到牵连。
6、电缆敷设完毕后的调整
当电缆敷设工作结束后，为了避免温度变化引起的热胀冷缩现象，通常情况下，不宜将电缆拉太直，現场的技术人员还应将每段电缆敷设后的顺序及排列方式核实清楚，并在电缆的重要部位做好标注，如在拐弯处、工作井处、首末两端处做好电缆编号登记，便于后续工作的顺利进行。待电缆调整后，应使用单相卡具及橡胶垫将电缆固定于电缆首末两端处，且固定所用的夹具不能组成闭合磁路。
7、电缆接头的制作安装
电缆接头的制作安装是110kV 高压电缆施工中不可或缺的环节，其制作安装质量直接关系到电缆线路的畅通与安全。因此，在进行电缆接头的制作时，应确保空气相对湿度保持在70％以下；进行塑料绝缘电缆中间头和终端头的制作时，温度应为10℃～30℃，同时搭建临时工棚，保持环境清洁、卫生，通风性好。制作电缆终端头时，应根据规定要求以及安装工艺图纸予以操作，确保电缆终端与接头的安装质量。此外，在制作电缆接头前，还应加热电缆，以消除电缆展放过程中因扭曲时而形成的机械应力和因绝缘热收缩而引起的尺寸变化。电缆加热时，其温度应控制在70℃～75℃，加热时不能超过3h。电缆中间头从剥切到制作的全部过程必须保证一次性完成，以防止受潮。
8、电缆现场试验
电缆现场试验主要是指进行电缆交流耐压试验以及外护套试验，具体表现为：
（1）当运输电缆到现场，将包装拆除后应进行外护套泄漏试验，以外护套对地为施加位置，通常情况下，泄漏电流不会较大， 如果泄漏电流稳定性低，那么试验电压将会不断升高，试验时间将会不断延长，因此，必须立即查明原因， 否则会直接影响到后续工序的进行。正常情况下，对交叉互联箱连接片的接触电阻进行测量，所测的接触电阻应保持在20μΩ 以内。
（2）当电缆展放进入管道，位置完全固定时，应适当地进行外护套绝缘电阻试验，仍以外护套对地为施加位置，但是所测出来的数值仅供参考，不能作为判断依据，试验只是作为检验电缆在展放过程中是否出现外皮损伤的凭证。
（3）当电缆中间接头、终端头安装工作结束后，应再次进行外护套泄漏试验，且操作规程仍与前两次试验保持一致。④在实施主绝缘交流耐压试验时，试验电压应为132kV， 持续时间不超过1h，一般而言，电缆只有在空载耐压时才会出现较大容抗，因而试验设备需要充足的电感， 电缆长度越长，所需要的电感便越多。如果因电缆长度过长而无法进行交流耐压试验时，可以通过对电缆施加正常系统对地电压24h 的方法进行代替。
三、高压电缆施工注意事项
1、电缆敷设前，应对路径进行勘察，以便制定施工措施，特别是有顶管的电缆通道。若现场条件满足，最好能将电缆放置于顶管入口处附近的位置分两边进行敷设，这样只通过输送机就能将电缆送入顶管管道至顶管管道的最底端，然后才启动牵引机，可避免牵引绳对顶管管道造成损坏，从而损伤电缆。
2、工程未能按规程规定时间通过交流耐压试验，最终选择工频正常系统电压对电缆直接充电，存在一定风险，建议改进试验设备，使其满足试验要求，在通过交流耐压试验的基础上送电更加稳妥。
3、电缆接头的安装质量依赖于环境是否清洁。工程安装过程中发现一些问题，比如安装时搭的防护棚过于简易、操作不便且防尘效果不理想，建议制作成型的安装支架而不是临时支架，制作可拆装的、质量较好的、能多次使用的防护棚，从而解决清洁问题。
结束语
总之，作为电力线路的施工企业除了应严格按照施工工艺标准进行施工外，还要对施工过程中出现的问题进行及时总结和分析，寻求最佳的解决方案，只有这样才能持续提升施工队伍处理复杂问题的能力，才能使企业的核心竞争力不断提高。
参考文献
[1] 寿伟勇.从电力电缆线路故障反思施工管理要点[J]. 机电信息. 2010(06) ：64—58
[2] 马健,赵智峰.浅论电力电缆的敷设、安装及试验[J]. 内蒙古石油化工. 2009(02)：37—44
[3] 王鹰,王毅,王志龙,李荣立.110kV户外电缆终端的现状及发展趋势[J]. 电网技术. 2008(S2)：96—88
[4] 周志勇.电力电缆施工安装中应注意的几个问题[J]. 中国高新技术企业. 2008(04)：79—62