电力电缆应用

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【摘 要】随着电力行业、能源行业的发展电线电缆越来越多的应用到生活的各个领域,可以说二十一世纪将是电线电缆的时代.本文就此主要对电缆的敷设方式、选型,故障排查,以及在施工中要注意的问题做一综合阐述.

【关 键 词】电缆,应用,敷设方式,选型,截面积

1.电缆的定义

电线电缆是指用于电力、通信及相关传输用途的材料.“电线”和“电缆”并没有严格的界限.通常将芯数少、产品直径小、结构简单的产品称为电线,没有绝缘的称为裸电线,其他的称为电缆,导体截面积较大的（大于6平方毫米）称为大电线,较小的（小于或等于6平方毫米）称为小电线,绝缘电线又称为布电线.电线电缆主要包括裸线、电磁线及电机电器用绝缘电线、电力电缆、通信电缆与光缆.

2.电线电缆在社会发展中的重要作用

2.1电力电缆在社会生活中的作用

电线电缆是用于传输电力、传输信息和实现电磁能量转换的一大类电工产品.在所有经济活动和社会生活中的不可或缺,凡有人群生活的地方,凡有生产、交通以及一切经济活动的场合,凡在宇宙空间、地下、海洋等一切需要探索、开发的所有活动中,以及任何一项科技开发创新项目的研制活动中,都离不开电力和电磁波的应用.而电能、电磁波的发生、传输及应用都必须采用电线电缆来作为连接、传输的部件或作为主机的绕组材料.事实上,一切工业生产、交通运输、建筑工程和设施、现代农业和科研、军工装备或军事设施、太空、海洋的探测以及社会生活（包括每一个家庭和人们的日常生活）都与电线电缆产品息息相关.

2.2我国电线电缆的发展

我国的电缆工业是1949年新中国成立后,从无到有,突飞猛进地发展起来的.到目前为止,无论是工艺装备水平还是产品技术水平都达到或接近世界先进水平.特别从用铜量（包括用铝的折算值）和总产值来看,我国电缆工业的规模已处于世界前三名之内.例如,2000年我国电缆工业总产值已达900亿元,约占全国国民经济总产值的1%,约占机电工业总产值的4%、电机电器工业的17%.在机电工业的135个行业中,产值规模仅次于汽车工业而名列第二.这些说明了电线电缆产品的在国民经济中占有相当大的比重.因此电力行业也应更加重视电线电缆的对企业生产发展的重要性.

图1

3.电力电缆

在电力系统中采用的电线电缆产品主要有架空裸电线、汇流排（母线）、电力电缆（塑料线缆、油纸电缆、橡套线缆、架空绝缘电缆）、分支电缆（取代部分母线）、电磁线以及电力设备用电气装备电线电缆等.而我们通常所说的电缆的即是电力电缆.电力电缆的特点是在导体外挤（绕）包绝缘层,如：架空绝缘电缆,或几芯绞合（对应电力系统的相线、零线和地线）,如二芯以上架空绝缘电缆,或再增加护套层,如塑料/橡套电线电缆.主要的工艺技术有拉制、绞合、绝缘挤出（绕包）、成缆、铠装、护层挤出等,各种产品的不同其工序的组合也有一定的区别.如图1、2所示.

图2

4.电力电缆的敷设方式、选型、截面积的选择

4.1电缆的敷设方式

电缆的敷设方式有以下几种：直埋敷设、穿管敷设、浅槽敷设、电缆沟敷设、电缆隧道敷设、架空敷设.几种方式都有优缺点,一般要考虑城市发展规划,现有建筑物的密度电缆线路长度、敷设条数及其周围环境的影响等.从技术上比较,电缆隧道方式和电缆沟敷设方式便于电缆的施工、维护和检修.在一些发达国家城市中,城市规划建设时,已考虑公用隧道.实践证明公用隧道运行效果良好,大大降低了重复投资次数和反复开挖路面的现象,但初期投资巨大,建筑材料耗资金,在国内,由于各种因素的限制,这种敷设方式是极少的.相比而言,直埋敷设和浅槽敷设则是属于经济型的敷设方式,直埋电缆是最经济而广泛系用电敷设方式,它运用于郊区和车辆通行不太频繁的地方.但不利于电缆的维护和检修,一旦遇到电缆故障,即使使用测试仪测出故障点,也要重新挖开电缆沟,极不方便.因此电缆敷设方式的选择,要结合实际情况,根据工程条件、环境特点、电缆型号和数量等因素,用发展的眼光,按照满足运行可靠性、便于维护的要求和技术经济合理的原则确定.

4.2电缆的选型

常用的电力电缆有油浸电缆、聚氯乙烯绝缘电缆、交联聚乙烯电缆等.根据使用场合的不同,又延伸为不同种类的特种电缆.目前,随着生产技术和生产工艺的不断提高,交联聚乙烯电缆已成为使用最广的电缆产品.在电缆选型时,应根据使用的不同环境和条件,结合具体情况进行选择,尽量减少穿越各种管边铁路,公路和通讯电缆,如采用直埋和浅槽敷设方式时,应考虑使用加钢铠的电缆.

4.3电缆截面积的选择

电缆截面积的选择,关系到投资多少、线路的损耗和电压质量、电缆的使用寿命等.如选用截面积偏小,会导致电压质量下降、线路损耗过大,则会使初期投资太高.因此应根据负荷预测结果,发展规划,选择合适的截面积,使电力电缆满足最大工作电流下的缆芯温度要求和电压降要求,最大短路电流作用下的热稳定要求.由于负荷预测工作难度性高、准确性较低,因此,选择电缆截面积时,还要满足《城市中低压配电网改造技术导则》和《城市电力网规划导则》要求.

在三相四线制低压电网选用电力电缆时,还要考虑零线截面积的选择,在公用低压网络中,由于受用户因素影响较大,三相负荷平衡难以控制,为改善电压质量,降低线损,零线截面积应与相线截面积相同.

5.电力电缆的可靠运行

要保证电力电缆的可靠运行,首先是在施工时的注意事项以绝后患,其次是在线路出现故障时及时有效、快速的维护减少损失.

电力电缆施工中注意的问题：

（1）大电流电力电缆引发的涡流问题

电力电缆在施工中,有采用钢支架的,有采用钢质保护管的,有采用电缆卡与架空敷设的,凡是在电力电缆周围形成钢（铁）性闭合回路的,均有可能形成涡流,特别是在大电流电力电缆系统中,涡流更大.在电力电缆施工时,必须采取措施,使电缆周围不能形成钢（铁）性闭合回路,防止电缆引起涡流现象发生.

（2）电力电缆的转弯引起的机械性损伤问题

由于电力电缆外径较大,运输、敷设较为困难,电力电缆对转弯半径的要求也比较严格.电力电缆在施工中,如果转弯角度过大,可能使导体内部受到机械损伤,而机械损伤致使电缆绝缘强度下降,直到出现故障.尤其在电缆头制作时,三根电缆头长度一致,与设备连接时由于受地形限制,中相电缆头偏长而成为拱形,电缆头根部可能会受损放电.如若在设备的连接处,适当缩短中相电缆头连接长度,使三相电缆头均不受外力,则运行效果良好.由此可见,电缆施工过程中,要尽可能减少电缆受到的扭力,在电缆转弯和预留电缆时,让电缆处于自然弯曲,杜绝内部机械损伤现象.

（3）电缆防潮问题

运行经验表明,中、低压电力电缆故障大部分为电缆中间接头和终端头故障,而中间接头和终端头故障则大部分是因密封不良,潮气侵入而造成绝缘强度下降.而中、低压电力电缆网多采用树枝状供电方式,电缆终端头数量较多.因此做好电缆终端头和中间接头的堵漏密封是保证电缆安全可靠运行的重要措施之一.

（4）中、低压电力电缆接地问题

在公用中、低压电力电缆网上,由于三相负荷不是相等的,因此,如果采用有金属护层的电缆,必须考虑金属护层的接地问题,并保证在金属护层的任一点非接地处的正常感应电压不得大于100V.在中、低压电缆网中,所有电缆接头处均应设置接地极（网）,并使金属护层可靠接地.

6.结束语

在全球化经济发展浪潮下,高楼大厦鳞次栉比,电力用户的猛增等等.要求我们应用的电缆负荷量更大,跨度更长,承受高温高压等恶劣环境.因此超高压、大长度、大截面、多样化和高可靠性是当今电力电缆技术发展趋势.