试论高压电力电缆的敷设安装技术

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姚树宝1 骆波2 何皓3 何甜甜4

山东济宁圣地电业集团有限公司鱼台圣宏电力安装分公司

摘要

高压电力电缆的敷设安装技术运用到现代电力系统中所表现出来的效果非常良好,当前电力需求的增长以及电力系统的复杂化,就能对电力电缆的敷设质量和技术要求也越来越高,高压电力电缆要承受高电压运行,还需要在各种环境条件下稳定可靠地传输电力。本文首先研究了高压电力电缆的特点,然后分析了高压电力电缆的敷设方式,最后探讨了高压电力电缆敷设安装技术。


关键词

高压;电力电缆;敷设安装技术

正文


在现代电力系统中,高压电力电缆需要承担输送大量电能的任务,还容易对电力系统的安全稳定运行提出高要求随着电力需求的增加,对高压电力电缆的性能、安装工艺有了更高的标准所以研究高压电力电缆的敷设安装技术非常重要。
一、高压电力电缆的特点

(一)高电压承受能力

高压电力电缆的最显著特点是承受较高电压的能力通常这些电缆用于传输10kV及以上的电压,常见的高压等级包括35kV、110kV、220kV及更高电压等级。为了提高这种高电压承受能力,高压电力电缆的绝缘材料需要有绝缘性能,以此来隔离导体和外部环境,防止电流泄漏或击穿。
优秀的电气性能

高压电力电缆需要具备优秀的电气性能,这样是为了保障电力传输的稳定性这些电缆电阻和电容比较低这是为了降低能量损耗电缆的导体需要由高导电性材料如铜或铝制成,以此来做好高效地传输电流同时保障电缆的电磁兼容性避免电磁干扰对其他设备的影响[1]
良好的机械强度

为了适应各种安装环境,高压电力电缆机械强度可以提高做好耐拉伸、耐压、耐弯曲性能工作电缆在敷设过程中会遭受各种机械应力如拉力和弯曲应力,因此要采用具有高强度的材料如钢带铠装层提供必要的保护且使用电缆外护层的设计应该考虑到抗外部物理损伤的能力。
耐环境性能

高压电力电缆需要在复杂的环境条件下工作如地下、潮湿环境适应这些环境条件,高压电力电缆的绝缘材料和外护层要具备优良的耐环境性能尤其是外护层要使用耐腐蚀的材料,这就能防止环境对电缆的侵害而且为了在潮湿环境中保持绝缘性能,电缆的绝缘材料具备较高的耐潮湿性能。
安装和维护要求

安装过程中需要按照设计规范进行,以此来提高整个电缆的安全性能电缆的铺设要避免锐角弯曲和过度拉伸,防止绝缘损坏或电缆断裂在维护方面就需要定期的检查测试利用电缆的绝缘电阻测试、介质损耗测试结合这些测试发现潜在的问题,从而防止故障的发生。
成本和经济性

因为高压电力电缆的制造以及安装成本较高高质量材料和复杂的生产工艺要求所致为了平衡性能以及成本,电缆的设计会考虑经济性价比以此来采用优化的材料组合,在保证性能的前提下降低生产成本同时合理的施工维护也可以降低长期使用成本,进而提高经济效益[2]
二、高压电力电缆的敷设方式

随着电力需求的不断增加注意做好电力技术的发展,高压电力电缆的敷设方式需要优化创新,从而适应不同的应用场景每种敷设方式都有其独特的技术要求以及对应的施工工艺。

(一)地下敷设

地下敷设的优点在于电缆受到的外界干扰较小,运行稳定性高,不受天气和自然灾害的影响,同时也不会影响城市景观和土地使用但是地下敷设对施工技术要求较高,施工周期较长,所以施工成本也相对较高地下敷设需要采用开挖敷设和非开挖敷设两种方法利用开挖电缆沟槽,可以将电缆直接埋设在地下然后回填土壤地质条件较好的地区可以使用开挖敷设,但在城市密集区或地质条件复杂的地区,开挖敷设就容易受到限制。
架空敷设

架空敷设需要利用架设电缆塔架将电缆悬挂在空中,避免地下敷设的复杂施工架空敷设的优点在于施工周期短,施工成本相对较低,便于检修维护,同时也不受地下管线和地质条件的限制但是因为架空敷设容易受到天气和自然灾害的影响如雷击风暴这就容易导致电缆损坏或电力中断而且架空敷设会对景观和土地使用产生一定的影响,特别是在城市景区所以需要注意做好架空敷设并注意应用于城市郊区和农村地区,这并不适用于城市中心区以及景观要求较高的区域。
管道敷设

管道敷设适用于城市中心区和地下管线较多的地区,具有施工灵活维护方便优点管道敷设可以保护电缆免受外界干扰,同时也便于电缆的检修管道敷设的施工方法主要是利用开挖敷设和非开挖敷设两种,与地下敷设类似管道敷设的施工成本相对较高,但因为管道的保护作用,电缆的使用寿命以及运行可靠性大大提高,所以综合经济效益较好[3]
海底敷设

海底敷设要求电缆具备耐腐蚀性以及抗拉强度,这主要是为了适应海洋环境的复杂条件利用海底电缆时需要采用特制的铠装层以及防水层这就能够保护电缆免受海水侵蚀海底敷设的施工技术要求较高,而且施工难度大,施工成本也较高但是海底电缆敷设需要采用敷缆船进行,利用敷缆船上的专用设备将电缆铺设在海底,同时做好必要的防护处理但是由于海底电缆敷设的技术难点主要电缆的接头处理的适应性海底环境复杂,所以电缆的接头处理必须保证绝缘性能防止电缆接头处发生故障而且海底电缆敷设也要根据海底地形条件做好设计施工。
隧道敷设

当出现地形复杂、地下管线密集或特殊环境要求的地区时,要求隧道敷设具有施工环境可控维护方便优点,但是施工周期长,而且施工成本高但是隧道敷设的施工方法可以有钻爆法以及盾构法利用钻爆法时需要钻孔爆破开挖隧道,这就适用于硬质岩层以及地质条件较好的地区隧道敷设的关键在于隧道的结构设计隧道的稳定性得到提高

三、高压电力电缆敷设安装技术

(一)施工准备

施工计划的制定要基于电缆敷设的具体要求以及现场条件,合理安排各项任务的时间节点,以此来保障施工过程中的各个环节协调进行在制定施工计划时,工程师对电缆敷设的技术要求、施工难点做好分析,以便制定切实可行的施工方案,并为出现的变更或意外情况预留足够的调整时间施工计划的制定还需要考虑天气条件和外部条件对施工的影响,以此来减少因不可控因素所带来的施工延误。在高压电力电缆的敷设过程中需要使用各种材料和设备,对所用电缆及其附件的规格和质量做好详细确认,从而保障所有材料符合设计要求电缆到达施工现场之前需要按照规定的储存条件做好妥善保管,防止受潮、受损或变质同时在对电缆的检查中要求做好外观检查、绝缘性能检测并完成对生产厂家提供的技术资料审查所有的机械设备和工具需经过检查校准,以便保障其正常运行而且还符合安全标准。在施工准备过程中,要求施工方案详细描述电缆的敷设工艺以及具体的施工步骤技术方案的制定工作中也需要结合具体的施工现场条件以及选用的电缆的技术规格,考虑到电缆敷设的方式方案的制定根据电力系统的设计要求做好电缆的布置和敷设[4]

电缆敷设工作

做好电缆敷设工作必须在每个环节中遵循技术规范电缆在敷设前应经过严格的质量检验,电缆在运输储存过程中没有受到损坏针对高压电力电缆,特别要检查绝缘层的完整性做好导体的导电性还需对电缆的交联程度、绝缘材料的耐热性开展检查,以此来做好在高压条件下稳定工作设备工作中需要让所有的施工工具和设备都处于良好的工作状态,经过必要的维护和校准施工现场的条件提前确认,做好对施工区域的清理以及障碍物的清除完成对地下管线的标识从而避免对电缆的损害以及施工的干扰。

在电缆的实际铺设过程中,也需要遵循以下技术要求保证电缆的性能。电缆的铺设路径需要做到直线,避免不必要的弯曲电缆在弯曲时也需要保持最小弯曲半径,这个半径由电缆的规格以及制造商的推荐标准决定若是电缆的弯曲半径过小,则会让电缆的绝缘层受到损害,从而影响长期运行的稳定性铺设过程中电缆需要缓慢平稳地放入预定的管道或沟槽中,防止对电缆施加过大的拉力从而防止电缆在铺设过程中出现损伤特别是在地下敷设时更加需要在电缆下方铺设一层保护性砂层,以此来减小对电缆的物理冲击同时在电缆上方放置警示带来防止施工或其他活动对电缆造成损害进行敷设时,注意结合实际的设计要求正确地设置电缆的支撑点电缆悬挂或弯曲超出规范范围得到控制。最后在进行电缆的接头和终端处理工作中,要求电缆的接头在专用的接头盒中,这些接头盒要有良好的绝缘性能进行接头制作时需要做好电缆的剥离清洁工作,同时做好绝缘材料的涂覆以及接头的封闭在接头过程中保证所有的接触面清洁无油污,绝缘材料均匀涂覆,接头部位没有气泡或其他缺陷接头完成后就需要做好绝缘电阻测试,从而验证接头的绝缘性能是否符合标准并注意做好电缆终端的处理以此来防止外部环境对电缆终端造成影响[5]
电缆接头制作

电缆在接头制作之前需做到对规格、类型与设计要求一致在对电缆的外观检查工作中,检查好电缆的绝缘层是否完整、导体是否完好特别是在高压电缆的接头制作中,因此电缆在运送和储存过程中需要避免受到机械损伤或环境影响根据电缆的类型选择相应的接头盒、绝缘材料要求接头盒的绝缘性能优异而且具备良好的耐潮湿性能,从而做到在高压环境下长期稳定工作。同时要求电缆的剥离必须精确,防止绝缘层剥离不均匀或过度剥离以免影响接头的绝缘性能通常电缆的剥离应按设计要求的长度进行,而且保障导体的剥露长度符合接头制作的标准剥离后的电缆表面要注意做好清洁,从而去除存在的污垢、油脂或氧化物,因为这些杂质会接头的导电性能和绝缘性能下降,对于剥离后的导体做好适当的处理如清洁和压接,从而做好良好的电气连接导体的压接需要使用专业的压接工具,并根据电缆规格和标准来完成操作,压接可以更加紧密压接完成后需要做好电气测试,以此来验证接头的导电性能是否符合要求。

绝缘和密封处理工作中,要求使用合适的绝缘材料如绝缘胶以及热缩套管这些材料根据电缆的规格结合工作环境来完成选择绝缘材料的涂覆或包裹应均匀、彻底,防止在高压环境下出现绝缘失效接头盒内部要填充绝缘胶,接头处的绝缘性能得到提高而且要求绝缘胶的填充避免气泡或不均匀,绝缘层的完整性得到保障,在绝缘处理完成后就要注意做好接头的密封防止水分或污染物进入接头盒。

在接头制作完成后,就应该做好对接头一系列的测试,利用绝缘电阻测试验证接头的绝缘性能标准是否相符在此过程中需要使用高压绝缘电阻表来做好测试然后结合使用介质损耗测试评估接头的介质性能,其在高压环境下也能保持稳定性要求测试结果符合设计规范标准,如发现问题,需及时做好调整修复,接头的质量达到要求。
现场试验

进行现场试验前的准备工作中,首先要重视对试验方案做好细致的规划设计要求在设计试验方案时依据电缆的技术规格和设计要求,制定合理的试验项目,比如针对高压电缆,就可以使用绝缘电阻测试或是介质损耗测试来开展工作,试验方案中需要对出现的故障类型以及处理方法的预案做好规划,让其能够在试验过程中及时处理突发情况试验前要求所有的试验设备以及仪器都做好校准其在测试过程中也能保持高效的准确性到了试验准备阶段,应该对现场条件做好检查准备需要对试验区域的安全性以及设备的布置做好安排试验区域的安全性保障是为了让试验顺利进行施工现场设置明显的警示标志,无关人员需要远离试验区域并注意做好试验设备的合理布置,电缆和测试仪器的位置符合测试要求,避免设备间的干扰

结语:综上所述,高压电力电缆的敷设安装技术需要做好严格的技术要求,注意结合细致的施工准备结合精确的操作规范利用科学合理的施工准备以及精确的安装工艺以此来保证电缆系统的安全性尤其是随着技术的进步再加上目前电力需求的日益增加,这显然会对高压电力电缆敷设技术的研究应用也需深化以此来优化施工技术从而提升工程质量,以此来满足现代电力系统对电缆传输的高标准要求,使得电力供应的可靠性得到提升

参考文献:

[1]于加熙. 电气施工中高压电缆施工安装技术及质量控制[J]. 电工技术, 2023, (24): 179-181+185.

[2]林波, 缪应东. 深竖井高压电缆敷设安装研究与实践[J]. 云南水力发电, 2023, 39 (05): 74-78.

[3]凡立超, 吴虹, 沈红峰, 王德法. 高压电力电缆多功能安装平台的研究[J]. 自动化与仪器仪表, 2019, (05): 191-194.

[4]曾超, 周铁. 浅谈电力工程建设中高压电缆敷设安装的施工与管理[J]. 低碳世界, 2017, (30): 131-132.

[5]常勇, 张森林. 高压电缆的敷设及安装[J]. 黑龙江科学, 2017, 8 (12): 24-25.


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