基于造价控制的城市多回路电缆布置优化措施

基于造价控制的城市多回路电缆布置优化措施
【摘要】为了有效降低城市进行多回路电缆平行敷设工程的造价，对此可采取改变各回路电缆相序的方式以降低电缆金属护层上的感应电压。

在敷设多回路电缆时，应充分考虑到有利于电缆散热以及降低电缆金属护层感应电压值两个方面，从而确定电缆之间的距离，从根本上降低电缆敷设工程的总体造价。

【关键词】造价控制；多回路电缆；电缆布置；优化措施
如果减小同一回路中三相电缆的相间距离或增大不同回路电缆之间的回路距离就可以有效降低多回路平行敷设电缆金属护层的感应电压值。

在城市的多回路电缆线路的布置中，不同的相序排列组合对电缆金属护层的感应电压值会产生明显的影响。

引言
随着城市建设规模的不断发展，大中城市城区应用超高压变电所逐渐形成趋势，进行多回路电缆平行敷设的情况也越来增多。

电缆敷设施工时通常是将高、低压电缆置放于同一条电缆通道中。

在实践中，低压电缆多为三相合为一体的三芯、四芯电缆，对于敷设的要求较为简单。

进行现场布置时，只需考虑电缆运行中能否满足散热条件即可。

但是，对于≥110kV 电压等级的高压电缆进行敷设和布置时，由于其本身电压高、截面大、负荷大的特点对其进行布置时，除了要考虑满足电缆条件外，还需考虑电缆会对邻近导体产生的一定影响以及同一回路或多回路中电缆进行相序布置之间相互产生的影响本文基于造价控制角度仅对电缆电磁感应影响进行分析。

通过理论分析，在对多回路电缆布置时进行排序上合理优化，能够有效降低高压电缆金属护层的感应电压，从而减少高压电缆的接头数量，从根本上降低工程造价。

1 同一回路内三相单芯电缆的布置分析
电缆在运行中导体经过电流就会产生和散发热量，同时会因电磁耦合的作用在邻近导体上产生感应电动势。

当高压单芯电缆运行中，如果电缆运行电流较大且线路较长时，如不对电缆的金属护层采取一定的措施，就会导致其电缆感应电压值达到几十到几百V 甚至可能更高。

因此，对同一回路中的三相电缆进行合理化水平的排列和电缆间距布置变得十分重要。

在对电缆进行平行敷设的过程中，为了得到同一回路中电缆相序的最佳布置方式和间距，就要分析在三相电缆相序位置不变情况下，如果对电缆中心轴间距离进行改变或者对三相电缆的相序位置进行调整而电缆中心轴间距离不变的两种情况进行综合的分析和计算，从而得出计算出电缆长度对三相电缆金属护层上产生的感应电压矢量大小；通常高压电缆的布置对邻近导体上感应电压均会产生一定的影响。

三相电缆相序位置不变而电缆中心轴间距离改变时，电缆中心轴间距离越小则感应电压的综合矢量就越小。

而三相电缆相序位置改变而电缆中心轴间距离不变时，感应电压的综合矢量大小不同。

基于此观点可以对三相电缆的布置方式可以使得电缆运行条件优化或
劣化。

2 单回路电缆相序排列的情况分析
通过对同一回路中三相单芯电缆布置和运行的情况可以分析，电缆布置方式可直接导致电缆感应电压矢量大小不同，电缆相序排列的合理性直接会影响着单回路电缆线路中三相电缆对邻近导体产生的感应电压矢量和影响。

在对电缆进行设计和计算时，正常运行条件下的三相电缆的工作电流大小相等。

当各电缆中的工作电流相等时，电缆到邻近导体间距离越近，则该电缆的感应电压分量就越大。

对三相电缆的相序位置进行必要的调整，虽然不能有效改变电缆金属护层上的感应电压值，但是却可以改变其电缆的相位角位置。

由此推断，在对三相电缆相序位置进行调整和变化后，电缆的金属护层上的感应电压值到邻近三根的电缆的距离不变，对相序的排列改变，只是对金属护层上感应电压值到三相电缆之间的距离进行了交换，因此，三相电缆在邻近导体上产生的感应电压值没变，只是相位有所改变。

分析和确定各相电缆的金属护层上的感应电压值变化情况进行计算时，要分析在电缆上的金属护层电缆相序进行的变换情况以及产生对相序改变后电缆之间空间距离产生的改变情况，就会得出电缆金属护层上感应电压位置的改变情况。

3 多回路电缆进行布置过程中的影响因素
在多回路的高压单芯电缆线路进行平行敷设中，为了了解和掌握在同一回路中的对电缆布置的各电缆中心轴间距离变化、同一回路电缆相序布置变化以及不同回路中电缆中心轴间距离变化这三种情况，通过对电缆的单位长度以及电缆金属护层上的感应电压综合矢量值的变化趋势可以得出基本认定：按平行敷设的双回路电缆线路的几种不同的电缆布置方式对电缆导体产生的感应电压值影响进行分析，不论采取以上何种电缆的布置，双回电缆是按上下双层或同水平、同层进行布置，电缆感应电压综合矢量的变化会随着电缆中心轴间距离减小而减小，随电缆中心轴间距离增大而减小。

4 多回路高压电缆布置中相序变化的影响
根据以上对单回路电缆相序排列的分析不难看出：高压电缆在进行多回路电缆平行敷设时，能够通过调整每个回路三相电缆的相序布置方式，进而调整各回路对电缆金属护层上的合成感应电压的相位角，最后使全部回路对该电缆护层的总感应电压值降到最小。

双回电缆中一回相序不变、另一回相序变换时，相序未变的那一回路在两种不同相序下各相单位长度电缆金属护层的感应电压值有所不同，因此，如上所述，完全可通过对多回路电缆相序排列的优化，来降低电缆金属护层的感应电压综合矢量的模值大小。

5 电缆进行不同布置方式下护层感应电压的意义
由于电缆线路相较于架空线路而言，电缆线路占用走廊相对较窄且运行安全可靠对于城市整体景观的设计影响也较小，特别是应用于安全系数要求较高的城市城区变电所以及城区景观密集地区，电缆线路被广泛采用。

但是，由于电缆线路敷设工程长期以来的发展一直较为滞后，因其造价较高一直成为最主要的因素，因此，对于电缆施工设计和布置的合理优化降低工程造价具有实践意义。

6 总结
通过对多回路的高压电缆线路变化和布置方式对电缆上金属护层的感应电压的产生的影响进行分析得出：有效、合理、可续对对电缆间距进行调整，能够显著改善电缆的散热条件。

对城市中进行多回路电缆线路的布置中，要充分考虑电缆散热和降低电缆金属护层感应电压值的两个因素来确定电缆间的最佳距离，合理对电缆进行优化，合理对多回路电缆进行布置，减少电缆接头数量，有效降低施工工程造价。

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