10kV电力电缆选型和敷设施工中问题

10kV电力电缆选型和敷设施工中问题

发表时间：2018-12-05T09:25:54.353Z 来源：《中国经济社会论坛》学术版2018年第2期作者：梁高

[导读] 本文首先分析了10kV电缆选型问题，然后结合实际工程，研究了10kV电力电缆线路敷设施工技术与措施，以供后续工程参考。

梁高

国网四川省电力公司沐川县供电分公司四川沐川 614500

摘要：当前，电力电缆被广泛应用于工矿企业、建筑工程等众多行业中。而电缆的选型与敷设作为电网工程中的基础项目，是利用对各路线的连接而建立起的网络结构，相较于架空线路，电缆线路有着占地少、敷设形式多样、受四周环境与气候因素影响较小、传输特性可靠、美观平整及维护工作量小等优势。本文首先分析了10kV电缆选型问题，然后结合实际工程，研究了10kV电力电缆线路敷设施工技术与措施，以供后续工程参考。

关键词：10kV电力线路；电缆选型；敷设施工

1、引言

随着社会经济与电力行业的不断发展，使得人们对于电力供应质量的要求不断提高，而10kV电力电缆作为配电系统中最为常用和关键的供电形式之一，它的选型设计与线路敷设也变得至关重要。电缆类型主要包含电磁线、裸线以及电机设备用电缆、绝缘电线、光缆和通信电缆等。10kV电缆是电力体系中常用的电压级别，通常适用于小、中型电力建设，在保持供电稳定运行中起到了重要的传输功能。电缆敷设作为电网工程中的基础性项目，是电力建设的重点内容，所以，应强化选型和敷设施工的质量监控与技术运用，以确保电缆线路的供电质量。

2、10kV电力电缆选型问题分析

2.1 电缆芯线选用分析

（1）芯线性能。首先，与铝芯相比，铜芯的导电能力更强，同等截面下铜芯要比铝芯载流量高31%；其次，铜芯具有更好的弹性，因此，在实际生活中，铜芯很少出现弯折损坏；再者，铜芯比铝芯有着更高的硬度和更好的抗氧化性，从而降低了电阻，促使引发事故的概率减小。按照相关统计数据，电缆出现事故通常是因为电缆头破坏所引起，而电缆头受各类因素影响，可能会出现接触点汽化或熔化等情况，进而造成其破坏。通过查阅规范可知，铜熔点为1083.6℃，熔解的热量为211.8432J/g，而铝熔点为661.127℃，熔解的热量为

389.4321J/g，由此可看出铜芯比铝芯有着更好的抗熔化性能。此外，从实际工程中的配电柜运行状况可知，铝电缆头常常可能会发生弯曲、氧化DT头等问题，这一般都是造成电压波动的重要因素。因此，从芯线性能来看，10kV电缆应优选铜芯线。

（2）芯线价格对比

电缆截面积计算公式为：S=Ig/Jn

其中：S—为电缆的截面积（mm2）；

Ig—工作电流（A）；

Jn—经济电流密度（A/mm2）。

经计算可得，电缆铜芯线与铝芯线相比，载流量要大约0.3倍，即若选择铝芯线，其所需用截面积应大出铜芯的0.3倍，上式的Jn值由下表可以查到。

表1铜芯电缆、铝芯电缆经济电流密度值

现以规格为VV-0.6/kV与VLV-0.6/kV，面积为55～155mm2的四芯电缆线成本作比较，随电缆截面的不断增加，1m铜芯电缆与等长的铝芯电缆相比成本要低约0.6～0.8倍。显然，电缆常用面积铜芯线比铝芯线价格要低出0.6～0.8倍，在供应同等经济电流密度值时，选择铜芯更加节约成本。因此，由价格角度考虑，10kV电缆也应优选铜芯线。

2.2 电缆绝缘材料选择分析

（1）电缆料选用。当前，聚氯乙烯是最常选用的一种电缆料，然而其耐热性与耐寒性都较差，通常在温度-15℃～60℃范围内采用，同时在燃烧时也会放出有害性气体，因此，10kV电力电缆设计过程中应尽量避免选择普通的聚氯乙烯。此外，其介质的损耗率以及吸收介电率等均较大，在绝缘能力上也弱于交联聚乙烯。因此，10kV电缆其绝缘材料应该选择有更好性能的交联聚乙烯（或HEPR、EPR等）。交联聚乙烯指的是将聚乙烯结构从线型改为链状，如此能够有效提升电缆力学性能。EPR为乙丙橡胶材料英文缩写，而HEPR则是高硬度乙丙胶材料的英文缩写。

（2）选用防火型电缆。除上述外，10kV电缆还需符合防火需求，《电力工程电缆设计规范》中要求超过60℃的高温场所，依据所受温度、持续时间以及绝缘形式，应选择交联聚乙烯、耐热型聚乙烯或乙丙橡皮绝缘等满足耐热性的电缆材料，且超过100℃的高温条件，应选择矿物绝缘型电缆。在高温条件下，电缆不可采取聚氯乙烯材料。同时，该规范第7章中电缆的防火与阻延燃也体现出电缆需具备防火性。

（3）选用具有防水、防腐性能的电缆。要使电缆具备防腐与防水特性，可通过在其内部进行特定材料填充的方式实现。常用方式为在用于铠装的钢丝或钢带上涂防腐蚀性材料。同时，也能够采用当前较常用的沥青改性材料，将其涂抹于电缆护套与外防护层之间，以保证电缆防腐、防水特性的提升。施工时也要注重电缆的防潮、防水状况。由工程经验可知，若电缆外护层未出现腐蚀，则施工时流入潮气和水是引起腐蚀电缆的关键因素。因此，在开展敷设施工时，要对四周环境进行仔细调研，应避开富含潮气和水气区域，以防止电缆后续腐蚀问题的出现。而对于含潮气和水气较多区域，应采取具有横向与纵向阻水设置的电缆形式，在其外护层与内部多选择PE材料。

3、10kV电缆敷设施工问题分析

以下结合工程实例，针对10kV电力电缆敷设问题，提出相应的具体施工措施，以确保电缆的敷设质量。

3.1 工程概况

在某企业改扩建工程中，其室外配置了一台800kV A箱型变压器，处于活动中心的西南角位置，电源来自于2号联合厂房西侧的配电室。所选电缆的型号是YJV22-10kV-3×9。敷设施工按照现场实际状况分成地面直埋敷设与管廊敷设两方面。电缆敷设设计全长约为

2100m，在完成电缆敷设后，其首端配电室电源来自于14#高压柜，在末端处需要订置一台800kV A的箱型变压器，当完成全部电缆头压接工作后可供电运行。

3.2 电缆敷设施工流程和工艺

图1 电缆敷设施工流程与工艺图

3.3 电缆敷设施工准备工作

电缆在进入现场之后，应认真做好检测和验收工作，检验电缆规格、外观、电压级别、型号、长度、阻燃耐热标记及合格证等，仔细分析施工图纸，控制好电缆走向与布置，并在转弯、过路面等管线交叉部位要仔细勘测。电缆敷设需用到大量人员，所以，在敷设电缆之前，要按照电缆布置规模和敷设进度，提前处理好人员安排等问题，以确保电缆在敷设过程中可以满足工程需要，并做好人员安全培训工作。同时，在敷设施工之前，还需充分做好施工机具的准备工作，如电缆卷扬机、放线架和电缆滑轮等，认真检验桥架安装状况，清除桥架中的杂物以及电缆敷设途中障碍等，为电缆放置构造良好的外部环境。

3.4 电缆敷设施工过程

该工程中电缆敷设全长预计为2100m，涉及的工程量较大，并穿过大片厂区，按照现场的走向状况，重点采用电缆直埋敷设及沿桥架敷设两类安装形式。

（1）沿桥架进行电缆敷设。该环节电源为来自于1#联合厂房

配电室中，相对而言敷设过程较为简便，由于已完成室内外管廊桥架的安装，所以可以在桥架直接开展电缆的敷设。在施工时由于需从室外的管廊经过，所以高空施工人员应做好安全措施，如系安全带等，以确保施工安全。配电室中从高压柜引出的电源一段应增加设置

200×100的桥架。

图2 直埋电缆沟示意图

（2）直埋敷设电缆。直埋敷设线路约长为1700m，敷设涉及范围和区域较大，且直埋地下深度不可低于700mm（从地面至电缆表皮），因此电缆沟开挖深度应超过700mm，宽度需按照单根电缆数量与宽度进行布置，见图2。开挖时，应确保沟底部的平整性，在底部还应铺设一层优质土，避免发生杂物或石头凸起等状况，并且要有效处理易坍塌区段，电缆在穿越道路时可利用事先预埋高强度的管子，且管内径不应小于电缆外径的1.5倍。此外，还要再次检验电缆规格、长度、型号以及电缆头辅料等。

电缆敷设过程中，应由电缆盘的上方导出电缆，交联聚乙烯三芯电缆的弯曲半径应大于电缆外径的10倍。放置电缆时，需要沿着电缆圈缓缓拉直，同时应注意避免将电缆放到地上拖拉，以防止外防护层的破损，并要注重合理安排电缆放置长度，避免浪费，同时要尽可能降低或避免中间接头的使用。该环节施工由于直埋的长度很长，经过区域较多，所以在电缆沟开挖前应做好现场的勘测，并按照原设计施工图掌握地下管道的敷设状况，以防发生原有管线被破坏等问题。

3.5 终端电缆头的制备和安装

10kV电缆头通常选择热缩式终端电缆头进行制备，加热器选用喷灯或液化气烤枪。在制备前，应选用和电缆截面相应的热缩式塑料手套，在安装三叉分支手套时，先应预热，然后定位电缆，在套上分支手套之后，根据所设计的分叉角摆放好芯线，然后实施加热，在此过程中应防止在三叉分支手套热缩定型之后，再对电缆芯线分叉角度进行大幅修改，进而引起手套分叉口和指套根部裂开。加热时，应由管子中部向两侧进行延伸，或是由一侧向另外一侧延伸，以便于收缩过程管中气体的排出。制好的电缆头，在连接配电柜前应检测绝缘性，以保证其绝缘强度满足需求。同时，电缆应做好相色与回路的标识，裁剪电缆应合理，保障电缆和配电柜母线及接线端相连后不造成较大的机械应力。相连前，应做好搭接表面的清理，并涂上适量电力复合脂，保证导电能力与连接的稳定性。

4、结语

10kV电缆是我国最为常用的供电形式之一，其电缆选型设计的合理性以及敷设施工质量至关重要。文中首先对于10kV电力电缆选型设计，从电缆芯线的性能、成本，以及绝缘材料类型、防水、防火、防腐等方面展开分析，之后结合实例对电缆敷设的施工过程提出了具体的施工技术和措施，以确保10kV线路施工的顺利开展，从而不断促进我国电力事业的发展。

参考文献：

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