当前,随着电力行业的发展,电力电缆以其维护工作量小、稳定性高且利于市美化等优点,在市配电网的建设及改造中得到越来越广泛的应用。但另一方面,因电力电缆工程属于隐蔽工程,加上施工距离长、跨度大、故障几率高,导致电缆工程的故障处异常繁杂,因此,电力系统中线路的敷设就显得较为重要。电缆敷设工程质量的好坏不仅影响电力企业的经济效益,更直接关系到人们的正常生产生活及电力系统的安全稳定运行,基于此,笔者结合实际经验,就市电力电缆的施工技术相关问题进行探讨。
1电力电缆分类
电力电缆种类繁多,从材料划分,包括油浸纸绝缘电力电缆、塑料绝缘电力电缆、聚合物绝缘电力电缆等。近些年随着市电网的不断改造,聚乙烯(XLPE)电力电缆成为主流产品,据不完全统计,己投入运行的XLPE电缆达500000km之多。而在国外一些高压直流输电线路特别是海底输电线路中,油浸式电缆运用较多。从电压等级划分,包括压电缆、中低压电缆、高压电缆、**高压电缆、特高压电缆等。从结构上划分,主要包括带铠及不带铠两种,其中,带铠的又可分为钢带和钢丝构成,钢带主要用于直埋电缆,其作用主要为抵抗外界压力,不带铠的主要运用于户内有良好防护的地方。
2电力电缆敷设方式
电缆工程敷设方式的选择应结合工程的环境特点、条件以及电缆类型、数量等因素综合确定,并严格遵循运行可靠、便于维护的要求及经济技术合的原则。总的来说,敷设方式主要有如下几种,即直埋敷设、排管敷设、电缆沟敷设、隧道敷设、水下敷设以及上述方式交互结合的方式敷设,具体的敷设方法包括人力敷设及机械敷设两种。依照笔者经验,当前我国镇电缆线路的敷设方式主要采用直埋敷设、排管敷设及电缆沟敷设,各敷设方式的优缺点及施工要点具体如下:
2.1直埋敷设
该敷设方式具有土建工程量少、施工*、散热条件好、节省投资等显著优点,因此被广为采用,缺点是电缆*遭受机械性外力损伤、经常受到周围上壤的化学腐蚀、不易查找故障点、处电缆故障或更换电缆(特别是电缆路径硬化条件下)困难。在采用该方式时,施工前应按设计图要求进行现场实地勘查,画出电缆走向图,尽量避开高温地段和带有化学物质的土壤。电缆敷设的深度一般应大于0.7m,位于行车道时,应适当加深至1m以上。直埋敷设前壕沟里沿电缆上下应铺100mm厚的细砂层,再盖以混凝土保护板,其宽度应**出电缆直径两侧各50mm。回填至沟深的一半时,宜铺一层带警示标志的彩条布,回填电缆沟时要逐层夯实,以防下陷。回填完成后,应在电缆转弯处、中间接头处、与其他管线交叉处等特殊位置放置明显的方位标志及标桩,以增强防止外力破坏能力。直埋电缆的长度除考虑在制作终端头有足够的长度外,还要留有电缆全长0.5%~1%的备用长度并作波形敷设或设专门的电缆井进行盘放。地下并列敷设的电缆,电缆间净距须满足规规定的距离,中间接头的位置须互相错开,防止接头事故时损伤其他接头。
2.2电缆沟敷设
该法优点是施工简,但占用地下空间大、沟内*积水、积污、且不易洁除,散热条件差,影响载流量,在重要地段流板承压要求高,土建工程造**。采用该方式,电缆沟内预埋金属支架时,电缆支架应安装牢固,横平竖直。电缆多时可在两侧都预埋支架。若电缆非常多,则可用电缆隧道敷设。同时,应尽可能地将低压电缆与高压电缆分开设置在电缆沟内支架的两侧,控制电缆与电力电缆
电力电缆一般由线芯、绝缘层和保护层三部分组成。线芯用于导电;绝缘层是将线芯导体与保护层绝缘隔离,防止漏电;保护层用于防止电缆绝缘层受伤、受潮,并防止液体绝缘物(绝缘油)外流。线芯
电缆线芯有铜芯和铝芯两种。线芯截面形状有圆形、半圆形和扇形三种。三芯和四芯低压电缆多用扇形线芯。根据电缆的不同品种和规格,线芯可以制成单股实体,也可以制成绞合线芯。绞合线芯由圆单线和成型单线绞合而成。各种绝缘结构的特点
(1)油纸绝缘电缆主要分粘性浸渍纸绝缘和不滴流两种,一般用在3-35KV系统中。
1)黏性浸渍纸绝缘电缆:结构简单、制造方便、价格低、易于安装和维护、寿命长;不宜做高落差敷设,绝缘油易流淌
2)不滴流浸渍纸绝缘电缆;成本较粘性纸绝缘略高,工作寿命更长,可做高落差敷设。
(2)塑料绝缘电缆常见的有聚氯乙烯、聚乙烯和交联聚乙烯等电缆。
1)聚氯乙烯绝缘电缆
安装工艺简单、敷设维护方便,能适应于高落差敷设,具有非燃性;工作温度高低对其机械性能有明显影响。一般用在6KV及以下系统中。
2)聚乙烯绝缘电缆
能适用于高落差敷设,工艺性能好、易于加工,但易延燃、受热易变形、易发生应力龟裂。较少使用。
3)交联聚乙烯电缆
交联聚乙烯电缆容许温升较高,故允许载流量较大,耐热性能好,适用于高落差敷设,安装维护简便,抗电晕、游离放电性能差。交联聚乙烯电缆目前已得到越来越广泛应用,适用于各种电压。
(3)橡胶绝缘电缆
橡胶绝缘电缆柔软性好,易弯曲,具有弹性,适宜多次拆装的线路,但耐电晕、耐臭氧、耐热、耐油的性能较差,因此只能做低压电缆使用。保护层结构
为了防止机械损伤、电化学腐蚀和潮气侵入,电力电缆的缆芯和绝缘层有严密的保护层。现以交联聚乙烯绝缘、聚氯乙烯护套电力电缆为例说明电力电缆的保护层结构。
由图知,导体1外面覆盖一层半导体屏蔽层,称为内半导体屏蔽层,用于防止导体电场对交联聚乙烯绝缘3的长期作用造成的电场分解和腐蚀。在交联聚乙烯绝缘3之外也覆盖一层半导体屏蔽,称为外半导体屏蔽层4。
在外半导体屏蔽层之外尚有一层铜带屏蔽5,他们的作用都是削弱外电场对交联聚乙烯的作用,以确保绝缘性能良好。铜带屏蔽还作为电缆保护接地的焊接点之用。在铜带屏蔽之外,三根线芯之间填有填充物,外层是三相统包钢包带和聚氯乙烯外保护套。
VV----聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套(hu4tao4)(铜芯)电力电缆;
YJV---交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套(铜芯)电力电缆。
假如是(铝芯)导体,则中间加L,即分别为VLV、YJLV;
阻燃电缆,则在前面加ZR,即ZR-VV、ZR-YJV;
耐火电缆,在前面加N(或NH),即NH-VV、NH-YJV;
无卤低D-YJY,交联聚乙烯绝缘聚烯烃护套;
上面功能综合起来,有:
WDZAN-YJY-(无卤低烟)交联聚乙烯绝缘聚烯烃护套、阻燃耐火电力电缆。
还有:
预分支电缆,加F(或YF);
辐照交联电缆,加FZ;
橡套电缆,YQYZYC(YQWYZWYCW),分别对应轻型、中型、重型。
还有很多种类,如防火电缆(物绝缘电缆)等,一般场合用不到。
规格:
线径有1.5、2.5、4、6、10、16、25、35、50、70、95、120、150、185、240、300等;
电缆有芯与多芯多种组合,常用的是3、4、5芯,其中4、5芯分等径与不等径,即常说的4芯、5芯对应3+1与4+1或3+2,不等径电缆之N线、PE线按国家标(xian4an4guo2jia1biao1)准,如4*185+1*95或3*185+2*95。
低压电力示方法
为了准确表示出电缆的用途、结构类型及名称,国家标准《电缆外护层》GB/T2952—1989规定用拼音字母和数字组合来表示电缆的类号通常由大写的汉语拼音字母来表示,电力电缆绝缘和内外保护层用拼音字母加数字组合来表示,不但可以完整地反映出电力电缆的类别、用途,还能将电缆的主要结构、材料以及敷设场合等特征均表示清楚。
注:在电力上拼音字母ZR-表示阻燃系列,NH-表示耐火系列。
低压电力电缆的分类
低压电力电缆一般按照其绝缘类型分为聚氯乙烯绝缘(塑料)电力电缆、交联聚乙烯绝缘电力电缆、橡皮绝缘电力电缆、充油及油浸纸绝缘电力电缆,按工作类型和性质可分为一般普通电力电缆、架空用电力电缆、山井下用电力电缆、海底用电力电缆、防(耐)火阻燃型电力电缆等类型。
常见低压电力电缆的特性
1、铜芯导体电力电缆
目前国内低压电力电缆都为各芯线共同绞合成缆,这种结构的电缆抗干扰能力较差,抗雷击的性能也差,电缆的三相阻抗不平衡和零序阻抗大,难以使线路保护电器可靠地动作等。
4、产品型号、名称及使用范围
名 称
使用范围
铜芯
铝芯
YJV
YJLV
交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆
固定敷设在空中、室内、电缆沟、隧道或者地下
YJY
JYLY
交联聚乙烯绝缘聚乙烯护套电力电缆
固定敷设在室内、电缆沟、隧道或者地下
YJV22
YJLV22
交联聚乙烯绝缘钢带铠装聚氯乙烯护套电力电缆
固定敷设在有外界压力作用的场所
YJV23
YJLV23
交联聚乙烯绝缘钢带铠装聚乙烯护套电力电缆
固定敷设在常有外力作用的场所
YJV32
YJLV32
交联聚乙烯绝缘细钢丝铠装聚氯乙烯护套电力电缆
固定敷设在要求能承受拉力的场所
YJV33
YJLV33
交联聚乙烯绝缘细钢丝铠装聚乙烯护套电力电缆
固定敷设在要求能承受拉力的场所
YJV42
JYLV42
交联聚乙烯绝缘粗钢丝铠装聚氯乙烯护套电力电缆
固定敷设在水下、竖井或要求能承受拉力的场所
YJV43
YJLV43
交联聚乙烯绝缘粗钢丝铠装聚乙烯护套电力电缆
固定敷设在要求能承受较大拉力的场所
注:一根或二根单芯电缆不允许敷设在铁质管道中。