浅谈110kV 交联聚乙烯绝缘电力电缆敷设方法
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摘要：本文根据作者多年实践经验，就110kV 交联聚乙烯绝缘电力电缆的敷设方法进行了阐述，可供工程技术人员参考借鉴。
关键词：110kV 交联聚乙烯绝缘 电力电缆 敷设
中图分类号：F407.61 文献标识码：A 文章编号：
1、前言
交联聚乙烯绝缘电力电缆具有卓越的热—机械性能，优异的电气性能和耐化学腐蚀性能，还具有结构简单、重量轻、敷设不受落差限制等优点，是目前广泛用于城市电网、矿山和工厂的新颖电缆。电缆的绝缘—交联聚乙烯是利用化学方法或物理方法使线型分子结构的聚乙烯转变为立体网状结构的交联聚乙烯，从而大幅度地提高了聚乙烯的热—机械性能，并保持了优异的电气性能。本文就110kV 交联电缆的敷设方法进行了探讨。
2、110kV 交联电缆电力电缆的特点及其敷设要求
2.1 温度。交联聚乙烯绝缘电缆的主要绝缘材料是交联聚乙烯，护套一般是聚乙烯或者聚氯乙烯。当温度低时，这些材料的脆性和强度增加，容易造成外护套开裂，绝缘损伤等事故。国标GB50168- 92 规定：在敷设前的24h 内的平均温度以及敷设现场的温度不应低于0℃。当施工时不能满足要求，应避开寒冷期施工或者适当加温。
2.2 热机械力效应。负荷电流变化时，导体温度的变化而引起导体膨胀或收缩所产生的膨胀力或收缩力总称为热机械力，与电缆的线膨胀系数，导体的截面和温升成正比。交联聚乙烯绝缘的体膨胀系数为10×10- 4/℃-1；油纸绝缘为4.3×10- 4/℃-1；铜只有0.5×10- 4/℃-1 。而交联聚乙烯的压缩模量相对较低，且随着着温度的上升急剧下降。同时，交联电缆运行时允许的温升高。因此，交联电缆比充油电缆有更大的热机械力效应。电缆受热机械力的作用会产生位移。位移可部分或全部地为摩擦力所阻止，这和敷设方式有关。对于导体截面越大，电压等级越高的交联电缆，热机械力效应越严重。
2.3 径向膨胀。当电缆采用直埋或波形夹具时夹紧时，交联电缆的径向膨胀受到约束，电缆内会产生相当大的径向膨胀力。具体而言，在直埋电缆敷设时，回填土须均匀压实，否则，在电缆热机械力的作用下，PVC 护套会产生凸起变形。若电缆作品字形敷设，经热循环后三根电缆品字形中间的空隙处的铅套却保留了畸变，成桃形。由此可见，交联电缆的径向膨胀是逐步形成严重问题。
2.4 防潮防水。交联聚乙烯绝缘电缆两端密封不好的情况下电缆会进入一些水气。在短时间不会出现问题，在进行直流耐压试验和泄漏试验也不会发现影响电缆使用的问题。但长期会出现水树枝现象，既导体内水分呈树枝状进入交联聚乙烯绝缘内，从而影响到绝缘，最终导致绝缘被击穿。交联电缆进潮的主要路径是电缆附件，因此，安装电缆附件要十分注意防潮，中间接头应尽可能布置在干燥地点，直埋敷设的中间接头必须有防水外壳。
3、110kV 交联聚乙烯绝缘电力电缆的敷设方法
3.1 地下直埋敷设。电缆在地下敷设时，应及时清除直埋沟内杂物，并且铺垫完底沙或细土。电缆敷设可用人力拉引或机械牵引，敷设时应注意电缆弯曲半径应符合规范要求。电缆在沟内敷设应有适量的蛇型弯，电缆的两端、中间接头、电缆井内、过管处、垂直位差处均应留有适当的余度。电缆敷设完毕、应请建设单位、监理单位及施工单位的质量检查部门共同进行隐蔽工程验收。隐蔽工程验收合格，电缆上下分别铺盖10cm砂子或细土，然后用砖或电缆盖板将电缆盖好，覆盖宽度应超过电缆两侧5cm。使用电缆盖板时，盖板应指向受电方向。回填土前，再作一次隐蔽工程检验，合格后，应及时回填土并进行夯实。地下直埋电缆在拐弯、接头、交叉、进出建筑物等地段应设明显方位标桩。直线段应适当加设标桩。标桩露出地面以15cm为宜。电缆进出建筑物，室内过管口低于室外地面者，对其过管按设计或标准图册做防水处理。
3.2 电缆夹层内敷设。敷设于夹层内的高压电缆时，条件较好。穿过楼板的电缆孔须单独开孔。一般为400mm×250mm。当电缆终端安装完毕，用预制盖板盖严电缆孔。以防火，若有电缆型穿心式CT，在电缆孔的侧壁上留预埋铁件以安装支架。
3.3 隧道敷设。在变电站内，电缆遂道水平无特殊要求，当隧道为垂直时或倾斜时，要考虑其特殊性，当落差比较大时，要采用特殊的施工方法，如制作好终端后再敷设等。
3.4 沟槽敷设。三相单芯电缆在沟槽内一般采用水平布置。若按等边三角形布置，由于三相对称，三相阻抗相等，不需要换位，对通信线路及弱电控制系统干扰较小。但在施工、检修时都很困难，也不利于防火。因此，三角形排列布置只有特殊情况时才采用。水平排列时的相间距离可根据以下几个因素综合考虑：①为了降低金属护套的感应电压，相间距离越小越好；②相间距离越小，故障影响越大，散热越困难；③为了防火及安装检修方便，要求有一定的安全距离。为了减小故障影响，一般在沟槽中设置相间隔墙，将电缆隔开。若用混凝土现场浇筑，间隔可做得薄一些，其厚度为50～80mm；如用砖砌间隔墙，则用一砖宽度（即120mm）即可。电缆沟槽的宽度，除了应满足电缆夹子的宽度要求外，尚应考虑到电缆的弯曲情况。所以电缆沟槽的宽度一般取250mm左右，深度为250～300mm为宜。下图为电缆沟槽断面示意图。
电缆沟槽示意图
在敷设电缆之前应将沟槽底部清扫干净。用混凝土浇筑的沟槽，拆除模板后应清除留在混凝土上的模板钉子及模板缝漏出的混凝土残留物，以免损伤电缆。沟槽底部应预先铺上一层50～100mm厚经过筛选的河沙，并用样板刮平。
4、110kV 交联聚乙烯绝缘电缆敷设注意事项
4.1 蛇形敷设。为了吸收电缆的热膨胀而将电缆布置成波浪形的一种电缆敷设方式。大截面电缆的负荷电流变化时，由于温度的改变而引起的电缆热膨胀所产生的热机械力十分巨大。当电缆以直线状敷设在设有横向约束的空气中或敷设在用以强迫冷却水中时，巨大的热机械力将会使电缆线路集中在某一部位发生局部横向位移，而产生弯曲。如不加以控制，将会损伤电缆。解决办法是将电缆敷设成近似于正弦波的连续波浪型。此时的热膨胀能均匀地被每个波形宽度所吸收，而不集中在线路的某一局部，从而使电缆的弯曲得到控制。当电缆敷设在支架、电缆桥架、电缆槽洞内采用水平蛇形敷设；当电缆悬挂在挂钩上时采用垂直蛇形敷设。
4.2 当交联电缆敷设采用夹具固定时，电缆在被夹具夹住处出现的局部径向膨胀力也很大，要根据具体情况采用具有弹性橡胶衬垫或弹簧承载的夹具以吸收径向膨胀。
4.3 加强电缆敷设施工管理。电缆敷设是一项系统工程，实施工程中各分项环节紧密相扣，环节范围之间层叠呼应，为保证施工的质量、安全合符规范、标准的要求，要合理安排投入设备、人员、技术指导等资源因素，优化协调相互关系，理清影响施工的各种容易麻痹大意的要点，扫除盲区隐患因素，达到令人较满意的期望效果。
5、结语
110kV交联聚乙烯绝缘电力电缆的敷设要求较高，因此除了要确保施工人员的技术水平之外，制定相应的技术标准并对施工注意事项进行明确的说明也非常重要，而相关技术人员则应该进一步加强学习和实践，努力提高自身业务水平，以便将此项工作的质量提升到一个新的高度。确保城市110kV及以上高压电网安全可靠、节能经济的高效稳定运行发展。
参考文献：
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