AlpacaZhou
配网工程常用电力电缆的设计分析和选型【摘要】：关于电力电缆是连接电源和用电设备的中间设备，尤其是常用电力电缆，在电网中得到广泛应用，为电力系统的安全、可靠运行起到重要作用。本文作者通过对配网基建工程中电力电缆设计常存在的问题，简单阐述了一些探讨与建议。【关键词】：电力电缆；设计；载流量；电缆截面引言目前，我国正加快城市配电网的建设。为配合城市发展建设的需要，结合城市容貌的更新，提高人们用电的质量和安全性，供电部门近年来大力改造城区、农村电网，更多地采用电力电缆进行配网工程项目。电力电缆的设计分析在配网工程中,电缆的设计可以按照长期负荷的载流量、电缆的运行条件、动热稳定、机械强度等的进行截面选择。 电缆额定载流量计算(100%负荷因数)电缆额定载流量的计算公式是国际电工委员会(IEC)根据国际大电网会议(ICGRE)1964年的报告于1982年所制定的电缆额定载流量(100%负荷因数)计算标准。随后对该标准经过20多年来修改和增补，形成了现在的IEC60287标准。各国对电缆运行条件参量的期望值存有很大差别，IEC标准提倡从不同的角度出发，各个国家规定相应的值。对于直接埋地、管道、沟道或钢管中敷设的电缆，特别是土壤热阻系数，对土壤的含水量非常敏感，土壤的水分迁移而引起土壤干燥，其热阻系数发生巨大变化，随时间可能有明显的变化，取决于土壤的类型、地势、气象条件和电缆负荷，必须现场实测，采取相应措施。为了准确的计算电缆在特定环境条件下的载流量，选取相应参数值时应特别加以考虑。下面介绍现行配网工程中常用到的几种交流电缆敷设方式，其额定载流量计算公式：A. 空气中不受日光照射的交流电缆电缆有空气中敷设，是无强迫对流散热的自由空气中的敷设，包括：室内、室外、隧道和沟道中非连续的托架上、梯形支撑物或夹板间的敷设。从高于环境温度的温升表达式中，可导出交流电缆安全运行的载流量计算公式：式中I----一根导体中流过的电流，A；----高于环境温度的导体温升，K；R----最高工作温度下导体单位长度的交流电阻，Ω/m；Wd----导体绝缘单位长度的介质损耗，W/m；T1----一根导体和金属套之间单位长度热阻，Km/W；T2----金属套和铠装之间内衬层单位长度热阻，Km/W；T3----电缆外护层单位长度热阻，Km/W；T4----电缆表面和周围介质之间单位长度热阻，Km/W；n----电缆(等截面并载有相同负荷的导体)中载有负荷的导体数；λ1----电缆金属套损耗相对于所有导体总损耗的比率；λ2----电缆铠装损耗相对于所有导体总损耗的比率。低压四芯电缆的载流量可等同于相同电压级和相同结构导体截面的三芯电缆载流量。B.空气中直接受日光照射的交流电缆当太阳光直射到电缆表面的场合下，允许载流量由下式给出：----日光照射于电缆表面时的吸收系数；H----太阳辐射强度，对于大多数纬度线的地区可取1000W/m2，也可取当地推荐的数值W/m2；----考虑到日光照射时的电缆外部热阻，Km/W；----电缆外径，m，对于皱纹金属套；----外护层厚度，mm；----正好与皱纹金属套波峰相切的假想同心圆柱体的直径，mm。C.土壤发生局部干燥场合下的直接埋地的交流电缆对孤立敷设单根电缆(多芯)或三根单芯电缆单一回路，当周围土壤域变干燥而引起外部热阻发生变化时的载流量计算由下式给出；式中v----干燥和潮湿土壤域热阻系数之比率，；----干燥土壤的热阻系数，Km/W；----自燃土壤的热阻系数，Km/W；----土壤临界温度，即干燥与潮湿土壤之边界的温度，oC；----环境温度，oC；----土壤临界温升，即高于环境温度的干燥与潮湿土壤之边界的温升，K。以上公式仅仅计算电缆一般情况下的载流量，不同敷设条件和方式的交流电缆的载流量还受一些因素影响，而降低电缆载流量：绝缘损耗、金属套和屏蔽的损耗、涡流损耗、环流损耗、电缆本体热阻和外部热阻等。这里不作详细介绍了。 电缆运行条件A. 选择电缆应具备的运行条件资料：系统额定电压U、三相系统最高电压Um、雷电过电压、系统频率、中性点非有效接地故障最大持续时间、连续运行最大额定电流、周期负荷要求、终端海拔高度等。B. 安装条件资料包括三方面。一般条件：线路长度和断面图、排列(平面或三角形)及相互间距、金属接地方式、环境温度(最高、最低、平均)、排管和管道资料情况。土壤条件：土壤类型(沙土、黏土、回填土)及有关资料(土壤温度、散热系数、土壤热阻系数)、埋地深度、周围热源情况。空气条件：通风情况(室内、沟道)，是否受日光直射。C.电缆运行条件的各参数值的选择我国国域辽阔，地理位置北起温带、南至亚热带，气候变化范围大，不可能规定某一个温度作为统一的环境温度。我国有关技术部门还没有对环境温度和土壤热阻系数提出标准值，为了便于计算载流量，建议采用如下基准值。a. 土壤敷设：土壤热阻系数(基准值)为 K·m/W。水分迁移后干燥土壤，一般性为 K·m/W；沙土(+砂砾)为 K·m/W；粘土为 K·m/W。环境温度(基准值)为25oC。直埋地深度，35kV以下为700mm，110kV及以上为1000mm。b. 空气中敷设：环境温度(基准值)为40oC。建筑物室内为30oC。南方和北方，夏季和冬季适当增减。电缆截面的选择为了供电系统安全可靠、经济合理地运行，应以安全、经济、质量和动态作为选择导体截面一般的指导原则，并应满足以下条件：发热条件、电压损失、经济运行、机械强度、热稳定性等。此外，还需要按电压、环境、用途来选择导线和电缆型号等。实际工程中根据具体线路的条件和特征，以某些条件作为选择电缆截面的主要条件，而同时对其他条件进行校验。下面举例说明上述各点在不同线路选择中侧重点不同，例如： 高压线路：先按经济电流密度选择截面，然后校验其发热条件(使计算电流小于额定电流)和允许电压损失。对高压电缆线路还应进行热稳定性校验。 低压线路：先按发热条件选择导体截面，然后再校验允许电压损失和经济电流。 电缆线路：应按短路时的热稳定性进行校验。校验时短路点选择应作如下考虑：短的电缆应选在电缆的末端，电缆长度在50m以上者应选在电缆中点，有中间接头盒时应选在靠近变压器的第一个中间接线盒处。 电缆路径：选择电缆路径应尽量走最短的路径。避开已建或拟建的一切地面的设施。尽量减少与各种管线、铁路以及主要道路交叉。注意避开对电缆外护层有腐蚀作用和可能遭到机械损伤作用的地段。此外，电缆穿管或管道敷设应考虑到散热条件的恶化引起截流量降低。 敷设方式：电缆敷设方式主要有空气中和土壤中敷设。空气中包括沿墙、梁柱、托盘、线槽、线框敷设、垂直、悬挂、隧道、穿管敷设等。土壤中敷设包括直埋、管道和沟道等敷设。应根据电缆型号(外护层)、环境条件、运行情况等来选择相适应的敷设方式。电缆类型的选择电缆的种类、型号相当多，根据电缆导体的材质，分为铜芯电缆和铝芯电缆。电力电缆按其绝缘层的结构不同可以分为油浸绝缘统包电缆、铅包电缆、自容式充油电缆、橡皮绝缘电缆、聚氯乙烯绝缘电缆和交联聚乙烯绝缘电缆等几种类型。根据用途不同又可分为：高压电力电缆、控制电缆、架空绝缘电缆、矿用电缆，分支电缆等。根据运行的需要，还会有一些特殊功能的电缆，例如：阻燃电缆、耐火电缆、防白蚁电缆等。现就配电网建设中常用到的电缆进行一些问题的探讨。 在一般配电工程基建项目中，经常采用到的电缆有以下类型：VV(VLV)——铜(铝)芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆；YJV(YJLV)——铜(铝)芯交联聚乙烯绝缘电力电缆； 根据运行所需，以上两种电缆可以延伸出以下类型：ZRVV(ZRVLV)——阻燃铜(铝)芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆；ZRYJV(ZRYJLV)——阻燃铜(铝)芯交联聚乙烯绝缘钢带铠电力电缆；ZRVV22(ZRVLV22)——阻燃铜(铝)芯聚氯乙烯绝缘钢带铠装电力电缆；ZRYJV22(ZRYJLV22)——阻燃铜(铝)芯交联聚乙烯绝缘钢带铠装电力电缆；FYVV22(FYVLV22)——防白蚁铜(铝)芯聚氯乙烯绝缘钢带铠装电力电缆；FYYJV22(FYYJLV22)——防白蚁铜(铝)芯交联聚乙烯绝缘钢带铠装电力电缆。一般来说，单纯铠装类的电缆是防鼠防蚁的，但对于南方白蚁高发的地区，采用专门带防白蚁功能的电缆，会对电缆起到更好的保护作用。 根据电压等级，可分为高压电缆和低压电缆。配网工程常用到的高压电缆电压等级为，低压电缆电压等级为。电缆额定电压宜选用8．7/15kV，因8．7/15kV的交联电缆比．6/10kV同等级截面交联电缆的绝缘层厚度多。由于电缆绝缘厚度的增加，降低了场强，提高电缆运行水平。 根据电缆芯数，可分为单芯电缆和多芯电缆，其中多芯电缆常用到三芯电缆和四芯电缆，也会采用五芯电缆。配网工程的10kV中压电缆网架常采用3芯电缆，当工作电流较大的回路或电缆敷设于水下时，每回可选用3根单芯电缆。而低压电网采用电缆芯数则视乎运行情况而定。1kV及以下电源中性点直接接地时，三相回路的电缆芯数选择，应符合下列规定： A. 保护线与受电设备的外露可导电部位连接接地时：如果保护线与中性线合用同一导体时，应选用四芯电缆。如果保护线与中性线各自独立时，宜选用五芯电缆，也可采用四芯电缆与另外的保护线导体组成。 B. 受电设备外露可导电部位的接地与电源系统接地各自独立时，应选用四芯电缆。C. 对于1kV及以下电源中性点直接接地时，单相回路的电缆芯数的选择：当保护线与受电设备的外露可导电部位连接接地时：如果保护线与中性线合用同一导体时，应选用两芯电缆。如果保护线与中性线各自独立时，宜选用三芯电缆，也可采用两芯电缆与另外的保护线导体组成。 D. 受电设备外露可导电部位的接地与电源系统接地各自独立时，应选用两芯电缆。 电缆截面按照长期负荷、载流量、动热稳定的要求，主干线路截面宜按照300mm2选择，次干线路截面选择240mm2，分支线路截面选择70～150mm2。四、结 论本文所讨论的电力电缆以现阶段我国配网基建常用的电缆为主，提供了一些参考数据。电缆选型直接关系到配电系统的正常运行，电缆网络的建设和改造必须综合考虑各方面因素，以利于最终电网的安全、优质、经济运行。参考文献：[1] GB 50217-2007 电力工程电缆设计规范[2] DL／T 5221—2005 城市电力电缆线路设计技术规定[3] 马国栋 电线电缆载流量 中国电力出版社 2003;32-34,113-121.
Herculeses
[1] 池金志,迟文波,李水漫,高玉香. 架空线路的故障判断和处理[J]. 科技创新导报. 2009(03)[2] 聂肇中. 110KV架空线路二维对标实例研究[J]. 现代商贸工业. 2009(21)[3] 欧阳迪,田雨龙. 输电架空线路设计中引入“两型三新”的设计原则分析[J]. 中国高新技术企业. 2013(30)[4] 马天武. 输配电架空线路的几种故障诊断与排除[J]. 中国高新技术企业. 2008(12)[5] 黄仕兵. 架空线路入地改造实施过程相关问题分析[J]. 中国高新技术企业. 2010(25)[6] 王春贤. 配电架空线路外破分析及应用措施[J]. 低碳世界. 2013(14)[7] 梅陵生. 浅谈电力施工中架空线路技术[J]. 科技与企业. 2013(17)[8] 孙冬. 室外架空线路的结构与施工技术措施[J]. 经营管理者. 2010(12)[9] 曾健. 架空线路遭雷击原因及对策思考[J]. 企业家天地(理论版). 2010(12)[10] 杨秀杰,杨秀玲. 浅析农村架空线路设计施工应注意的问题[J]. 中国高新技术企业. 2010(36)[11] 唐飞. 刍论淮安市某水库10kV线路设计[J]. 科技传播. 2010(20)[12] 梁世奋. 高压输电线路工程设计施工问题探讨[J]. 科技咨询导报. 2007(26)等等，很多，希望能帮到你。
桐叶封弟
铁路电力工程施工问题分析论文
摘要： 电力电缆是铁路电力工程建设过程的重要部分，为了达到设计建设标准，就应该将铁路电力工程建设中的各个环节做好，保证铁路电力工程施工的质量。文章对高速铁路的电力系统的供电线路以及施工进行了介绍，对铁路电力工程施工中存在的问题进行了分析，并提出了相应的解决办法，希望能对铁路电力工程施工起到一定的指导作用。
关键词： 铁路电力工程；电力电缆；工程施工；施工质量；铁路建设
近年来，我国在铁路建设方面的投入急速增加，这在很大程度上推动了铁路电力工程施工技术的发展和工程质量的提高。然而在实际的铁路电力工程的施工过程中却有些不尽如人意的地方，尤其是一些比较突出的技术问题和管理问题，这对铁路电力工程的施工质量和供电系统的安全供电造成了十分不利的影响。在这种情况下，就需要详细地了解铁路电力系统的供电原理和铁路电力工程的施工情况，找出其中的根本性问题，提出合理的解决办法，彻底解决在铁路电力工程施工中存在的问题，进而提高铁路电力工程的施工质量，保证供电系统的安全、正常供电。由于当前电缆线路的使用所占比重正逐渐增加，下文将着重介绍电力电缆的施工情况及相关问题。
1铁路供电线路系统简介
铁路系统获取的电能是从发电厂通过升压将电力传输到铁道供电系统的变电所，变电所将电压或者电流降低至适合于铁道列车使用的范围，然后再由架空线或者电力电缆输送到列车。所以说架空线路和电缆线路是铁路供电线路系统中最为核心的部分，下面对这两种供电线路的特点进行简单介绍：
架空线路
架空线路是利用绝缘子将导线固定于直立的电杆上以传送电力的输电线路，架空线路主要由输电导线、绝缘子、电杆以及接地装置等组成。同电缆线路相比较，其优点在于架空线路的成本低，架设的时间短，并且便于维护和检修；然而架空线路也有着明显的缺点，由于其暴露在外界环境中，会受到各种气象条件的影响，例如气温变化、暴雨袭击、冰雹、闪电等这都会对架空线路的保护层造成严重损伤，严重时还会出现停电事故。
电缆线路
电缆线路通常由导线、绝缘层以及保护层构成。电缆线路一般用于架空线路难以架设的地区，例如城市、隧道等特殊地段。同架空线路相比较，电缆线路的优点在于其供电可靠性高，不用占用地面上的空间，不需要架设电杆，节约了木材、水泥等，此外，由于电缆线路的可靠性很高，所以其运行维护以及检修非常简单。不过电缆线路也有着比较明显的缺点，首先电缆价格昂贵，另外电缆接头的施工工艺较为复杂，容易出现故障，并且在敷设完成后，对电缆进行检修非常困难。
2铁路电力工程施工技术简介
在电力传输中，电力电缆的使用的比重逐渐增加，并且随着国内经济持续快速的发展，电力电缆行业得到迅速发展，尤其是铁路供电系统。因此在铁路电力工程施工中，电力电缆的使用率逐年增加，故下文主要介绍铁路电力工程施工中电力电缆的施工技术。
铁路电力电缆的施工敷设方式
路基区段。在普通的路基区段，电力电缆应该沿着轨道两侧预留的槽进行敷设，在穿过轨道时，电缆外应套上钢管进行保护。此外在路基段与桥梁段、隧道段的过渡区应该设置过渡段，并且还需要满足电缆弯曲半径的要求。
桥梁区段。在桥梁区段，电力电缆应该沿着桥梁轨道两侧预留的槽进行敷设，并且在桥梁上还需要考虑预留电力电缆用于引上或者引下的锯齿形槽口；在将电缆线引出电缆槽或引下桥梁时，应将引出的电缆敷设在桥墩上的电缆桥架上。
隧道区段。在隧道区段，电力电缆需要敷设在沿着隧道轨道两侧预留的槽中，并且在隧道的照明洞室内应当设置满足电缆完全半径要求的余长腔，此外在隧道的进出口以及隧道内各腔室的附近应该设置一组过轨钢管，以保证电缆不受损坏。
站场区段。在站场区段，高压低压的线路全部采用电力电缆，通常应该敷设在沿途的沟槽中，部分地段可以采用加钢管保护的直埋敷设。
铁路电力电缆敷设施工工艺
直埋敷设施工工艺。直埋敷设施工可分为三部分，分别是开挖沟槽、直埋电缆敷设以及填回土。开挖沟槽。主要有以下要求：第一，沟槽距离地面的深度至少为，在沟槽穿越道路时，应该加深至1m，穿越农地时深度至少为，在电缆供电电压超过35kV时，深度至少为1m；第二，穿越城市轨道交通时，电缆应安装规范采取相应的保护措施；第三，沟槽的转弯半径应该满足电缆敷设的弯曲半径要求；第四，在山坡地段挖槽时，应挖成摆线形式的曲线，以便于电缆的敷设，且能减小电缆被洪水冲断的可能性。直埋电缆敷设。在直埋电缆敷设前，应该对施工现场，电缆线等进行检查，避免出现电缆损坏。敷设时，电缆应该摆放整齐，不出现交叉，并在电缆外加盖电缆保护板，在电缆引出地段应该采取相应的保护措施，在电缆的接头处注上标记等。在敷设完毕之后需要对电缆端部做密封处理，防止电缆线受潮。填回土。用于回填的'土质应对电缆外层无腐蚀且土质中不能含有小石子等硬质杂物；填完土之后，应该进行夯实，并且在直埋电缆的土层上方设置相应的提醒标识牌。
电缆管道敷设施工工艺。电缆敷设前，应检查电缆的线芯应该满足非磁性材料的要求，用于敷设的管道内部必须无杂物，电缆穿过管道时，不能造成电缆损伤。敷设电缆时，电缆所受的牵引力、侧压力应该满足不同电缆质量要求，敷设弯曲半径满足电缆弯曲半径的要求，并在电缆的接头处、拐弯处等易造成电缆损伤的地方采取相应的保护措施，且电缆电压超过110kV时，拐弯处的侧压力不能超过3kN/m（电缆制造厂有特殊规定除外）。在电缆敷设后，应该按照规定将电缆固定于电缆支架上，并做好管道中电缆的密封，在电缆接头处注上标记。
3铁路电力工程施工中存在的问题
管路电缆敷设问题
管路电缆敷设主要包括配管原材料选择不合格、管路保护层不合格、电缆弯折以及线路布置等问题。其中配管原材料选择不合格的问题是在需要镀锌的地方未镀锌，在选用金属管的地方却没有选择金属管；管理保护层不合格的问题是在掩埋的过程中由于监督不到位，会导致保护层不足而引起管路裂缝，严重时甚至会堵塞管路；电缆弯折的问题是在设计沟槽的时候没有考虑电缆的最小弯曲半径，进而致使电缆由于通过电流大进而诱发电感现象，可能损坏电路系统。线路布置问题是在掩埋的过程中对落入管道内的杂物没能清除，这样可能导致在电缆通入管道时造成堵塞或者划坏电缆外层。
铁路电缆架设问题
铁路电缆的架设问题主要是部分施工单位为了牟取私利，在架设电缆时采用劣质产品，并且相关电缆未能进行系统的划分而随意使用，此外在进行电缆连接时相应电缆未能注上标识，而随意将两端电缆进行连接，这样就会使电缆难以满足使用的需要以及造成电力系统的混乱，甚至会由于电缆的质量问题最终导致整个电力系统的瘫痪，造成严重的后果。其他方面的问题在铁路电力工程施工中，由于部分施工人员的专业素质不强，安全意识薄弱，在进行铁路电力工程施工的过程中，就容易出现一些施工问题，例如：施工人员没有按照图纸正确的坐标设置配电箱体以及接线盒；灯位和吊扇钩盒的放置出现较大的偏差；柱子内部的箱盒未能安放整齐，箱盒没有牢固地安放好，出现震动时，其位置就容易发生偏移。
4铁路电力工程施工中问题的建议
管路电缆敷设施工方面的建议
在进行施工之前一定要严格地审核施工图纸，仔细检查其中可能存在的错误和纰漏，对于不合理的地方要进行及时的修正，尤其是电缆的弯曲半径问题，要格外重视。此外在设计理念上要充分结合相关学科，对于因专业问题而造成的施工困难应该及时向有关部门汇报。在施工的过程中要对重点的施工环节进行监督指导，防止施工人员偷工减料，另外要重视管路以及电缆的选择，确保所选用的材料能够满足整个施工的要求，对于购买的材料要详细的清点，防止劣质材料进入施工现场。
铁路电缆架设施工方面的建议
在敷设电缆时，应该做到电缆摆放整齐，不出现交叉，另外在电缆引出地段应该采取相应的保护措施，并在电缆的接头处注上标记等。最后在敷设完毕之后需要对电缆端部做密封处理，防止电缆线受潮。在阶段性的施工完成后要安排专门的质量检测小组对施工质量进行检测评估，对电缆线的接通与否进行检测，防止施工过程中出现差错，尤其是电缆接头接错以及电缆断路。其他施工方面的建议为了避免出现由于施工人员专业技能不强而引起的问题，企业应该重视对施工的管理工作，施工企业要对施工人员进行系统培训，提高现场施工人员的素质，要求施工人员按照相关规则制度进行施工作业，建立由老员工带领新员工进行施工作业的合理制度，理论联系实际，让所有施工人员养成良好的施工习惯。此外还要制定相应的惩罚制度，对于违反施工规范的员工进行相应的惩罚，对于技术管理人员的任命一定要严格谨慎，技术管理人员必须要有足够的施工管理经验。最后在工程交付时，一定要做好质量安全检查，以确保施工中的监测以及工程完成后的把关。
5结语
总而言之，铁路电力工程的建设是整个铁路建设的重要组成部分，对于施工工程中可能存在的问题一定要引起高度重视，预防和解决这些问题对于整个铁路电力工程的建设具有非常重要的现实意义。
参考文献：
[1]薛凯军．铁路电力工程施工的问题及建议[J]．技术与市场，2014，（6）.
[2]白雪．高速铁路电力工程施工技术的探讨[J]．城市建设理论研究（电子版），2012，（14）.
[3]庞久宗．高速铁路电力电缆施工技术浅析[J]．成铁科技，2016，（2）.
[4]蒋葆华．浅析铁路电力工程施工的问题及对策[J]．中国科技纵横，2016，（18）.
[5]李康宁．关于铁路电力工程施工的问题及建议探讨[J]．工程技术（全文版），2016，（5）.
对闭环运行方式配电自动化系统的探讨【关键词】自动化系统【摘要】对闭环运行方式配电自动化系统的探讨0概述�配电作为电能发变送配中的最后一个环节，在电力生产中具有非
无敌的小饭桶 3人参与回答 2023-12-07 配电网络规划 配电网络的规划是供电企业的一项重要工作，为了获取最大的经济效益，电网规划既要保证电网安全可靠，又要保证电网经济运行，所以配电网络规划的主要任务是
虎娃妈jsz 2人参与回答 2023-12-07 电力工程论文参考文献 在个人成长的多个环节中，大家都不可避免地会接触到论文吧，论文是一种综合性的'文体，通过论文可直接看出一个人的综合能力和专业基础。写论文的注
苦瓜老太婆 2人参与回答 2023-12-06 配网工程常用电力电缆的设计分析和选型【摘要】：关于电力电缆是连接电源和用电设备的中间设备，尤其是常用电力电缆，在电网中得到广泛应用，为电力系统的安全、可靠运行起
超越经典65 3人参与回答 2023-12-08 电工电子技术既是电气工程及其相关学科的基础学科，又可成为边缘学科和交叉学科的生长点。我整理了电工与电子技术论文，欢迎阅读! 电工电子技术的现状与发展 【摘要】电
明亮宜家 4人参与回答 2023-12-12