??????? 在隧道內(nèi)運(yùn)行的電纜，最主要考慮的安全問(wèn)題就是防火問(wèn)題。一旦其中一回電纜故障接地燃燒，極易引起周圍其他電纜線路發(fā)生火災(zāi)事故，因此，做好隧道內(nèi)的防火墻以及設(shè)置滅火系統(tǒng)都是必須考慮的問(wèn)題。
??????? 2.1.3　直埋敷設(shè)電纜
??????? 早期的運(yùn)行電纜經(jīng)常用到直埋敷設(shè)，只需要在土壤中挖一定深度的溝體，鋪上黃沙，然后在敷設(shè)完的電纜上加蓋保護(hù)水泥板，回填土即可。施工方法簡(jiǎn)單，投資少，易于實(shí)施。但是考慮到保護(hù)措施過(guò)于簡(jiǎn)單，容易被外力破壞挖傷，將嚴(yán)重影響電纜運(yùn)行的可靠性，這種敷設(shè)方法目前只是作為一些臨時(shí)過(guò)渡方案采用，或者在農(nóng)村地區(qū)架空線走廊資源缺乏的情況下采用。
???????????? 直埋敷設(shè)電纜的熱量散發(fā)條件比較好，由于電纜直接與地下的土壤或細(xì)砂接觸，熱傳導(dǎo)比較迅速，同時(shí)地下土壤溫度常年比較穩(wěn)定，也有利于電纜載流量的提高。
??????? 2.2　同路徑電纜聚集度的影響
??????? 在同一條電纜溝內(nèi)，由于電纜管孔資源的有限性，一般都會(huì)考慮運(yùn)行數(shù)條電纜。由于電纜間的距離保持不夠，電纜就會(huì)相互加熱，結(jié)果造成電纜載流量的下降。根據(jù)溫度場(chǎng)疊加原理（1），對(duì)產(chǎn)生的熱阻進(jìn)行相關(guān)計(jì)算，可以得到這樣的結(jié)論：在電纜敷設(shè)方式的實(shí)際應(yīng)用中，電纜間距D=7mm時(shí)，長(zhǎng)期允許載流量情況下電纜敷設(shè)的垂直方向最多只應(yīng)該考慮3層（4），超過(guò)3層將嚴(yán)重影響其相互間的散熱從而導(dǎo)致局部熱擊穿。這個(gè)結(jié)論給我們電纜溝的設(shè)計(jì)人員提供了一些指導(dǎo)，也為電纜載流量的計(jì)算提供了依據(jù)。
??????? 2.3　電纜絕緣與護(hù)套的熱阻影響
???????????? 由于電纜在導(dǎo)體內(nèi)以及金屬護(hù)套內(nèi)電流的作用，在電纜金屬護(hù)套上必將產(chǎn)生電流損耗熱，以及在電纜絕緣上產(chǎn)生介電損耗熱，使電纜本體溫度上升。在穩(wěn)定的狀態(tài)下，散熱等于電纜內(nèi)所有損耗熱之和，損耗熱通過(guò)熱傳導(dǎo)向周圍空氣和介質(zhì)傳遞，最終形成熱平衡。如果電纜絕緣設(shè)計(jì)厚度太大，或者與金屬護(hù)套的間隙設(shè)計(jì)不合理，將不利于損耗熱的散熱，則電纜本體將產(chǎn)生過(guò)高的溫度，由此而影響到電纜的載流量。因此，我們?cè)谑┕ぴO(shè)計(jì)審查環(huán)節(jié)，應(yīng)該嚴(yán)格按照IEC標(biāo)準(zhǔn)或相應(yīng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)電纜絕緣和護(hù)套的一些參數(shù)進(jìn)行核對(duì)，同時(shí)兼顧考慮電纜的敷設(shè)環(huán)境，對(duì)熱阻系數(shù)作科學(xué)的校正，確保電纜的額定載流量。
??????? 3　高壓電纜接地系統(tǒng)環(huán)流對(duì)載流量的影響
??????? 高壓?jiǎn)涡倦娎|金屬護(hù)套環(huán)流大小能實(shí)時(shí)客觀反映電纜外護(hù)套健康狀況，同時(shí)影響電纜線路的載流量。當(dāng)環(huán)流異常時(shí)對(duì)載流量的影響可達(dá)30%~40%（6），可造成損耗發(fā)熱，導(dǎo)致電纜絕緣局部過(guò)熱，加速絕緣老化，降低電纜運(yùn)行壽命。
??????? 目前，國(guó)內(nèi)還沒(méi)有關(guān)于電纜金屬護(hù)套環(huán)流是否正常的定量判斷標(biāo)準(zhǔn)。鑒于環(huán)流判定的重要性，我們制定了適合杭州地區(qū)情況的企業(yè)自定標(biāo)準(zhǔn)，即金屬護(hù)套環(huán)流不超過(guò)負(fù)荷電流的10%為正常，且三相基本平衡。每年四次的環(huán)流測(cè)試，在負(fù)荷正常的前提下數(shù)據(jù)應(yīng)有可比性，否則將視為異常，必須進(jìn)行分析和處理。一般來(lái)說(shuō)，環(huán)流異常的原因有以下幾方面：
??????? 3.1　金屬護(hù)套接地方式錯(cuò)誤引起
??????? 正常情況下，高壓電纜的金屬護(hù)套接地方式有兩種：?jiǎn)味私拥睾徒徊婊ヂ?lián)接地。產(chǎn)生金屬護(hù)套接地方式錯(cuò)誤的原因很多，我們從以上兩種方式展開(kāi)分析。
??????? 3.1.1　單端接地方式被改變
??????? （1）兩端金屬護(hù)套直接接地。金屬護(hù)套與大地構(gòu)成回路，在負(fù)荷電流磁通的作用下，產(chǎn)生負(fù)荷電流50%~95%大小的環(huán)流。不接地端接地的原因主要是：護(hù)層保護(hù)器在過(guò)電壓時(shí)被擊穿、沒(méi)有及時(shí)發(fā)現(xiàn)和更換；
??????? （2）直接接地端懸空。由于直接接地纜被外力破壞或偷盜，造成直接接地側(cè)懸空。如果在這種情況下，電纜金屬護(hù)套遭受過(guò)電壓，則無(wú)法與大地形成釋放通道，外護(hù)層極易被擊穿，留下永久性接地點(diǎn)，且難以查找和修復(fù)，對(duì)電纜的運(yùn)行壽命影響很大。
??????? 3.1.2　交叉互聯(lián)接地方式被改變
??????? 一組完整的交叉互聯(lián)段內(nèi)三相電纜換位順序應(yīng)該前后一致，即“A→B→C→A”
??????? “A→C→B→A”，由于互聯(lián)段電纜長(zhǎng)度相等，三相感應(yīng)電壓幅值相等、相位差120?，可以相互抵消，使環(huán)流理論計(jì)算為零。如果前后順序不一，兩相感應(yīng)電壓疊加在一相無(wú)法抵消，將形成較大的環(huán)流。
??????? 在接地系統(tǒng)安裝結(jié)束時(shí)，我們需要對(duì)整個(gè)電纜接地系統(tǒng)接線方式進(jìn)行確認(rèn)試驗(yàn)，判定接線方式正確、護(hù)套絕緣合格后方能投入運(yùn)行。這也是確保電纜載流量、提高運(yùn)行可靠性的必須手段。
??????? 3.2　電纜護(hù)套破損引起。
??????????? 電纜外護(hù)套破損的原因主要是在電纜敷設(shè)階段。由于電纜管道的通暢性差或道路沉降引起管道錯(cuò)位，在敷設(shè)電纜時(shí)將對(duì)外護(hù)套產(chǎn)生極大的磨損，降低了護(hù)套的絕緣電阻，嚴(yán)重時(shí)引起絕緣電阻為零。在這種情況下，所有的接地方式全部失效，電纜表面形成多點(diǎn)接地，環(huán)流很大，從而影響了電纜載流量的提高。因此，我們應(yīng)加強(qiáng)電纜敷設(shè)階段的施工管理，并配合及時(shí)的護(hù)套絕緣測(cè)試，減少環(huán)流對(duì)電纜運(yùn)行和載流量的影響。
??????? 4　電纜安裝質(zhì)量的控制能有效提高電纜載流量
??????????? 對(duì)電纜安裝質(zhì)量嚴(yán)格控制，應(yīng)該從減小導(dǎo)體接觸電阻、確保絕緣層優(yōu)良的介電常數(shù)，以及補(bǔ)強(qiáng)接地系統(tǒng)的防水性能等幾個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)入手。只有對(duì)這些工藝步驟加強(qiáng)控制，對(duì)電纜載流量的提高才有了可靠的保證。
??????? 4.1　對(duì)金屬導(dǎo)體壓接工藝的控制
??????? 在電纜安裝的導(dǎo)體壓接環(huán)節(jié)，主要是控制壓接作業(yè)的工藝，嚴(yán)格按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB14315-93規(guī)定進(jìn)行操作，以確保機(jī)械強(qiáng)度和控制接觸電阻為目的。
??????? 電纜線芯連接一般采用圍壓和冷連接工藝，在保證電纜線芯與線端子管連接后機(jī)械強(qiáng)度的要求下，我們對(duì)連接后的線芯導(dǎo)體的直流電阻也應(yīng)該有所控制，確保導(dǎo)體損耗在正常范圍內(nèi)，能通過(guò)額定載流量?？刂频膬?nèi)容包括：
??????? 1．導(dǎo)體截面積、線端子、壓模的配合度確認(rèn)。任何其中一件的不配套，都將產(chǎn)生不良的后果，過(guò)盈-導(dǎo)致接觸電阻過(guò)大；過(guò)緊-壓印不均勻產(chǎn)生凸邊難以處理。
??????? 2．導(dǎo)體線芯以及連接管的氧化層去除。
??????? 3．壓接順序正確、保證壓痕間距，確保金屬在壓接時(shí)有足夠的延展度。
??????? 4．壓接時(shí)在壓模合攏后應(yīng)停留10~15S時(shí)間，使金屬塑性變形穩(wěn)定后才消除壓力。
??????? 5．去除因壓接產(chǎn)生的尖端和毛刺，保證壓接部位平整光滑，避免在高壓環(huán)境下產(chǎn)生尖端放電現(xiàn)象，減小局放。
??????? 4.2　對(duì)電纜絕緣處理的控制
??????? 電纜安裝過(guò)程中對(duì)絕緣以及絕緣屏蔽的處理十分關(guān)鍵，該工序完全靠手工來(lái)控制，因此加強(qiáng)對(duì)其控制尤顯必要。
??????? 4.2.1　電纜安裝前的加熱去應(yīng)力
??????? 在交聯(lián)電纜的生產(chǎn)過(guò)程中，電纜絕緣內(nèi)部會(huì)留有應(yīng)力，這應(yīng)力會(huì)使電纜兩頭的絕緣產(chǎn)生向中間收縮的趨勢(shì)。我們?cè)诎惭b中間接頭切斷多余電纜時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)電纜絕緣逐漸回縮和線芯突出的現(xiàn)象，即體現(xiàn)了這種應(yīng)力的作用。在電纜附件安裝完成后，一旦電纜絕緣回縮，中間接頭中就會(huì)產(chǎn)生致命的缺陷--氣隙，在高電場(chǎng)的作用下，氣隙很快會(huì)產(chǎn)生局部放電，導(dǎo)致接頭擊穿。雖然電纜絕緣內(nèi)的應(yīng)力會(huì)隨時(shí)間而緩慢地自行消除，但在施工中花長(zhǎng)時(shí)間等待絕緣內(nèi)存留的應(yīng)力自行消除是不可能的。為了保證附件安裝尺寸的可靠性，我們必須消除這種應(yīng)力。目前國(guó)內(nèi)外高壓電纜施工中較普遍采用的方法是對(duì)電纜本體進(jìn)行加熱和常溫冷卻，并在此過(guò)程中同步校直。即將加熱帶繞包在安裝部分的電纜主絕緣層上，溫度控制在80度~90度之間，并保持2~4個(gè)小時(shí)，然后夾直冷卻2小時(shí)。這樣處理后的電纜95%以上的回縮應(yīng)力能夠被消除，之后再安裝電纜附件就比較安全了。
??????? 事實(shí)上，一次性處理掉全部電纜絕緣內(nèi)的回縮應(yīng)力是不現(xiàn)實(shí)的。電纜附件在設(shè)計(jì)時(shí)已經(jīng)考慮到這一問(wèn)題。在電纜附件安裝好后，即使電纜絕緣還會(huì)有些回縮，導(dǎo)體的半導(dǎo)電屏蔽仍舊可以克服因回縮而造成的少許缺陷。從現(xiàn)場(chǎng)的施工來(lái)看，通過(guò)人為的加熱使絕緣回縮以及電纜附件的裕度設(shè)計(jì)，完全滿足了電纜截?cái)嗵庪妶?chǎng)均勻分布的要求，達(dá)到了額定載流量下安全運(yùn)行的目的。
??????? 4.2.2　絕緣屏蔽的處理
??????? 常規(guī)的電纜絕緣屏蔽（外半導(dǎo)）的處理方法是用刮刀、玻璃片等工具，根據(jù)安裝圖紙要求尺寸進(jìn)行刮削后用砂紙拋光。對(duì)110kV及以上電壓等級(jí)的高壓電纜附件安裝來(lái)說(shuō)，電纜絕緣表面的超光處理是一道十分重要的工藝，處理電纜絕緣表面用的砂紙數(shù)應(yīng)該在600目以上，至少不要采用低于400目的砂紙，這是由于處理用的砂紙目數(shù)會(huì)直接影響電纜絕緣表面的光滑程度。而絕緣表面的不光滑、圓整度欠缺、絕緣處理后的電纜直徑等問(wèn)題，將會(huì)極大地影響到電纜附件與絕緣界面的壓緊力，從而降低中間接頭的絕緣性能，影響到電纜的載流量。
??????? 4.3　對(duì)電纜防水工藝的控制
??????? 根據(jù)不同電纜附件廠家的要求，中間接頭防水處理一般有以下幾種方式，基本都可以滿足防水要求，并滿足電纜載流量的需要：
??????? 1．兩端金屬屏蔽層的封鉛處理：該工藝要求比較高，封鉛工作必須在30分鐘內(nèi)完成，并且做到鉛套密封無(wú)裂痕、接觸電阻小、對(duì)主絕緣的熱老化影響小等等。
??????? 2．玻璃絲帶、環(huán)氧樹(shù)脂及絕緣帶密封固定法：該方法能較好地滿足密封防水的功能，但必須注意的是，接地引線的焊接必須可靠并能保證故障通流的要求。
??????? 3．中間接頭外殼：必須有機(jī)械強(qiáng)度以及密封的作用，一般采用金屬銅外殼，充滿防水絕緣混合膠，達(dá)到防水、防外力破壞的目的。
??????? 5　結(jié)論
?????????? 本文結(jié)合了高壓電纜施工和運(yùn)行的實(shí)際情況，分析了對(duì)電纜載流量的影響因素，有針對(duì)性地提出了一些方法和措施，得出以下結(jié)論：
??????? 1．優(yōu)化電纜排列方式；
??????? 2．改善電纜運(yùn)行的環(huán)境熱阻；
??????? 3．降低電纜接地系統(tǒng)環(huán)流影響；
??????? 4．加強(qiáng)電纜安裝質(zhì)量的控制。
??????? 參考文獻(xiàn)
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