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電力電纜工程是構筑堅強的城市電網的重要舉措，隨著城市的擴張，用電需求量持續增長，電力工程電纜設計任務尤為突出，電力工程電纜設計的質量直接影響到供電安全及其整體質量。電力工程電纜的設計涉及諸多因素，不僅包括電纜工程規模、電纜結構、施工概況、工程技術要點，還包括市政規劃、橋梁敷設等因素，影響設計方案的因素較多，同時涉及電力電纜工程設計的標準較多，希望此推文能幫助新入行的電力電纜工程設計技術人員了解電力電纜工程設計相關的基礎知識。連載敬請期待。4、接地電纜的方式選擇及電力電纜接地電流的計算6、電纜附件及其它（支持與固定）的選擇與配置及電纜附件的電場數值計算和優化設計;各類參數計算、設計優化、電纜隧道內配電及外部供電系統設計、電纜井的尺寸及布置設計（工井計算）、電纜與架空線在桿塔上連接時的上桿設計、電纜的試驗及檢測、電纜通道的安健環要求，以及電纜的相關土建、電氣計算等。包含電纜井設計、敷設段繪制、電纜井布置及電纜井、電纜溝、方形隧道、拱形隧道、綜合管廊的配筋、地基承載、結構抗浮力的計算;配筋計算.包含各種敷設方式的載流量計算和感應電壓計算，故障時的感應電壓、電纜穿管牽引力、短路電流、工井長度、電纜短期負載電流、電纜經濟截面等輔助計算。電力電纜附件是電力電纜線路的重要組成部分，只有通過電纜附件，才能實現電纜與電纜之間的連接，電纜與架空線路、變壓器、開關等輸電線路和電氣設備的連接，才能發揮輸送和分配電能的作用。電纜附件主要分為終端和接頭兩大類。電纜附件不同于其他工業產品，工廠不能提供完整的電纜附件產品，只是提供附件的材料、部件或組件，必須通過現場安裝在電纜上以后才構成真正的、完整的電纜附件。戶外終端(OUTDOORTERMINATION)是在受陽光直接照射或暴露在氣候環境下或兩者都存在的情況下使用的終端。氣體絕緣終端GIS終端[GASIMMERSEDTERMINATION(GISTERMINATION)]是安裝在氣體絕緣封閉開關設備(GIS)內部以六氟化硫(SF6)氣體為外絕緣的氣體絕緣部分的電纜終端。油浸終端(OILIMMERSEDTERMINATION)是安裝在油浸變壓器油箱內，以絕緣油為外絕緣的液體絕緣部分的電纜終端。(1)直通接頭(STRAIGHTJOINT)是連接兩根電纜形成連續電路的附件。在本部分中特指接頭的金屬外殼以及接頭兩邊電纜的金屬屏蔽和絕緣屏蔽在電氣上連續的接頭。(2)絕緣接頭(SECTIONALIZINGJOINT)是將電纜的金屬套、金屬屏蔽和絕緣屏蔽在電氣上斷開的接頭。(3)預制附件(PRE-FABRICATEDACCESSORIES)是以具有電場應力控制作用的預制橡膠元件作為主要絕緣件的電纜附件。1)組合預制絕緣件接頭(COMPOSITETYPEPRE-FABRICATEDJOINT)是采用預制橡膠應力錐及預制環氧絕緣件現場組裝的接頭。2)整體預制橡膠絕緣件接頭(ONEPIECEPRE-MOULDEDJOINT)是采用單一預制橡膠絕緣件的接頭。一般情況下，接頭采用預制附件。附件的型號一般由系列代號、附件代號、內絕緣代號、終端外絕緣或接頭保護盒及外保護層代號組成。①戶外終端為ZW;②GLS終端為ZG;③油浸終端為ZY;④復合終端(復合套管終端)為ZF;⑤直通接頭為JT;⑥絕緣接頭為JJ。1)終端內絕緣:①液體絕緣橡膠應力錐為Y(500KV)、C(110、220KV);②干式絕緣橡膠應力錐為G;③六氟化硫(SF6)充氣絕緣橡膠應力錐為Q;④硅油浸漬電容錐為R。A.終端外絕緣污穢等級符合GB/T11017-2002{額定電壓110KV交聯聚乙烯絕緣電力電纜及其附件》規定，采用以下數字代號:①I級(最小爬電比距16MM/KV)為1;②E級(最小爬電比距20MM/KV)為2;③E級(最小爬電比距25MM/KV)為3;④N級(最小爬電比距31MM/KV)為4。B.接頭保護盒和外保護層:①無保護盒為0;②保護盒含防水澆注劑為1;③絕緣銅殼為2。產品用型號、規格(額定電壓、相數、適用電纜截面)及采用標準的編號表示。產品表示方法舉例如下:110KV及以上交聯電纜終端的主要品種包括戶內終端、戶外終端、GIS終端和油浸(變壓器)終端。現今，常用戶外終端代替戶內終端使用，有的地方也把戶內終端和戶外終端統稱為空氣終端。交聯聚乙烯電纜終端主要型式為預制橡膠應力錐終端，更高電壓等級的交聯電纜終端采用硅油浸漬薄膜電容錐終端(簡稱電容錐終端)。預制橡膠應力錐終端是國內使用的高壓交聯電纜附件的主要型式。1)適用范圍。當電纜線路與GIS組合電器或變壓器連接時，就需要適用GIS終端或變壓器終端。2)結構。GIS終端和變壓器終端在結構上是基本相同的，只是GIS終端在與GIS組合電器連接時有整套的標準可依，而變壓器終端到目前為止還沒有通用的連接標準，要根據不同的變壓器生產廠協商連接方式、連接導體的形狀和尺寸。GIS終端和變壓器終端分為填充絕緣劑式和全干式，目前110KV的GIS終端和變壓器終端以全干式為主，220KV的GIS終端和變壓器終端兩者基本各占一半。填充絕緣劑式分為絕緣油和SF6氣體，以絕緣油為多。當填充絕緣油時可以外掛油罐，也可以不掛，掛油罐的好處是可以隨時觀察絕緣劑的多少情況，判斷終端是否有泄漏。當填充SF6氣體時，可以與GIS倉或變壓器倉相連通。終端外絕緣SF6最低氣壓為0.25MPA(表壓，對應20CC溫度)，通常為0.4MPA。變壓器終端也可以運行于變壓器倉的變壓器油中。從安裝方式上來說終端還可以分為普通終端、插拔式終端(如如下圖)。所謂普通終端是指整個終端制作安裝完成以后，再整體穿入GIS倉或變壓器倉。所謂插拔式終端是指先把環氧套管穿入GIS倉或變壓器倉，再把準備好的電纜等穿入環氧套管，這樣做的好處是電纜終端安裝與電氣設備安裝可以各自獨立進行互不影響有利于保證工程工期。當然，有些插拔式終端也可以像普通終端一樣先安裝完成，再整體穿入GIS倉或變壓器倉，這樣就增加了施工的靈活性。注意現有型號的編制中不能明確顯示插拔式終端。從連接長度上來說，按照標準有兩種連接長度，因此還把終端分為長型終端和短型終端。通過增加連接導體的長度，能夠把短型終端改造成短型終端。110KV及以上交聯電纜中間接頭，按照它的功能，以將電纜金屬護套、接地屏蔽和絕緣屏蔽在電氣110KV及以上交聯電纜中間接頭，按照它的功能，以將電纜金屬護套、接地屏蔽和絕緣屏蔽在電氣上斷開或連通分為兩種中間接頭，電氣上斷開的稱為絕緣接頭，電氣上連通的稱為直通接頭。無論是絕緣接頭或直通接頭，按照它的絕緣結構區分有繞包型中間接頭、包帶模塑型中間接頭、擠塑模塑型中間接頭、預制型中間接頭等類型。目前在電纜線路上應用最廣泛的是預制型中間接頭。110KV及以上交聯電纜的預制型中間接頭用得較多的有兩種結構，即組裝式預制型中間接頭和整體預制型中間接頭，而整體預制型中間接頭應用最多。(1)組裝式預制型中間接頭。它是由一個以工廠澆鑄成型的環氧樹脂作為中間接頭中段絕緣、兩端以彈簧壓緊的橡膠預制應力錐組成的中間接頭。兩側應力錐靠彈簧支撐。接頭內無需充氣或填充絕緣劑。如下圖為組裝式預制型中間接頭的基本結構。這種中間接頭的主要絕緣都是在工廠內預制的，現場安裝主要是組裝工作。與繞包型和模塑型中間接頭比較，對安裝工藝的依賴性相對減少了些，但是由于在結構中采用多種不同材料制成的組件，所以有大量界面，這種界面通常是絕緣上的弱點，因此現場安裝工作的難度也較高。由于中間接頭絕緣由上述三段組成，因此在出廠時無法進行整體絕緣的出廠試驗。(2)整體預制型中間接頭。整體預制型中間接頭是將中間接頭的半導電內屏蔽、主絕緣、應力錐和半導電外屏蔽在制造廠內預制成一個整體的中間接頭預制件。與上述組裝式預制型中間接頭比較，它的材料是單一的橡膠，因此不存在上述由于大量界面引起的麻煩。現場安裝時，只要將整體的中間接頭預制件套在電纜絕緣上即成。安裝過程中，中間接頭預制件和電纜絕緣的界面暴露的時間短，接頭工藝簡單，安裝時間也縮短。由于接頭絕緣是一個整體的預制件，接頭絕緣可以做出廠試驗來檢驗制造質量。這種接頭是由歐美電纜制造廠商開發的比較受用戶歡迎，在我國已普遍使用。根據中間接頭主體(應力錐)安裝方式的不同，可以分為套入式、現場擴張式和工廠與擴張(冷縮)式。下圖分別所示為交聯聚乙烯絕緣電纜整體預制型絕緣接頭的結構，交聯聚乙烯絕緣電纜整體預制型直通接頭結構，為交聯聚乙烯絕緣電纜整體預制中間接頭預制件內部結構。上圖所示是絕緣接頭的各組成部件。絕緣接頭和直通接頭的組成部件是基本相同的，主要區別在于絕緣接頭的預制件的外屏蔽是斷開的，有一個絕緣隔斷，兩側銅保護殼之間裝有絕緣子或絕緣襯墊，而直通接頭沒有。電纜附件的制造工藝多種多樣，在此主要介紹環氧套管和應力錐的工藝流程。(2)附件應齊全、完好，其規格尺寸應符合制造廠圖紙的要求。絕緣材料的防潮包裝及密封應良好。電纜及其附件運到后，一般都要存放在倉庫妥善保管，作為備品、備件的電纜附件，存放的時間會更長。電纜及其附件存放時，為避免造成損傷，影響使用，應注意以下幾個問題。(1)電纜終端和中間接頭的附件應當分類存放。為了防止絕緣附件和絕緣帶材、絕緣劑等絕緣材料受潮、暴曬而變質，必須將其存放在干燥、通風、有防火措施的室內。而存放有機材料的絕緣部件、絕緣材料的室內溫度應不超過35攝氏度。充油電纜的絕緣紙卷桶，密封應良好。(2)終端用的瓷套等易碎絕緣件，無論存放于室內、室外，都有遭受機械損傷的可能，因此所有瓷件存放時，尤其是大型瓷套應放于原包裝箱內，用泡沫塑料、草袋、木料等圍遮包牢。附件要成箱運輸不允許碰撞瓷套和環氧套管的箱子要用剎車器緊固。電纜附件出廠前，要對附件組件進行的出廠試驗項目包括3項，即密封金具、瓷套或環氧套管的密封試驗，預制橡膠絕緣件的局部放電試驗，預制橡膠絕緣件的電壓試驗。預制橡膠絕緣件的電氣試驗可由制造方任選以下方法進行;或將附件直接安裝在成品電纜附件上進行試驗;或將安裝在專供試驗的裝置或模擬附件上進行試驗。(1)壓力泄漏試驗。在室溫下對試品施加表壓為(0.20±0.01)MPA的氣壓，保持1H。任選浸水檢驗或密封面上涂肥皂水檢驗，觀察是否有氣體逸出。承受氣壓的試品應有防爆安全措施。或施加相同水壓，保持1H。在密封面上涂白主粉，觀察是否有水滲出跡象。(2)真空漏增試驗。在室溫下將試樣抽真空至殘壓A為(67±3)PA，然后關閉試件與真空泵間的真空閥門，經0.5H，測量試品的壓力值B。試驗電壓應逐漸升到112KV(1.75UO)并保持10S，然后慢慢地降到1.5UO。在1：5UO下，應無可檢測出的放電量。電壓試驗應在環境溫度下使用工頻交流電壓進行。試驗電壓應逐漸地升到2.5UO(110KV),2UO(220KV和500KV)然后保持30MIN，試品應不擊穿。
