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110kv 电缆:电力传输的坚实脊梁

发布时间:2024-11-19标签:110kv电缆/220kv电缆

110kv 电缆在电力系统中占据着至关重要的地位。它主要用于高压电能的传输,承担着将电力从发电厂输送到各个变电站以及大型工业企业和城市电网的重要任务。
常见的 110kv 电缆类型主要有交联聚乙烯绝缘电缆。这种电缆绝缘材料为交联聚乙烯(XLPE),具有优异的电气性能和耐热性能,是目前使用最广泛的一种。例如,在一些城市电网的输电线路以及工业企业的电力供应中,交联聚乙烯绝缘电缆发挥着重要作用。
110kv 电缆一般为单芯电缆,常见规格有 630 平方等。不同厂家生产的电缆直径可能会有所不同。其结构通常包括导体、绝缘层、屏蔽层和护套。导体一般由多根细铜丝绞合而成,用于传输电能。绝缘层位于导体外层,起到隔离导体和护套、防止漏电的作用。屏蔽层通常由金属丝或金属带制成,可防止电磁干扰。护套则位于屏蔽层外,保护电缆免受外界物理损伤和环境因素的影响。
在实际应用中,110kv 电缆具有高电压等级、长距离传输、低损耗等特点。能够传输较大功率的电能,适合长距离输电线路,并且现代电缆材料如 XLPE 具有较低的电阻,能够减少能量损耗。同时,某些电缆材料还具有耐腐蚀、安装方便等优点,电缆直径较小,便于敷设。

二、独特用途展实力

(一)广泛的应用领域

110kv 电缆在高压电力线路传输和分配电能方面有着广泛的用途。在城市电网中,它连接变电站和低压配电设备,将 110kv 的电力分配到城市的不同区域,满足工业、商业和住宅用户的电能需求。例如,在一些大型城市,110kv 电缆在城市配电网中发挥着重要作用,为城市的繁荣发展提供稳定的电力支持。
在工业企业中,很多大型工厂和工业设施需要大量的电力供应,110kv 电缆可以在工业园区内进行电力输送和分配。它能够保证工业设备的正常运行,满足工业生产的需求。据统计,在中国经济持续快速增长的背景下,随着电力工业、城市轨道交通业等行业规模的不断扩大,对 110kv 电缆的需求也在迅速增长。
此外,110kv 电缆还在风电和太阳能发电领域发挥着重要作用。随着可再生能源的快速发展,110kv 电缆用于连接风电场和太阳能电站,将从风力涡轮机和太阳能电池板等设备收集到的电力输送到变电站,供应给电网或存储起来以备后用。

(二)对比优势凸显

相比一般高压电缆,110kv 电缆具有明显的优势。在高电压承载方面,110kv 电缆可以承载高达 110000 伏特的电压,能够适应长距离输电和分配系统的高电压应用。而一般高压电缆可能在电压承载能力上相对较弱。
在低能耗损耗方面,现代电缆材料如 XLPE 具有较低的电阻,110kv 电缆能够减少能量损耗,提高能源传输效率。例如,110kv 高压电线降低线损的措施包括提高线路的绝缘水平、提高变压器的效率、合理设计线路拓扑结构等。采用这些措施后,110kv 电缆的线损明显降低,相比一般高压电缆具有更高的能源利用效率。
此外,110kv 电缆还具有安全可靠、较小的输电损耗等优点。它采用高质量的材料和绝缘设计,能够提供良好的安全性和可靠性,减少意外事故的风险。同时,高电压特性使 110kv 电缆在输电过程中减少能量损耗,提高了能源的有效利用率。

三、安装敷设需谨慎

(一)安装前的检查要点

在进行 110kv 电缆敷设前,需要进行一系列严格的检查。首先是对电缆和盘具外观检查,敷设前要检查电缆和盘具的外观质量,看是否存在由于运输和保管不善而导致的损坏。尤其要检查电缆两头的密封帽和牵引环上的铅封是否有裂纹或损坏,若发现铅封有裂纹或损坏应及时修补或更换,并检查电缆是否进水,一旦发现电缆进水应及时通知供应商。此外,还需检查吊环螺丝是否良好。
环境温度方面也有严格要求,电缆敷设前至少 24 小时,环境温度应不低于 0℃。低于 0℃时允许采用合适的方法均匀加热电缆,并立即敷设。国家标准 GB 50168-2018 中也规定电缆在敷设前 24h 内的平均温度以及敷设现场的温度应不低于 0℃。
牵引力方面,对任一电缆,其最大牵引力应不大于:铜导体为导体截面 ×50N/mm²;铝导体为导体截面 ×30N/mm²。在整个电缆敷设牵引过程中都要监测牵引力的大小,确保不大于允许的最大值。在电缆弯曲处的最大侧压力应不大于 3kN/m。

(二)关键工艺保质量

敷设方式上,110kV 平滑铝套电缆敷设有直埋敷设、管道敷设、隧道敷设等多种方式。其中直埋敷设比较少;管道敷设在高压电缆敷设中的应用最普遍、最广泛;而隧道敷设一般在大城市等经济发达地区应用较为广泛。在敷设装盘长度 1km 以上的平滑铝套电缆时,应认真组织讨论施工放线方案,施工放线时不必一次性从头至尾放完,可以把电缆盘置于敷设现场中间,采用两头同时放缆的工艺;在放缆过程中,电缆应采取预退扭措施,可以将电缆从盘上绕出后盘绕成 “∞” 或 “S” 形,以保证电缆布放平直。放缆时应防止平滑铝套电缆出现扭转、打小圈、打结、浪涌等现象,以免损伤电缆内部的绝缘层,造成严重电缆施工事故。
“三个力” 控制是敷设中的关键技术。拉力方面,平滑铝套电缆在施工过程中承受的机械性能拉伸力和压扁力应不超过 GB 50168-2018 标准规定。在放缆过程中,应保证电缆从电缆盘上平稳放出,大长度电缆尽可能采用主动放缆的方式;如果电缆长度小于 300m,也可以采用被动放缆,但一定要注意拉力控制。牵引力方面,牵引平滑铝套电缆时,牵引力主要作用在电缆导体上,并且电缆端头须安装可靠的防水牵引头,牵引电缆从电缆盘上平稳放出。电缆外护层基本不受力,但可承受适当的张力和侧压力;如果是管道敷设,应预先清理管道内的杂物,保证牵引力不受强大阻力。平滑铝套电缆大多是铜导体电缆,其导体允许抗拉强度最大为 70MPa。施工时应由专人采用有效联络工具进行指挥协调,牵引速率不允许过快。侧压力方面,侧压力是牵引力与电缆弯曲半径之比,对于平滑铝套电缆,主要考虑作用在外护套上的侧压力不能超过允许值,平滑铝套电缆的外护层的允许侧压力最大为 3kN・m-1。
电缆固定方式上,110kV 电缆是用来传输大功率的,截面比较大,可以达到 1600~2000mm²,当负荷变动时,受热胀冷缩的影响也越大,电缆就会受到周期性应力和应变的影响。因此,在设计平滑铝套电缆的固定方式时,须充分考虑如何将这种应力和应变控制在最小允许范围内。当敷设较大截面电缆时,应遵循整条电缆线路刚度一致的原则,采用挠性固定或刚性固定的方式。挠性固定允许电缆在受热膨胀时产生一定的移位,但要加以妥善的控制使这种移位对电缆的金属护套不产生过分的应变而缩短寿命。

四、精心维护保运行

(一)安装注意事项

安装 110kv 电缆时,必须严格遵循相关安全规程和规范。首先,要确保电缆的规格和设计符合电气参数和负荷要求。例如,根据实际的电力传输需求,选择合适的导体截面,以确保电缆能够承受预期的电流负荷。同时,要选择合适的电缆类型和护套材料,以承受环境条件,如温度、湿度、紫外线等。在安装前,要仔细检查电缆的绝缘状况,确保其符合验收标准。严格遵循电缆敷设图纸和施工方案进行安装,确保电缆支持系统牢固可靠,能够承受电缆重量和外力。特别要注意电缆接头和终端的处理,确保连接可靠、绝缘良好。在敷设过程中,要控制电缆的拉伸和弯曲半径,避免损伤电缆绝缘。安装过程中,还应采取措施防止电缆受到机械损伤、水分侵入和污染。最后,安装完成后,要进行全面的检查和试验,确保电缆系统安全可靠。

(二)维护工作内容

110kv 电缆的维护工作主要包括以下几个方面。定期检查电缆外观,观察是否有损伤、老化、水分侵入等现象。一般来说,至少每月进行一次巡视,特殊情况如保电巡视、故障巡视等则要增加巡视次数。巡视范围包括电缆沟、电缆隧道、操作井、户外终端、接地箱、交叉互联箱、接地网、夹具、连接处、树木、环境等。对于有施工的路段,除保持路径标志桩有效外,至少每周两巡。检查电缆接头和终端的绝缘状况,确保其正常运行。监测电缆周围的温度、湿度和酸碱度等环境条件,确保其在适宜范围内。定期清理电缆终端和接头处的灰尘和污垢,防止水分侵入和闪络。检查电缆支持系统,确保其牢固可靠。检查电缆防火设施,确保其正常运行。对电缆进行定期试验,如绝缘电阻、泄漏电流、介质损耗等,以评估电缆绝缘状况。分析试验数据,及时发现电缆潜在问题,采取措施进行修复或更换。

(三)维护设备与工具

维护 110kv 电缆所需的设备和工具包括多种类型。电缆检测仪器方面,有红外热像仪、超声波检测仪、电缆故障定位仪等,用于检测电缆的温度、缺陷和故障。例如,利用红外热像仪进行大面积的比较,确定是否存在故障,它不是测温,而是利用不同温度产生不同的温色。电缆试验设备有高压试验仪、绝缘电阻测试仪、泄漏电流测试仪、介质损耗测试仪等,用于评估电缆的绝缘性能。电缆剥线和焊接设备用于处理电缆接头和终端的剥线、焊接工作。电缆绝缘修复设备如电缆绝缘涂层机、绝缘补丁等,用于修复电缆损伤和老化部位。电缆防火设施包括防火槽、防火包、防火涂料等,用于保护电缆免受火灾侵害。电缆敷设和支撑工具如电缆卷筒、电缆牵引机、电缆支架等,用于电缆的敷设、支撑和固定。

(四)判断更换依据

判断 110kv 电缆是否需要更换主要依据以下几个方面。电缆老化现象,如外表损伤、绝缘硬化、水分侵入等,导致电缆性能下降。电缆试验结果,如绝缘电阻降低、泄漏电流增加、介质损耗上升等,表明电缆绝缘状况不佳。电缆运行状况,如发热、异味、击穿等,表明电缆存在安全隐患。电缆寿命周期,达到或接近电缆寿命预期,需要进行更换。在正常运行和良好维护条件下,110kv 电缆的寿命通常为 20 - 30 年。然而,在恶劣环境下,电缆寿命可能会缩短。电缆周围环境变化,如地下水位上升、施工破坏等,影响电缆安全运行。对电缆进行定期检测和评估,及时发现问题,并根据实际情况制定合理的更换方案。

五、显著特点铸品质

(一)高电压等级特性

110kv 电缆的高电压等级使其能够传输较大功率的电能。根据相关数据,110kv 电缆可以在长距离输电线路中稳定地传输电能,满足大型工业企业和城市电网的电力需求。例如,在一些距离较远的工业园区,110kv 电缆能够将电力从发电厂高效地输送到工厂,确保工业生产的正常进行。其适合长距离输电的特点,减少了输电过程中的能量损耗,提高了能源传输效率。与低电压电缆相比,110kv 电缆在相同的输电距离下,能够传输更多的电能,为大规模的电力供应提供了可靠保障。

(二)结构与材料解析

110kv 电缆的结构通常包括导体、绝缘层、屏蔽层和护套。导体一般由多根细铜丝绞合而成,铜具有良好的导电性能,能够高效地传输电能。绝缘层位于导体外层,常用的绝缘材料为交联聚乙烯(XLPE),这种材料具有优异的电气性能和耐热性能,能够有效地隔离导体和外界环境,防止漏电。屏蔽层通常由金属丝或金属带制成,起到防止电磁干扰的作用,确保电缆传输的电能质量稳定。护套位于屏蔽层外,一般采用聚氯乙烯(PVC)或交联聚乙烯(XLPE)等材料制成,具有保护电缆免受外界物理损伤和环境因素影响的功能。例如,在一些恶劣的环境条件下,护套能够有效地防止电缆被腐蚀、磨损和外力破坏。

(三)优缺点并存

110kv 电缆的缺点主要包括高成本、大尺寸和重量以及需要额外的支撑设施等。与低电压电缆相比,110kv 电缆的制造成本较高,这主要是由于其高电压等级要求更高质量的材料和更复杂的制造工艺。同时,110kv 电缆的大尺寸和重量也给安装和维护带来了一定的困难。由于其需要支撑设施,如电缆槽、电缆架等,这增加了设备和基础设施的成本和复杂性。然而,110kv 电缆的优点也非常显著。它具有高电压承载能力,能够承受高达 110000 伏特的电压,适用于长距离输电和分配系统。此外,110kv 电缆在输电过程中能耗损耗小,提高了能源传输效率。它还采用高质量的材料和绝缘设计,安全可靠,减少了意外事故的风险。
 

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