10kV架空电力线路入地改造工程中电气设备及电缆的选择
摘要：本文简述了在10kV架空电力线路入地改造工程电气设备的选择和电力电缆的选择，重点描述了电力电缆在不同电缆敷设方式中的防火措施。
关键字：电气设备 电缆 环网柜 阻燃
Abstract: The article introduced in 10 kV overhead power lines to the reconstruction project electrical equipment choice, and the choice of power cable, the authors describes the power cable fire-prevention measures in different laying of cables.
Key Word: electrical equipment;cable; ring net ark; flame retardant
一、引言
近年来,随着城区对城市化进程的快速发展，其城市品位、景观要求和安全供电的不断提高，10kV架空电力线路入地改造工程越来越多，其中的问题有很多，其中对电气设备和电缆的选择对直接影响对用户的供电情况。本文通过对电气设备选择的原则和适用范围分析，总结了在不同地段、不同情况下的电气设备选择。
二、10kV架空线入地改造中电气设备的选择
结合城市道路改造，对10kV架空线路入地改造，建设电力电缆管道，一般要求20年内不变，因此电气设备务必考虑周全，具有超前性和前瞻性。同时结合城市道路改造也是贯彻落实城市配电网络规划、优化整合原有落后的配网结构的有利时机。
因此电气设备的选择显得非常重要，应满足一下几点原则：
1）总体原则，配电网网络结构应符合中远期规划要求 契合当地城市发展的“十二五规划”；
2)根据线路现有负荷和远期负荷规划水平，确定主线电缆和分支电缆路径,确保主线电缆10～15年不落后；
3)划分供电区块，避免交叉供电，综合考虑老城区和新城区未来发展的负荷要求；
4）确定电缆管孔数，确保20年的发展前提,包括预留横穿管孔，对负荷增长速度快的区域，电缆保护管的敷设宜采用“一用二备”方式；
户外环网柜及电缆分支箱等电气设备的配置，一般电缆主干线的节点设备采用环网柜，一般设置在十字街口，作为主干线路联络之用，一般不带用户，普通选用四路进出线带开关形式，户外环网柜建议采用全绝缘、全密封、免维护产品，预留配电自动化扩展功能。户外设备的外壳颜色与周围环境相协调。如图1所示，为环网柜配电装置一次接线图。
图1
电缆分接箱根据电气接线、沿线用户及所处位置，分为一路进线带负荷开关和不带负荷开关两种，可以满足不同环网供电方式，均为二路进线。
考虑发展余度，环网柜及电缆分支箱需预留间隔。
电缆分接箱、环网柜体积较小，取得城建局同意可安装于沿线工作井之上。
一般街道最少采用两根主干电缆供电，一根电缆沿线串接大量分接箱，然后由分接箱向各用户供电，带沿线主要负荷；另一根电缆根据电缆制造长度沿线串接少量分接箱，只带沿线一些重要负荷，与环网柜联络，在事故情况下转供其他线路负荷。
箱式变电站宜采用800kVA以下的箱变，采用多布点，分区供电的原则，减少设备容量，缩小线路故障时的停电范围。箱式变压器体积较大，应考虑安装于道路规划红线以外城建规划部门指定地点。
三、10kV架空线入地改造中电力电缆的选择
（一）电力电缆的类型
电力电缆的品种和规格有上千种之多，分类方法多种多样。目前，10KV线路常采用以热塑性或热固性材料挤包形成绝缘的电缆，交联聚乙烯（XLPE）电缆。它是近几年技术发展最快的电缆品种，其制造周期较短、效率较高、安装工艺较为简便、导体工作温度可达到90 度，由于制造工艺的不断改进，使得交联聚乙烯电缆产品具有优良的电气性能，完全能满足城市电网建设和改造的需要，产品价格呈逐年下降趋势，价格已有很大优势，我们在城区的电缆工程中全部选用了三芯交联聚乙烯电缆YJLV22和YJV22系列产品。
电缆截面和导体，按持续工作电流确定。考虑施工和综合造价，选用电缆截面不应超过300mm2，如果根据计算超过300mm2截面，应考虑调整接线方式，改由两根以上电缆并列供电。
（二）电力电缆的阻燃和防火
电缆是一种可燃物，构成电缆的材料中有一大半为高分子聚合材料，在一定温度下会熔融，当局部电缆着火燃烧而产生高温，达到或超过邻近电缆引燃的温度时，就会导致电缆群体延燃，严重的还会将相连的电器设备全部烧毁。电缆火灾事故无论是受外界火源引起还是由电缆自身故障造成，都具有火势猛、蔓延快、抢救难、损失严重等特点，因此可以说，电缆运行中的防火问题 是影响电缆安全运行的一个十分重要的问题，设计必须充分重视。电缆着火的原因多种多样，目前还难以从根本上加以杜绝，只能从采取阻燃和防止着火的措施出发，予以防范。下面对不同电缆敷设方式的防火做一个简单的介绍。
1）穿管敷设方式的阻燃和防火措施较为简单，投资较少。首先在所有工作井的进出线管口均需采用FZD-II型非硬化阻火堵料封死，堵料在管口填充长度不得小于200mm，并在工作井段所有电缆上施加A60-Q改性氨基电缆防火涂料；然后有分接箱、环网柜的工作井（隧道与此相同），在井内顶板分接箱开口处及箱式变压器工作井在井内顶部不锈钢通风窗下，采用YJ型阻燃隔热板设置一道水平阻火墙,并在紧贴阻火墙下部的每根电缆上设置1米长纵向YJ型阻燃槽盒一个，盒内空隙用FZD-II型非硬化阻火堵料填充密实,阻燃槽盒采用镀锌角钢支架根据井内情况固定于距离最近的井壁上。
2）隧道敷设方式由于隧道内有大量的可燃物，所以阻燃和防火较为复杂，投资也较多。所有进出隧道或工作井、管径在300mm及以下的管口，均需采用FZD-II型非硬化阻火堵料封死，堵料在管口填充长度不得小于200mm；在电缆分支处、长距离隧道中相隔约200m或通风区段处、至控制室或配电装置的沟道入口等部位，各采用YJ型阻燃隔热板设置一道纵向阻火墙加防窜燃档板，并在阻火墙紧靠两侧各5米的每根电缆上施加3遍A60-Q改性氨基电缆防火涂料；长距离隧道中相隔1000m，采用YJ型阻燃隔热板设置一道带门（遇烟火可自行关闭）纵向阻火墙，并在阻火墙紧靠两侧各5米的每根电缆上施加3遍A60-Q改性氨基电缆防火涂料；工作井段的所有电缆上施加3遍A60-Q改性氨基电缆防火涂料。
四、10kV架空线入地改造中存在的问题
电缆入地工程中，一方面，电缆本身的价格相比架空线路导线要大的多；另一方面，地下缆头制作和敷设需要的空间较大造成土建费用高。这两方面原因制约着工程的大面推行。随着经济的不断发展和投资的增加，城市10KV架空电力线路入地工程将会逐步增多，我们的经验也会更多、技术更加成熟。
参考文献
[1] 周伟涛，刘会金，王茂海，吴炳超.IOKv配电网基波无功负序综合补偿装置的研究.电力建设.2003
[2] 许正亚．电力系统安全自动装置[M]．北京：中国水利水电出版
社．2006
[3] 肖波．智能备用电源自动投入装置的研究[D]．西安理工大学硕士学位论文．2008
作者简介：
胡生记（1965.3--），男，内蒙古巴彦淖尔市人，电气高级工程师，从事配电网分析及设计，
张智丹（1990.10—），女，内蒙古巴彦淖尔市人，本科，电气助理工程师，从事配电网分析及设计；
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