电缆敷设相关问题探讨

电缆敷设相关问题探讨Contents电缆敷设前的准备

1敷设方式的选择

2金属护套感应电压计算

3交流系统单芯电力电缆金属层接地方式的选择

4电缆敷设经济性概述

6电缆敷设牵引力计算

5引言随着油田供电网络的不断扩大，电缆的应用已经成为当今供电线路中很重要的一局部。在电缆线路中，电缆敷设的好坏与否，直接关系到今后运行的稳定性和平安性。下面基于国家标准GB50168-92和GB50217-2007对电缆敷设中的相关问题进行表达。序号结构1导体2半导电高强度带3内屏蔽4绝缘5外屏蔽6半导电阻水膨胀带7皱纹铝护套8防腐隔离层990℃高性能阻燃PVC护套料XLPE电缆结构示意图一、电缆敷设前的准备(1)电缆通道畅通，排水良好。金属局部的防腐层完整。隧道内照明、通风符合要求。(2)电缆敷设前应检查核对电缆的型号、规格是否符合设计要求，检查电缆线盘及其保护层是否完好，电缆两端有无受潮。(3)检查电缆沟的深浅、与各种管道交叉、平行的距离是否满足有关规程的要求、障碍物是否消除等。(4)确定电缆敷设方式及电缆线盘的位置。一、电缆敷设前的准备(5)电缆放线架应放置稳妥，钢轴的强度和长度应与电缆盘重量和宽度相配合。(6)敷设前应按设计和实际路径计算每根电缆的长度，合理安排每盘电缆，减少电缆接头。(7)敷设中直埋电缆人工敷设时，注意人员组织敷设速度在防止弯曲半径过小损伤电缆；敷设在电缆沟或隧道的电缆支架上时，应提前安排好电缆在支架上的位置和各种电缆敷设的先后次序，防止电缆交叉穿越。注意电缆有伸缩余地。机械牵引时注意防止电缆与沟底弯曲转角处磨擦挤压损伤电缆。二、敷设方式的选择油田实际直埋敷设、穿管敷设、电缆沟敷设直埋敷设穿管敷设浅槽敷设电缆沟敷设电缆隧道敷设其他敷设方式三、金属护套感应电压计算根据国家相关规定电缆护层感应电压不得高于50V。如超越50V应选取相应的接地方式。现油田选用的是XLPE型185mm2电缆，敷设方式有水平敷设和品字型敷设两种敷设方式。下面对于两种敷设方式分别进行计算。三、金属护套感应电压计算—水平敷设35kVXLPE型185mm2电缆相关参数：d:护套几何平均外径[mm]100.6Sab:相a与相b的间距[mm]300Sbc:相b与相c的间距[mm]300Sca:相c与相a的间距[mm]600f:频率[Hz]50三、金属护套感应电压计算—水平敷设载流量根据不同敷设条件得到数值也不同。载流量I[A]，分别在直埋、海水状态下额定值，以后可能运行负荷5000KW、10000KW下计算值为：电缆护套绝缘内的梯度场强Ea[V/m]计算公式：Ea=jωIb(2.10-7)[-1/2loge〔2Sab2/dSac〕+j31/2/2loge〔2Sac/d〕

36240998195直埋海水5000KWcos0.8510000KWcos0.85三、金属护套感应电压计算—水平敷设158.7127.9158.73000105.885.3105.8200079.464.079.4150063.551.263.5120052.942.652.9100050.840.950.896042.334.142.3800Vc:Ec×LVb:Eb×LVa:Ea×L跨长〔m)水平敷设计算结果179.3144.3179.33000119.596.2119.5200089.772.289.7150071.757.771.7120059.848.159.8100050.040.350.083747.838.547.8800Vc:Ec×LVb:Eb×LVa:Ea×L跨长（m)43.034.643.0300028.723.128.7200021.517.321.5150017.213.917.2120014.311.514.3100011.59.211.5800Vc:Ec×LVb:Eb×LVa:Ea×L跨长（m)85.568.985.5300057.045.957.0200050.140.450.1175842.734.542.7150034.227.634.2120028.523.028.5100022.818.422.8800Vc:Ec×LVb:Eb×LVa:Ea×L跨长（m)直埋海水5000KW10000KW三、金属护套感应电压计算—水平敷设根据计算可以分析得出：在直埋情况下电缆长度超过960m感应电压超过50V。在海水情况下电缆长度超过837m感应电压超过50V。在运行负荷为5000KW时电缆长度超过3460m感应电压超过50V。在运行敷设为10000KW时电缆长度超过1758m感应电压超过50V5000KW10000KW直埋海水三、金属护套感应电压计算—品字型敷设35kVXLPE型185mm2电缆相关参数：电缆护套绝缘内三相的感应电压Va[V/m]计算公式：Va=(-31/2/2*2ωLN(S/d)*10-9*Ib-1/2*2ωLN(S/d)*10-9*Ib)*LVb=2ωLN(S/d)*10-9*Ib*LVc=〔31/2/2*2ωLN(S/d)*10-9*Ib-1/2*2ωLN(S/d)*10-9*Ib)*L通过计算得到35kVXLPE型185mm2电缆在额定载流量下品字型敷设时长度超过3200m金属护套感应电压将超过50V。结论：根据以上对水平敷设和品字型敷设金属护层感应电压的计算得出：品字型敷设在金属护层感应电压单段电缆长度方面要优与于水平敷设。Ib：载流量[A]362d:护套几何平均半径[mm]16Sab:相a与相b的间距[mm]32Sbc:相b与相c的间距[mm]32Sca:相c与相a的间距[mm]32f:频率[Hz]50四、交流系统单芯电力电缆金属层接地方式的选择在国标GB50217-2007中就电缆金属层接地方式做出规定：1线路不长，且能满足金属护层感应电压不超过50V要求时，应采取在线路一端或中央部位单点直接接地〔图a〕。四、交流系统单芯电力电缆金属层接地方式的选择2线路较长，单点直接接地方式无法满足金属护层感应电压不超过50V要求时，水下电缆、35kV及以下电缆或输送容量较小的35kV及以上电缆，可采取在线路两端直接接地〔图b〕。四、交流系统单芯电力电缆金属层接地方式的选择3除上述情况外的长线路，宜划分适当的单元，且在每个单元内按3个长度尽可能均等区段，应设置绝缘接头或实施电缆金属层的绝缘分隔，以交叉互联接地。〔图C〕。结论：根据油田现电缆施工状况，如全部选用品字型敷设，那么可尽可能减少购置交叉互联接地箱的本钱支出。建议超过3000米电缆按等长划分三个单元购入交叉互联箱。五、电缆敷设牵引力计算为防止敷设过程中对电缆的损伤，在敷设前应该对电缆所能承受的牵引力进行计算，保证电缆的完好，为今后平安稳定运行打下良好根底。水平直线牵引经验公式：T=g(截面积×7+15×W)现油田所有185mm2电缆所能承受的最大牵引力为：Tmax=9.8(185×7＋15×3.2)=13161N通过这个最大牵引力我们可以得到在不使用任何辅助工具的条件下，砂中电缆施工的最大长度。L=(Tmax/gW-15)/μ式中Tmax=13161Ng=9.8W=3.2kg/mμ=3.5得到L=115m五、电缆敷设牵引力计算115m的长度显然不满足与现在施工的需要，所以我们将借助辅助工具进行施工。在施工示意图中主要采用辅助工具有：导轮、防捻器、放缆架、钢丝绳、卷扬机。防捻器的使用主要是为了释放在电缆牵引过程中所产生的扭力，保护电缆不会造成扭裂性机械损伤。导轮的引用，将摩擦系数μ下降到0.2，那么可牵引长度就到达了2000m。六、电缆敷设经济性概述电缆敷设的经济性问题从两个方面考虑，1、截面积的选取。2、剩余电缆长度。电缆截面积的选取在国标GB50217中有经济性计算公式。六、电缆敷设经济性概述对于电缆剩余长度问题，可严密计算使用电缆长度后，再留下适当长度作为备用电缆。电缆长度计算：电缆长度＝图纸长度+电缆松弛长度+电缆终端头长度+电缆进柜长度〔电缆至电动机长度〕+电缆转弯的弯曲半径。其中，电缆松弛长度：电缆全长的2.5％；电缆终端头长度：1.5m；电缆进柜长度：配电柜的半周长、宽+高；电缆至电动机长度：0.5m；电缆转弯的弯曲半径：15D，D为电缆直径〔具体计算方法为:图纸长度-2*15D+2*∏*15*D*0.25〕通过对施工图纸审核，计算出电缆敷设实际长度，再留有适宜的备用电缆，从而节省本钱。结束语随着冀东