吳成才

摘要：電纜的載流能力關(guān)系到纜芯截面選擇、電纜安全運(yùn)行、經(jīng)濟(jì)效益等諸多方面，因此為了更加安全、合理、經(jīng)濟(jì)的選擇電纜有必要對(duì)電纜的載流量在不同條件下的變化情況進(jìn)行分析，以滿足實(shí)際工作需要，進(jìn)一步提高系統(tǒng)安全和節(jié)省開支。本文主要針對(duì)電纜的載流量與敷設(shè)條件及環(huán)境溫度的關(guān)系進(jìn)行分析，以求能夠更準(zhǔn)確的計(jì)算出XLPE電纜的額定載流量，為線路設(shè)計(jì)提供更有價(jià)值的參考。

關(guān)鍵詞：XLPE電纜，載流量，電纜敷設(shè)，環(huán)境溫度

1 電纜載流能力概述

電力電纜載流量是按電纜導(dǎo)體在通載一定電流下引起的溫升不超過絕緣材料的最高允許溫度確定的，對(duì)于150kV擠包絕緣電纜IEC840（88年）、IEC60840（1999年）均標(biāo)明XLPE電纜持續(xù)運(yùn)行允許最高溫度θM為90℃。因此，到目前為止35kV以上XLPE的θM在工程上一般采用90℃或留有安全運(yùn)行裕度。電纜導(dǎo)體的溫度主要受電纜通載電流和電纜本體（電纜的絕緣層、外護(hù)套）的熱阻及電纜運(yùn)行環(huán)境的影響。國(guó)際電工委員會(huì)發(fā)布的電纜載流量計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)（IEC60287）對(duì)一般的簡(jiǎn)單的運(yùn)行狀態(tài)的載流量可以進(jìn)行理論計(jì)算。但是，由于計(jì)算中對(duì)相關(guān)參數(shù)的取值不同，計(jì)算出的結(jié)果有一定的差異，特別對(duì)于運(yùn)行條件相對(duì)復(fù)雜的場(chǎng)合，如大量的排管敷設(shè)、直埋敷設(shè)，計(jì)算值的合理性還有待于大量試驗(yàn)數(shù)據(jù)的驗(yàn)證。

2 試驗(yàn)敷設(shè)方式

為了進(jìn)一步驗(yàn)證理論計(jì)算值與實(shí)際運(yùn)行時(shí)載流量的關(guān)系，進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證。試驗(yàn)電纜為紅旗電纜廠YJLW-Z1×400、YJLW-Z1×500110kVXLPE電纜。敷設(shè)方式為穿水泥管、穿玻璃鋼管。將所試電纜敷設(shè)在規(guī)定的運(yùn)行條件下，在電纜導(dǎo)體和護(hù)套上布置測(cè)溫傳感器。排管內(nèi)用熱電偶管內(nèi)測(cè)量，電纜中用鉆孔固定方法，每根電纜在中心位置線芯處放置1個(gè)熱電偶，電纜外護(hù)套上放置1個(gè)熱電偶。沿中心向兩端每隔1.0米、1.5米、2.0米在電纜外護(hù)套上放置熱電偶，在距中心兩側(cè)3.5米電纜線芯處放置熱電偶。其余熱電偶按一定方式分布在排管和周圍土壤各處。每個(gè)熱電偶按規(guī)定絞好后，穿入塑料保護(hù)管中，熱電偶端部焊在1×1cm銅片上，并編上號(hào)。熱電偶制作好后與標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)校準(zhǔn)后投入使用。，我們?cè)诜笤O(shè)電纜時(shí)還在排管的上面和下面分別敷設(shè)了同樣的管子，以更好的模擬現(xiàn)場(chǎng)情況，具體情況見圖1。

5數(shù)據(jù)分析

對(duì)比以上數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)土壤溫度為15℃和5℃時(shí)有較大區(qū)別，后將電纜從土壤中挖出發(fā)現(xiàn)地溫為15℃時(shí)，時(shí)間為一年中雨水最多的季節(jié)，整個(gè)管子已經(jīng)被水淹沒，因此電纜溫度很難升到90℃。這表明如果電纜浸于水中則其散熱能力變大，載流量將大幅度提高。

地溫為5℃時(shí)的情況與一般現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行條件相似，此時(shí)的理論計(jì)算值與查表數(shù)值基本相等，說明計(jì)算比較準(zhǔn)確。試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)與理論計(jì)算差別較大，400 mm2電纜水泥管和玻璃鋼管分別增加32.0%和23.0%，500 mm2電纜水泥管和玻璃鋼管分別增加30.8%和20.6%。

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