詳細介紹
討論電力工程中電纜敷設事宜
供電系統運行質量、ān全性和可靠性不僅與電線電纜本身質量有關,還與電纜附件和線路的施工質量有關。
1.電纜的敷設方式
電纜的敷設方式有以下幾種:直埋敷設、穿管敷設、淺槽敷設、電纜溝敷設、電纜隧道敷設、架空敷設幾種方式都有優缺點,一般要考慮城市發展規劃,現有建筑物的密度電纜線路長度敷設條數及其周圍環境的影響等。從技術上比較,電纜隧道方式和電纜溝敷設方式便于電纜的施工、維護和檢修。在一些發達國家城市中,城市規劃建設時,已考慮公用隧道。實踐證明公用隧道運行效果良好,大大降低了重復投資次數和反復開挖路面的現象,但初期投資巨大,建筑材料耗資金,在國內,由于各種因素的限制,這種敷設方式是極少的。相比而言,直埋敷設和淺槽敷設則是屬于經濟型的敷設方式,直埋電纜是zuì經濟而廣泛系用電敷設方式,它運用于郊區和車輛通行不太頻繁的地方。但不利于電纜的維護和檢修,一旦遇到電纜故障,即使使用測試儀測出故障點,也要重新挖開電纜溝,極不方便。因此電纜敷設方式的選擇,要結合實際情況,根據工程條件、環境特點、電纜型號和數量等因素,用發展的眼光,按照滿足運行可靠性、便于維護的要求和技術經濟合理的原則確定。
2.電纜的選型
常用的電力電纜有油浸電纜、聚氯乙烯絕緣電纜、交聯聚乙烯電纜等,根據使用場合的不同,又延伸為不同種類的特種電纜。目前,隨著生產技術和生產工藝的不斷提高,交聯聚乙烯電纜已成為使用zuì廣的電纜產品,在電纜選型時,應根據使用的不同環境和條件,結合具體情況進行選擇,盡量減少穿越各種管邊鐵路,公路和通訊電纜;如采用直埋和淺槽敷設方式時,應考慮使用加鋼鎧的電纜。
3.電纜截面積的選擇
電纜截面積的選擇,關系到投資多少、線路的損耗和電壓質量、電纜的使用壽命等。如選用截面積偏小,會導致電壓質量下降、線路損耗過大,則會使初期投資太高。因此應根據負荷預測結果,發展規劃,選擇合適的截面積,使電力電纜滿足zuì大工作電流下的纜芯溫度要求和電壓降要求,zuì大短路電流作用下的熱穩定要求。由于負荷預測工作難度性高、準確性較低,因此,選擇電纜截面積時,還要滿足《城市中低壓配電網改造技術導則》和《城市電力網規劃導則》要求。
在三相四線制低壓電網選用電力電纜時,還要考慮零線截面積的選擇,在公用低壓網絡中,由于受用戶因素影響較大,三相負荷平衡難以控制,為改善電壓質量,降低線損,零線截面積應與相線截面積相同。
4.關于電纜網絡及電纜網絡自動化
隨著電力電纜在配電網中的不斷推廣與使用,配電網可分為電纜網絡和架空網絡(含架空、電纜混合網絡)。《關于<城市中低壓配電網改造技術導則>的實施情況及補充意見》也對電纜配電網絡自動化提出了具體要求。因此,在配電網區域網絡采用電纜網絡時,應按照配電自動化的要求,采用新技術、新設備,有條件的要考慮自動化試點工作,條件不成熟的也要在配套設備選型時,考慮有充分余地,為實現自動化方案打下基礎。
MHYVP 2×3.3+2×0.85電纜 5.電力電纜施工中應注意的問題
(1)、是大電流電力電纜引發的渦流問題
電力電纜在施工中,有采用鋼支架的,有采用鋼質保護管的,有采用電纜卡與架空敷設的,凡是在電力電纜周圍形成鋼(鐵)性閉合回路的,均有可能形成渦流,特別是在大電流電力電纜系統中,渦流更大。在電力電纜施工時,必須采取措施,使電纜周圍不能形成鋼(鐵)性閉合回路,防止電纜引起渦流現象發生。
(2)、是電力電纜的轉彎引起的機械性損傷問題
由于電力電纜外徑較大,運輸、敷設較為困難,電力電纜對轉彎半徑的要求也比較嚴格。電力電纜在施工中,如果轉彎角度過大,可能使導體內部受到機械損傷,而機械損傷因被電纜絕緣強度下降,直到出現故障,施工中發現一次電纜頭故障,在電纜頭制作時,三根電纜頭長度*,與設備連接時由于受地形限制,中相電纜頭偏長而成為拱形,電纜頭根部受損放電。后采取措施,在設備的連接,適當縮短中相電纜頭連接長度,使三相電纜頭均不受外力,實踐證明運行效果良好。由此可見,電纜施工過程中,要盡可能減少電纜受到的扭力,在電纜轉彎和裕留電纜時,讓電纜處于自然彎曲,杜絕內部機械損傷現象。
(3)、是電力纜防潮問題
運行經驗表明,中、低壓電力電纜故障大部分為電纜中間接頭和終端頭故障,而中間接頭和終端頭故障則大部分是因密封不良,潮氣侵入而造成絕緣強度下降,而中、低壓電力電纜網多采用樹枝狀供電方式,電纜終端頭數量較多,因此把好電纜終端頭和中間接頭堵漏密封關是保證電纜ān全可靠運行的重要措施之一。
(4)、是中、低壓電力電纜接地問題
在公用中、低壓電力電纜網上,由于三相負荷不是相等的,因此,如果采用有金屬護層的電纜,必須考慮金屬護層的接地問題,并保證在金屬護層的任一點非接地處的正常感應電壓不得大于100V。我們認為,在中、低壓電纜網中,所有電纜接頭處均應設置接地極(網),并使金屬護層可靠接地。
核級電纜的種類和性能分析
核級電纜,種類、數量繁多。據估算,一座百萬千瓦級的核電機組,所需各類電纜,型號有100余種,總長近200萬米,價值約1億元左右。如果按用途劃分,有電力電纜,控制電纜,測量電纜,通信電纜,防火電纜(硅絕緣電纜)等五大類。它們不僅應具有普通電纜的一般特性,還要具有低煙、無鹵、阻燃等特性,并要具有特定的耐環境性(如耐輻射性、耐LOCA性)。目前國內盡管有專門研發和生產核級電纜的電纜企業,但是真正能夠生產出yōu秀的核級電纜的企業還在少數。
核級電纜特殊性能的要求,使得核級電纜與一般工業用電纜相比,zuì大的不同在于核電站用電纜材料的性能要求低煙無鹵阻燃性普通的低壓阻燃電纜一般以PVC等含氯聚合物作絕緣和護套。
核級電纜的絕緣和護套材料,必須采用低煙、無dú、無腐蝕性的的無鹵阻燃電纜料,如熱塑阻燃無鹵素或交聯阻燃無鹵素材料,才能滿足特殊的核ān全要求。無鹵電纜在發生火災時,燃燒釋放的煙霧量很低,不帶毒性及腐蝕性,其阻燃成分可有效發揮阻燃作用,不會使電纜成為火焰蔓延的通道。
無鹵電纜采用不含鹵素的聚合物作為基料,在燃燒時不會產生酸性氣體,因而其毒性及腐蝕性大大低于普通PVC電纜。
阻燃性無鹵阻燃電纜的阻燃機理
在不含鹵素的聚合物中加人大量的*或*等填充劑,它們在電纜燃燒時釋放結晶水,吸收大量熱量,從而抑制聚合物溫度上升,延緩熱分解,降低燃燒速度。另外,脫水分解產生的水蒸汽,能稀釋可燃性氣體,產生阻燃效果。聚合物的阻燃性,通常用氧指數法來評定,它表示試樣在氧氣和氮氣的混合物中燃燒時所需要的zuì低含氧量,指數越大,表示可燃性越小,阻燃性越好。一般氧指數(OI)至少為28才具有不燃特性。
耐火特性
當人們要求電纜線路在發生火災時能繼續發揮作用,并且當電纜由于使用上的需要架設在高危區域的線路上時,電纜必須具備耐火性能。一旦遇上火警,此種耐火電纜仍能在一定時間內繼續ān全運行,為人員及設備的搶救提供電能。核電纜的耐火性能按使用要求不同,分一般耐火性能要求和特殊耐火性能要求。特殊耐火性能要求為:在對電纜撞擊條件下進行1000% ,5min燃燒試驗,火焰熄滅后繼續撞擊5min,同時用規定壓力的高壓水沖電纜,要求在整個試驗過程中電纜能保持繼續通電。
美國1974年制訂IEEE383電纜標準后,年發生核電廠電纜著火延燃事故,促使人們重視難燃性試驗標準的嚴格性問題。對于核島用電纜成品,達到無鹵/低煙/阻燃,即要求電纜成品能通過IEC332-3成束燃燒試驗,燃燒煙濃度達到IEC1034-2的技術要求,燃燒腐蝕性氣體達到IEC754-2規定的*值的要求,絕緣線芯通過IPCEAS-19-81規定的單根垂直燃燒試驗。MHYVP 2×3.3+2×0.85電纜
耐環境性
核級電纜用材料必須具有核電站固有工作環境所要求的耐環境性,即耐熱性、耐輻照性、耐LOCA性。
耐熱性
由于核級電纜常在高溫環境下工作,因此需要它們具有*耐熱使用性能,要選用耐熱性滿足要求的聚合物,并可讓電纜具有四十年以上的使用壽命。
耐輻照性
緩和環境,嚴酷環境核級電纜受到大量射線時,會使絕緣和護套材料變脆,機械性能變差。因此,作為核電站電纜用的絕緣和護套材料,必須具有優良的耐輻照性。
各種不同的高聚物,其耐輻照性能不同。人們通常在高聚物里添加抗輻照劑,改進其耐輻照性能。有關電纜的耐L0CA性,不同核電站的要求也不相同。
綜上所述,核級電纜除要具有普通電纜所具有的性能之外,還要具有無鹵、低煙、阻燃的特性,并滿足根據其在敷設區域的正常和事故環境下完成ān全功能所必需的性能要求,也就是須滿足耐地震、耐正常和事故工況的--射線照射、耐LOCA/HELB事故工況的環境、工作溫度下具有電站設計壽期內的使用壽命等需求。
另外,核級電纜的使用壽命,原來的設計指標是40年以上,下一代核電站要求達到60年,因此,原來的設計是否能滿足使用要求,尚有待于進一步的實驗驗證。如何延長電纜的使用壽命,已成為重要的研究課題。
低煙無鹵阻燃核電纜,是一種性能水平高、制造難度大的特種電纜,即使是進口產品,在應用過程中也暴露出了不少問題,有的甚至是很嚴重的問題。如何處理解決好這些問題是不能回避的。是否可以考慮采用低煙低鹵阻燃材料來生產核電站的特種電纜,這是電纜行業工作者可以探討的一個想法。這樣做,可以降低電纜材料的配方設計難度,可以使生產工藝較易實現,產品質量會更可靠,在實際應用上也會更ān全。
核級電纜是性能水平高、制造技術難度大的電纜品種,目前生產技術上并未*成熟,有待于更深入的探討研究。