充油電纜線路設(shè)計(jì)電力電纜施工技術(shù)

電力電纜線路第八講充油電纜線路設(shè)計(jì)電氣工程學(xué)院2013021復(fù)習(xí)可以從哪幾個角度來選擇電纜截面？我國在低中高壓線路中，一般選擇哪些絕緣種類？電纜護(hù)套種類的選擇應(yīng)滿足什么要求？本學(xué)時主要內(nèi)容：充油電纜線路設(shè)計(jì)2充油電纜圖-14單芯自容式充油電纜結(jié)構(gòu)1—油道；2—導(dǎo)線；3—導(dǎo)電屏蔽；4—屏蔽層；5—絕緣屏蔽；6—導(dǎo)線屏蔽；7—內(nèi)襯層；8—襯墊層；9—加強(qiáng)層；10—外被層圖1-15三芯自容式充油電纜結(jié)構(gòu)1—導(dǎo)線；2—導(dǎo)線屏蔽；2—絕緣層；油道；4—絕緣屏蔽；5—油道；6—填料；7—銅絲編織帶；8—鉛套；9—內(nèi)襯層；10—加強(qiáng)層；11—外被層回顧3自容式充油電纜的工作原理工作油壓vs暫態(tài)油壓4第三節(jié)充油電纜線路設(shè)計(jì)一、油路分段電纜內(nèi)部暫態(tài)油壓的最大值與供油段長度的平方成正比。油路分段的方法:當(dāng)線路的供油長度較長時，暫態(tài)油壓最大值會超過允許值，此時常采用在電纜線路兩端同時供油的方法，即將原來由一端供油時的供油長度分為等長兩段，從而暫態(tài)油壓的最大值就降低至原來的1/4

。它不需任何特殊的接頭。因此是最簡單的方法：——增加供油點(diǎn)將油路分成若干供油段。5第三節(jié)充油電纜線路設(shè)計(jì)

一、油路分段當(dāng)電纜線路更長，采用此法仍不能滿足要求則要求在線路的適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)安裝特殊的接頭，將整個油段分隔成兩段以上的供油段，以降低暫態(tài)油壓的最大值。當(dāng)自容式充油電纜線路的高差較大，在線路低處電纜內(nèi)的油壓若超過規(guī)定上限值時，通常用塞止電纜接頭將電纜線路的油路分隔成若干供油段，使每一供油段內(nèi)的油壓處在允許范圍之內(nèi)。方法二：——將油路分隔成若干油段6第三節(jié)充油電纜線路設(shè)計(jì)

一、油路分段能把油路分段的特殊接頭，一般分塞止電纜接頭和供油電纜接頭兩種。供油電纜接頭是使電纜油能從供油裝置進(jìn)人電纜油道而又不使電纜的油路在該接頭內(nèi)被隔斷的一種接頭。因此其結(jié)構(gòu)要比塞止電纜接頭簡單，內(nèi)部電場分布也比較均勻．所以比塞止電纜接頭安全可靠。7第三節(jié)充油電纜線路設(shè)計(jì)

一、油路分段對于三芯自容式充油電纜而言，直線電纜接頭就可作為供油接頭使用，因?yàn)槿境溆碗娎|的油路是在金屬套內(nèi)的三個纜芯之間，可通過接頭的外殼直接與供油裝置接通。但對于單芯電纜，它的油路在導(dǎo)體中心，必須經(jīng)過絕緣層才能與供油裝置接通，因此須采用不同于直線電纜接頭的特殊供油接頭如果電纜線路受到嚴(yán)重外力破壞時，電纜內(nèi)部的油會大量流失而使絕緣受到不利影響。這時的線路又特別長時，需要安裝塞止電纜接頭分隔油路，以減小受到損害的電纜長度。8二、電纜供油裝置的選擇原則

根據(jù)GB50217-94《電力電纜設(shè)計(jì)規(guī)范》)規(guī)定:（1)供油裝置可采用壓力箱。壓力箱的可能供油量，宜按夏季高溫滿載，冬季低溫空載等電纜可能有的工況下油壓最大變化范圍條件確定。（2)電纜需要供油量，應(yīng)計(jì)及負(fù)荷電流和環(huán)境變化所引起電纜線路本體及其附件的油量變化總和。（3)供油裝置的供油量，宜有40%的裕度。（4)電纜線路一端供油方式當(dāng)且每相僅一臺工作油箱時，對重要回路應(yīng)另設(shè)一臺備用供油箱；當(dāng)每相配有兩臺及以上工作供油箱時，可不設(shè)置備用供油箱。9三、油箱個數(shù)計(jì)算

每相線路所需壓力箱的理論值:由負(fù)載變化所引起電纜內(nèi)的油體積變化和季節(jié)性溫差引起，電纜、壓力箱、終端頭的體積變化的總和并留有適當(dāng)裕度來決定。10宜有有40%的的裕裕度度根據(jù)據(jù)GB50217-94《《電電力力電電纜纜設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)規(guī)范范》》)規(guī)規(guī)定定，，供供油油裝裝置置的的供供油油量量，，宜宜有有40%的的裕裕度度，，則則壓壓力力箱箱數(shù)數(shù)為為：：當(dāng)計(jì)計(jì)算算出出壓壓力力箱箱所所需需的的數(shù)數(shù)量量不不滿滿一一只只時時，，必必須須選選用用一一只只壓壓力力箱箱。。11每相相電電纜纜因因負(fù)負(fù)載載溫溫升升引引起起的的需需油油量量12每相相電電纜纜因因季季節(jié)節(jié)溫溫差差引引起起的的需需油油量量13每只只壓壓力力箱箱因因季季節(jié)節(jié)溫溫差差引引起起的的需需油油量量14兩只只終終端端頭頭，，因因季季節(jié)節(jié)溫溫差差引引起起的的需需油油量量15電纜纜線線路路每每相相中中間間接接頭頭，，因因季季節(jié)節(jié)溫溫差差引引起起的的需需油油量量16每相相線線路路因因上上述述各各種種原原因因引引起起的的總總的的需需油油量量17如果果電電纜纜線線路路很很短短，，一一個個回回路路三三根根單單芯芯電電纜纜總總共共需需要要的的壓壓力力箱箱供供油油量量還還少少于于50L時時，，為了了運(yùn)運(yùn)行行上上的的方方便便，，即即當(dāng)當(dāng)某某一一相相的的供供油油系系統(tǒng)統(tǒng)有有故故障障（（如如漏漏油油））時時，，不不會會影影響響其其他他相相．．最好好采采用用每每相相單單獨(dú)獨(dú)用用一一只只壓壓力力箱箱供供油油的的彼彼此此獨(dú)獨(dú)立立的的供供油油系系統(tǒng)統(tǒng)，，這樣樣不不僅僅可可以以比比較較每每個個供供油油系系統(tǒng)統(tǒng)壓壓力力表表的的指指示示，，還還能能很很容容易易發(fā)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)漏漏油油故故障障。。18電纜纜線線路路一一般般采采用用獨(dú)獨(dú)立立供供油油又又有有聯(lián)聯(lián)絡(luò)絡(luò)閥閥門門的的供供油油系系統(tǒng)統(tǒng)19四、、電電纜纜線線路路油油壓壓要要求求根據(jù)據(jù)GB50217-94《《電電力力電電纜纜設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)規(guī)范范》》)規(guī)規(guī)定定（1)電電纜纜線線路路最最高高部部位位油油壓壓不不得得低低于于允允許許最最低低工工作作油油壓壓。。（2)電電纜纜線線路路最最低低部部位位油油壓壓在在夏夏季季最最高高溫溫度度滿滿載載時時，，不不得得大大于于允允許許最最高高工工作作油油壓壓。。（3)電電纜纜線線路路最最低低部部位位或或供供油油裝裝置置區(qū)區(qū)間間長長度度一一半半部部位位的的油油壓壓，，在在夏夏季季最最高高溫溫度度突突增增至至額額定定滿滿載載時時．．不不宜宜大大于于允允許許最最高高暫暫態(tài)態(tài)油油壓壓。。（4））電電纜纜線線路路最最高高部部位位或或供供油油裝裝置置區(qū)區(qū)間間長長度度一一半半部部位位的的油油壓壓，，在在冬冬季季最最低低溫溫度度從從滿滿載載突突然然切切除除時時，，不不得得小小于于允允許許最最低低暫暫態(tài)態(tài)油油壓壓。。20四、、電電纜纜線線路路油油壓壓要要求求(5)自自容容式式充充油油電電纜纜的的容容許許最最低低工工作作油油壓壓和和暫暫態(tài)態(tài)油油壓壓，，遵遵守守的的規(guī)規(guī)定定:①容容許許最最低低工工作作油油壓壓不不得得小小于于0.02MPa。。②鉛鉛包包、、銅銅帶帶徑徑向向加加強(qiáng)強(qiáng)層層構(gòu)構(gòu)成成的的電電纜纜，，容容許許最最高高工工作作油油壓壓不不得得大大于于0.4MPa；；用用于于重重要要回回路路時時不不宜宜大大于于0.3MPa。。③鉛鉛包包、、銅銅帶帶徑徑向向與與縱縱向向加加強(qiáng)強(qiáng)層層構(gòu)構(gòu)成成的的電電纜纜，，容容許許最最高高工工作作油油壓壓不不得得大大于于0.8MPa；；用用于于重重要要回回路路時時不不宜宜大大于于0.6MPa。。④容容許許最最高高暫暫態(tài)態(tài)油油壓壓，，可可按按1.5倍倍容容許許最最高高工工作作油油壓壓計(jì)計(jì)。。21五、、暫暫態(tài)態(tài)壓壓力力計(jì)計(jì)算算當(dāng)電電纜纜負(fù)負(fù)載載增增加加時時，，油油的的體體積積就就會會膨膨脹脹，，油油被被擠擠入入壓壓力力箱箱，，在在離離開開壓壓力力箱箱遠(yuǎn)遠(yuǎn)的的地地點(diǎn)點(diǎn)的的壓壓力力就就高高于于接接近近壓壓力力箱箱地地點(diǎn)點(diǎn)的的壓壓力力。。反之之電電纜纜負(fù)負(fù)載載減減小小時時，，油油的的體體積積將將會會收收縮縮，，壓壓力力箱箱又又把把油油壓壓人人電電纜纜，，在在遠(yuǎn)遠(yuǎn)離離壓壓力力處處的的壓壓力力就就低低于于近近端端的的壓壓力力。。對于于油油在在油油道道中中流流動動時時電電纜纜線線路路上上各各點(diǎn)點(diǎn)的的壓壓力力隨隨著著時時間間變變化化的的現(xiàn)現(xiàn)象象，，稱稱為為暫暫態(tài)態(tài)壓壓力力．．22五、、暫暫態(tài)態(tài)壓壓力力計(jì)計(jì)算算電纜纜內(nèi)內(nèi)部部的的電電纜纜油油隨隨膨膨脹脹或或收收縮縮而而產(chǎn)產(chǎn)生生的的暫暫態(tài)態(tài)壓壓力力也也可可分分別別稱稱為為暫暫態(tài)態(tài)壓壓力力升升或或暫暫態(tài)態(tài)壓壓力力降降。。暫態(tài)態(tài)壓壓力力的的大大小小與與電電纜纜一一端端供供油油和和二二端端供供油油有有關(guān)關(guān)。。下面面僅僅介介紹紹電電纜纜線線路路一一端端供供油油時時的的暫暫態(tài)態(tài)旅旅力力計(jì)計(jì)算算方方法法。。23在壓壓力力箱箱最最遠(yuǎn)遠(yuǎn)一一端端的的阻阻力力壓壓降降最最大大24沿電電纜纜線線路路的的暫暫態(tài)態(tài)油油壓壓值值25灌充充在在充充油油電電纜纜內(nèi)內(nèi)絕絕緣緣油油的的體體積積和和壓壓力力，，隨隨著著電電纜纜溫溫度度和和周周圍圍溫溫度度的的變變化化而而變變化化，，當(dāng)溫溫度度高高時時，，油油體體積積增增大大，，電電纜纜內(nèi)內(nèi)的的壓壓力力隨隨之之升升高高，，壓壓力力超超過過電電纜纜金金屬屬護(hù)護(hù)套套所所能能承承受受的的壓壓力力時時就就會會破破裂裂。。當(dāng)溫溫度度降降低低，，油油的的體體積積就就會會收收縮縮，，電電纜纜內(nèi)內(nèi)部部壓壓力力下下降降．．如如果果此此壓壓力力出出現(xiàn)現(xiàn)負(fù)負(fù)值值，，就就會會在在電電纜纜絕絕緣緣內(nèi)內(nèi)產(chǎn)產(chǎn)生生空空隙隙，，空空氣氣和和潮潮氣氣侵侵入入內(nèi)內(nèi)部部，，使使絕絕緣緣性性能能降降低低而而導(dǎo)導(dǎo)致致電電擊擊穿穿事事故故。。充油油電電纜纜的的供供油油系系統(tǒng)統(tǒng)通常常充充油油電電纜纜的的供供油油系系統(tǒng)統(tǒng)由由壓壓力力箱箱、、供供油油管管、、真真空空壓壓力力表表，，真真空空閥閥門門、、絕絕緣緣管管及及電電接接點(diǎn)點(diǎn)壓壓力力表表組組成成。。六、、充充油油電電纜纜供供油油系系統(tǒng)統(tǒng)油油箱箱選選擇擇26六、、充充油油電電纜纜油油系系統(tǒng)統(tǒng)油油箱箱選選擇擇對于于自自容容式式充充油油電電纜纜來來說說，，其其電電纜纜的的油油壓壓是是借借助助于于與與之之相相連連接接的的供供油油設(shè)設(shè)備備來來保保持持的的，，因因此此供供油油箱箱是是充充油油電電纜纜的的供供油油主主要要設(shè)設(shè)備備。。根據(jù)據(jù)其其油油箱箱的的結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)和和工工作作原原理理，，可可分分重重力力供供油油箱箱、、壓壓力力供供油油箱箱（（簡簡稱稱壓壓力力箱箱））和和平平衡衡供供油油箱箱（（或或稱稱恒恒定定壓壓力力箱箱））。。271．重力力供油箱箱1-保護(hù)護(hù)油;2-彈性性元件;3-油油位計(jì);4-閥閥門;5-總油油管;6-分支支管;7-電纜纜油;8-箱殼殼282．壓力力供油箱箱1－油箱箱；2－－彈性元元件；3－氣體體；4－電纜纜油;5－電接接點(diǎn)壓力力表；6－閥門門;7－－絕緣接接管;8－報(bào)警警回路29國產(chǎn)30型壓力力箱特性性曲線圖2-12國國產(chǎn)30型壓力力箱特性性曲線30壓力供油油箱根據(jù)據(jù)電纜的的工作壓壓力范圍圍可分為為低油壓壓、中油油壓、高高油壓三三種。低油壓盒盒式壓力力箱的結(jié)結(jié)構(gòu)充油電纜纜線路壓壓力箱供供油系統(tǒng)統(tǒng)正常運(yùn)運(yùn)行時，，聯(lián)絡(luò)閥閥門處于于關(guān)閉狀狀態(tài)，形形成各自自的獨(dú)立立供油系系統(tǒng)，若有某一一相的壓壓力箱有有故障或或需要維維護(hù)時，，才打開開其相關(guān)關(guān)的聯(lián)絡(luò)絡(luò)閥門，，使兩相相臨時公公用一個個壓力箱箱。31（1）壓壓力箱一一端供油油特點(diǎn)及及使用條條件①油壓隨隨氣候、、電纜及及附件的的溫度變變化而變變化;②供油線線路較短短，通常常所供電電纜線路路的長度度在1000m以下;③當(dāng)電纜纜線路有有落差時時，壓壓力箱個個數(shù)要增增加;④放在電電纜線路路高端，，可充分分利用壓壓力箱的的特點(diǎn)。。32（2）二二端壓力力箱供油油特點(diǎn)及及使用條條件①瞬時油油壓變化化比一端端壓力箱箱供油量量小時，，油段可可放長；；②在落差差較大的的電纜線線路中，，低端壓壓力箱的的吞吐量量降低;③何端放放置較多多壓力箱箱可獲得得較長的的油段由由電纜線線路特性性來決定定。二端壓力力箱供油油可使用用在高差差不大的的電纜線線路油段段較大處處，通常為1000-2500m長長及使用用重力供供油箱有有困難的的場合。。33（3）壓壓力供油油箱元件件內(nèi)的氣氣體體積積、溫度度和壓力力關(guān)系343．組合合供油箱箱系統(tǒng)供油段長長度為3000-4000m的電纜纜線路，，為組合合供油系系統(tǒng)或稱稱混合供供油系統(tǒng)統(tǒng)，是一端壓壓力供油油箱、一一端重力力供油箱箱供油。。該組合供供油系統(tǒng)統(tǒng)的特點(diǎn)點(diǎn)是瞬態(tài)態(tài)過程中中由兩端端補(bǔ)償，，瞬態(tài)油油壓變化化小，穩(wěn)態(tài)時由由重力供供油箱供供油，因因此壓力力穩(wěn)定。。353．組合合供油箱箱系統(tǒng)集中加壓壓混合供供油系統(tǒng)統(tǒng)示意圖圖1—加壓壓(調(diào)整整)油箱箱；2——元件箱箱；3——壓力供供油箱；；4—電電纜終端端頭；5—電纜纜364.平衡衡供油箱箱原理示示意圖由于重力力供油箱箱必須安安裝在高高處才能能使用。。這使得得重力供供油箱的的使用受受到限制制。而壓力供供油箱正正好相反反，安裝裝點(diǎn)可任任意選擇擇．但它它的供油油壓力隨隨供油量量和溫度度而變化化，當(dāng)壓壓力高時時，供油油量相同同的條件件下，壓壓力變化化更大。。由此而而帶來的的問題是是壓力愈愈高，其其壓力箱箱的供油油效率愈愈低。平衡供油油箱的供供油壓力力不是由由油箱位位置確定定，而是是用泵或或氣體維維持其恒恒定的。。它的優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)是不僅僅安裝位位置不受受高度的的限制，，而且供供油壓力力基本維維持恒定定，兼?zhèn)鋫淞酥亓α┯拖湎浜蛪毫α┯拖湎涠叩牡膬?yōu)點(diǎn)。。