高压电力电缆弯曲半径设计误区的规避.pdf

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1、·14·科技论坛高压电力电缆弯曲半径设计误区的规避赵志虎周正（国网河南省电力公司经济技术研究院，河南郑州450000）摘要：高压电力电缆在城区越来越广泛的使用，电缆截面也在不断的增大，对电缆弯曲半径设计提出更严格的要求，电缆敷设后在运行过程中受温度影响，若不满足最小弯曲半径，会缩减电缆的使用寿命，事故频发，给国民经济带来重大损失。设计中直接使用允许最小弯曲半径R0制作工井内电缆伸缩弧，存在一定误区，本文通过算例，探讨弯曲半径与工井尺寸、工井间距离的关系，整理分析，进行释义。关键词：高压电缆；弯曲半径；设计

2、误区；修正规避近年来，随着我国城市电网改造，架空入地普遍展开，交联聚乙表1电缆敷设允许最小弯曲半径（R0）烯绝缘电力电缆作为主流已经广泛应用于高压输电线路。全国据不
完全统计，已投入运行的110kV及以上的高压电缆线路已经超过
38000km，最高电压等级已达500kV。相关资料表明：在对全国主要城市100家电力电缆运行维护单66kV20D15D位10kV以上的电力电缆（总长度163000km）在2009至2013年期间运行状态进行调查统计和故障原因分析发现，10～220

3、kV电力电缆的平均运行故障率由2009年的6.7次/（百公里?年）逐年下降到2013年的3.6次/（百公里·年），但相对经济发达国家仍高出约6倍。高压电力电缆系统故障的原因大致分为制造原因、施工质量原因、设计原因、外力破坏四大类。设计原因是主要之一，我国的电缆图1击穿部位特写线路设计知识主要是在交流和实践过程中从国际标准和国外厂家
学习来的，一些大的设计院的专业电缆设计部门都在工作中不断总结提高。我国电缆线路设计从整体水平而言还亟待提高。在电缆线路设计方面，我们刻苦钻研理论知识，向有丰富经验的设计院学习，

4、提高设计水平，完善了多回路电缆同路径敷设时电缆载流量、感应电压、电缆工井长度等难点计算，也通过计算发现一些以往设计误区，有些看似小事，背后却隐藏巨大隐患，本文通过计算工井长度案例，分析揭秘电缆敷设时最小弯曲半径的应用误区。1电缆敷设中不满足最小弯曲半径的危害电缆线路敷设时不满足最小弯曲半径，当受热膨胀时，会导致电缆内侧绝缘层受压、外侧绝缘层受拉超过限值，在加上交流电的电腐蚀，会使绝缘层加快硬化、老化，缩短电缆的使用寿命，后果是造成电缆绝缘层挤伤，导致击穿。事故案例：某某110kV电缆线路工程，运行时间4年

5、，电缆敷设在隧道内电缆支架上，近两年电缆一般在负荷高峰期达到额定负荷的80%左右。交联电缆负荷高时，线芯温度升高，电缆受热膨胀，在隧道内转弯处电缆顶在支架立面上，且长期大负荷运行电缆蠕动图2力量很大，导致支架立面压破电缆外护套、金属护套，挤入电缆绝缘井间距离L=150m，试计算直线工井长度。层导致电缆击穿，见图1。3.1电缆参数2电缆线路设计最小弯曲半径的理解误区A=800mm2电缆自重W=161.3N/m外径D==0.112m在设计规范规定中，对弯曲半径有以下两条规定：铝护层平均外径d=0.108m2.

6、1任何方式敷设的电缆，无论在垂直、水平转向部位和电缆热电缆杨氏模量E=30000N/mm2伸缩部位以及蛇形弧部位的弯曲半径，不宜小于表1规定。线膨胀系数α=20×10-61/℃2.2附录C.1排管工井长度计算中有一参数R1，即热伸长后电接头阻力（反作用力）f=1000N缆最小弯曲半径，参考值R1≥0.8R0塑料管摩擦系数μ=0.3普遍设计中都按照电缆敷设允许最小弯曲半径R0要求施工单3.2电流温升后电缆伸长量计算位在施工中执行，即按允许最小弯曲半径R0制作工井内电缆伸缩3.2.1临界温度t计算弧。这样设计

7、正确吗？电缆热伸长后能满足最小弯曲半径R1≥0.8R0的要求吗？带着这个疑问我们进行以下的计算，探讨最小弯曲3.2.2按电缆弯曲半径要求计算温升65℃时电缆伸长量半径是使用R0还是R1，还是另有奥秘呢？因65℃大于临界温度t，因此电缆伸长量按下式计算：3通过算例揭秘弯曲半径与工井尺寸、工井间距离的关系L
1
WL例：某220kV电缆线路，路径长3.0km，沿城市规划道路敷设，m2tAE22f电缆型式：单芯、铜导体标称截面积800mm2、交联聚乙烯绝缘皱纹
150

8、2010

6510.3161.315021000铝套聚氯乙烯护套电力电缆，表示为：YJLW02-127/220-1×800，工2800300002
0.0799m
0.08m作者简介：赵志虎，男，国网河南省电力公司经济技术研究院，本科，工程师，从事输电线路设计工作。科技论坛·15·3.2.3按电缆弯曲半径要求计算温升25℃时电缆伸长量S取值3m，参照图b)计算如下：因25℃大于临界温度t，因此电