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开云体育 Kaiyun.com 官网入口电力电缆计算方法十篇

2023-09-01 08:13 已有 人浏览 小编

  随着交联聚乙烯(XLPE)电力电缆在配电网中使用量的逐年增加,相应的诊断维护工作也越来越重要。线芯温度作为XLPE电缆的一个重要运行参数,是判断电缆运行状态及其实际载流量的重要依据[1]:正常运行时,电缆的线芯温度不超过交联聚乙烯的最高工作温度([≤]90 ℃);一旦过负荷,电缆线芯温度将急剧上升,从而加速绝缘老化甚至击穿。要准确掌握电缆的真实载流量也需要先计算电缆的线芯温度从而间接判断负载电流是否超过最大允许载流量。因此,从安全运行和电力系统调度的角度出发,都需要实时监测XLPE电缆的线芯温度。实际工程中直接测量XLPE电缆的线芯温度难以实现,需要建立合适的电缆热路模型并由外部温度推算求得线]。随着分布式光纤测温技术(DTS)的发展与推广,已有在高压XLPE电缆线路上应用光纤测温系统监测电缆护套温度的实例[34],这无疑为计算电缆线芯温度,掌握电缆运行状态及其真实载流量创造了有利条件。

  笔者以单芯XLPE电缆为研究对象,根据配电电缆敷设距离短的特点,采用集中参数法建立其稳态等效热路模型,并推导出线芯温度计算公式。同时对考虑暂态过程的电缆线芯温度计算方法进行讨论,为电缆运行状态的在线电缆稳态线芯温度计算方法

  所谓电缆稳态线芯温度即引起电缆温度变化的各种因素都已达到稳定状态且不会随时间发生变化时的电缆导体温度,此时不需考虑引起电缆各部分材料温度变化时产生的放、吸热过程。

  由图1可知,单芯XLPE电缆可分为导体、绝缘及内外屏蔽层、垫层、气隙层、金属护套层、外护层6层结构。建立电缆热路模型时,一般将各层热阻作分布式参数考虑,然后根据电缆热流场的欧姆定律来求解线],这样便会给线芯温度的分析和计算带来较大困难。由于城市配电电缆的敷设距离较短,一般不超过3 km,因此可以运用集中参数法来表征XLPE电缆的热路模型,即将电缆以其几何中心为圆心,把绝缘及内外屏蔽层、垫层和气隙层、金属护套层和外护层分别用集中参数表示,这样便简化了电缆热路模型。集中参数法[6]的应用范围广泛,可以很好地描述配电电缆的结构参数、敷设条件、表面温度与线芯温度之间的换算关系。单芯XLPE电缆的集中参数等效热路模型如图2所示。

  图2中:Tc为XLPE电缆线芯温度;Te为环境温度;T0为外护套温度;T1~T4分别为绝缘层(含内外屏蔽层)热阻、内垫层(含气隙)热阻、外护层(含金属护套)热阻、外界媒介(外部热源至电缆表面)热阻;Wd和Wc分别表示电缆单位长度的介质损耗和线分别为金属护套和线芯损耗之比、铠装损耗与线芯损耗之比。

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  在已知XLPE电缆外护套温度与负载电流的情况下,根据集中参数热路等效模型可以推得线芯温度的计算公式为:

  式中线芯损耗Wc和电缆导体交流电阻R相关,而R与线芯温度Tc有关,开云体育 开云平台因此须由式(1)解出Tc来进行计算。

  在已知线芯最高工作温度Tcmax的情况下[7],可由式(1)推导出电缆的长期运行载流量Ia:

  在影响电缆温度变化因素不发生改变的情况下,上述计算方法计算出的电缆线芯温度与载流量误差主要取决于式(1)中各参数的精度。

  式(1)中电缆外护套温度T0由测温装置测得,测量结果易受外界环境影响;各集中参数等效层热阻T与电缆各层热阻系数联系紧密,特别是垫层的厚度,需要充分考虑并选取合适的数值;导体损耗Wc=I2R,其中I为电缆负载电流,可准确测得,导体交流电阻R会随温度发生变化,应注意邻近效应和集肤效应的影响;介质损耗Wd相比于Wc相差3个数量级以上,因此其取值对计算结果影响较小;金属护套和铠装损耗因数λ1,λ2与敷设方式有关,常采用IEC60287标准[8]中的相应公式进行计算。

  由上述分析可知,XLPE电缆的结构、敷设参数及实时监测量(负载电流、外护套温度)对结果均有较大影响,设值时应尽量接近实际值。

  为验证该计算模型与方法的有效性,应用C#程序编写了相应的计算程序,并通过实验对一条长为400 m的110 kV XLPE电缆进行模拟实验运行。表1为电缆处于稳态时线芯温度与计算温度对比实验结果,表2为载流量计算结果与实测数据对比。

  从表1和表2可以看出,运用此种线芯温度计算方法时,线芯温度计算值与实测值在90 ℃以下时最大误差不超过±3 ℃,电缆载流量计算值与实测值之间误差最大不超过3%,因此具有较高的精度。

  虽然上述计算方法精度较高,但其只能用于计算稳态下的电缆线芯温度与载流量,实际中电缆负载会随时间变化,特别是城市配电网的电缆线路,日负荷的变化很大,因而电缆外部热源的温度变化也很大[9],所以大多数情况下需要考虑电缆线芯温度的暂态变化过程。

  考虑暂态过程的电缆线芯温度计算非常复杂,电缆的等效热路模型中必须考虑电缆结构材料中热容的影响,式(1)中的介质损耗Wd和线芯损耗Wc也将变为时间函数,从而给计算带来很大困难。文献[9]根据电缆等效热路与电路在数学上的相似性,运用节点电压法先求解电缆稳态线芯温度,并在此基础上提出了电缆暂态线芯温度计算公式:

  式中A,B,T,Q都是影响电缆线芯温度变化的外部因素的矩阵形式,而且它们都是随时间变化的函数。文献[10]在得到电缆外皮温度的基础上,以“只考虑负载电流变化和只考虑表皮温度变化”两种情况进行电缆线芯暂态温度的公式递推,进而推导出XLPE电缆线芯暂态温度的完整叠加式:

  式中:θcx表示运行x个小时后的电缆线为初始测量时刻的电缆表皮温度;Δθc1n表示电缆运行n小时后(n[≤]x)的线n表示电缆运行n小时后(n[≤]x)的外护套温升;θcd为绝缘损耗引起的导体温升,可以看出电缆的暂态线芯温度为各个温升的叠加。文献[11]在完整演算电缆暂态热路模型的基础上,以“电缆表皮为等温面、绝缘层与导体具有相同热阻系数、仅考虑导体损耗和绝缘层损耗”三个假设条件对热路模型进行简化,并通过实验和误差分析验证了简化模型的有效性,简化后的模型将大大减少计算量。文献[12]则提出了基于电缆实际负载电流和表面温度的拉普拉斯动态热路模型,并通过实验研究和误差分析验证了该模型可满足电缆线芯温度的实时监测。从文献[912]可以看出,计算电缆暂态线芯温度是一个非常复杂的过程,但不管应用何种方法,都必须在得到电缆材料参数和结构参数以及电缆外护套温度或电缆的稳态线芯温度的情况下,通过不同理论和方法进行电缆暂态线芯温度计算公式的递推和推导。

  为了掌握XLPE电缆的运行状态及其真实载流量,根据配电电缆的敷设特点分析了其暂态线芯温度计算公式,验证了计算方法的有效性,并对考虑暂态过程的电缆线芯温度计算方法进行了讨论,得到如下结论:

  (1) 运用集中参数法表征配电电缆的稳态热路模型贴合实际,推导出的计算公式只需在监测到电缆表面温度的情况下就可反推求得电缆线芯温度。实验数据表明此种计算方法具有较高的精度。

  (2) 电缆暂态线芯温度的计算非常复杂,且必须在得到电缆材料参数和结构参数以及电缆外护套温度或者电缆稳态线芯温度的情况下,通过不同理论方法进行暂态线芯温度计算公式的分析。

  值得一提的是,XLPE电缆发生绝缘故障后通常会在故障部位伴随有温度异常升高的现象发生,因此已有相关学者[13]将电缆温度在线监测与绝缘监测联系起来,并试图通过试验说明两者之间的关系。这表明随着电缆测温技术的发展,也将为电缆绝缘在线监测提供了一种新的思路和方法。

  [1] 孟凡凤,李香龙,徐燕飞,等.地下直埋电缆温度场和载流量的数值计算[J].绝缘材料,2006,39(4):5964.

  [2] 罗俊华,周作春,李华春,等.电力电缆线路运行温度在线检测技术应用研究[J].高电压技术,2006,32(8):169172.

  [3] 李红雷,张丽,李莉华.交联聚乙烯电缆在线监测与检测[J].绝缘材料,2010,43(12):3134.

  [4] 王立,李华春,薛强,等.220 kV电缆分布式光纤测温系统运行情况分析[J].电力设备,2007,8(6):3641.

  [5] 冯海涛.电力电缆线芯温度估算方法研究[D].大连:大连理工大学,2013.

  [6] 薛强,李华春,王立,等.电缆导体温度的推算方法及应用[J].电线] 马国栋.电力电缆载流量[M].北京:中国电力出版社,2003.

  [9] 刘毅刚,罗俊华.电缆导体温度实时计算的数学方法[J].高电压技术,2005,31(5):5254.

  [10] 牛海清,周鑫,王晓兵,等.外皮温度监测的单芯电缆暂态温度计算与试验[J].高电压技术,2009,35(9):21382143.

  [11] ,雷成华,刘毅刚.根据电缆表明温度推算导体温度的热路简化模型暂态误差分析[J].电网技术,2011,35(4):212217.

  我国国民经济迅猛发展供发电、石化、钢铁、机场、港口、油田等许多供电场合,几乎全都采用了电力电缆供电。安全方便、线损小、受自然的影响小。但是在供用电力电缆过程中,一旦发生故障,很难较快地寻测出故障点的确切位置,不能及时排除故障恢复供电,往往造成停电停产的重大经济损失。所以,如何用最快的速度、最低的维护成本恢复供电是各供电部门遇到故障时的首要课题。我就电力电缆故障测试方法进行简单的探讨。

  上个世纪七十年代以前,世界各工业发达国家都广泛采用此种方法,被称为“经典”方法。几十年来几乎没有什么质的变化,对于短路故障及低阻故障的测试甚为方便。

  电阻电桥法顾名思义,即利用电桥平衡原理,以电缆某一好相为臂组成电桥并使其达到平衡,测量出故障点两侧段电缆的直流电阻值,同时将电缆视为“均匀的传输线”,那么电阻的比值与电缆长度的比值成正比,以此推导出故障点距测试端的距离(在此略去计算公式的推导,只给出结论)即:

  其中:R1、R2为已知电阻通过上式可以看出,只要知道电缆的准确长度L全长,就能精确算出故障点的距离。如:1-1电阻电桥法测试连线、电容电桥法

  当电缆是开(断)路故障时,若再采用测量电阻电桥法将无法测出故障点的距离,因为直流电桥测量臂未能构成直流通道。在此只能采用交流电源,根据电桥平衡原理测量出电缆好相及故障相的交流阻抗值。由于电缆被视为“均匀的传输线”,其上分布电容与电缆长度成正比,以此推算出故障点的距离(在此略去计算公式推导,只给出结论)即:

  电阻电桥法和电容电桥法解决的电缆故障类型很单一,局限性很大。通常电缆出故障往往都是综合性的,而且大多数故障都是泄漏高阻(已形成固定泄漏通道的一类故障)或闪络高阻(未形成固定泄漏通道的一类故障)。为了解决实际面临的难题,人们想到了通过提高直流电桥输出电压(通常可达10kV),使故障点击穿,形成瞬间短路,测量出故障点两侧段电缆的直流电阻值,推算出故障点距离,即:

  其中:R1、R2为已知电阻,高压电桥法测电缆故障连线图与低压电阻电桥法相同。此种方法的优点是再也不用“烧穿”法先降低故障相绝缘电阻,使其变成低阻才能测试,即大家常形容的“边烧穿边粗测”。

  通过前面的分析,我们了解到电桥法实质上只能解决电缆部分故障的测试。而电缆的故障千奇百怪,三相全坏的情况常有发生。为了解决诸多难题,同时也为了方便各种故障的测试,因此,通过西安电子科技大学(原西北电讯工程学院)和西安供电局科研人员的合作攻关,我国才有了真正意义上的电缆故障检测仪。 仪器的基本原理应用了微波传输(雷达测距)理论,即脉冲法。无论低压脉冲法还是高压脉冲法均是依据微波在“均匀长线(电缆)”传输中,因其某处(故障点)特性阻抗发生变化对电波的影响来微观地分析电波相位、极性及幅度等物理量的变化,来测得电波传输到故障点的时间再计算出故障点的距离。即:

  上世纪90年代初期,国内电缆故障检测仪在电路设计中大多采用了 CPU处理器、高速的A/D转换器、单片机编程控制等新技术,初步实现了半自动化。与第一代电缆故障测试仪相比,此阶段电缆故障检测仪在信号处理技术上是一个大的飞跃。它充分利用微处理器庞大的数据处理功能及丰富的软件,彻底改变了原来用贮存示波管观察瞬态模拟波形,用人工估读故障波形距离的传统方法,做到了一次采样获得的瞬态波形可以永远显示、保存,并且用光游标自动跟踪故障特征波形,自动换算故障点距离,自动数字显示,自动打印等。还可以根据不同种类的电缆电波传输速度自动修正测试距离。可以说基本上实现了电缆故障测试半自动化、半智能化,提高了仪器的可靠性、稳定性。读数误差减小,测试精度明显提高。

  电缆作为电能传输的通道,和架空线路相比,因其安全隐蔽、美观耐用、节约空间等优点,越来越广泛地使用于城市建设及各类交通工程中。简单的说,电缆是一种特殊的导线,在它几根(或单根)缠绕的绝缘导电芯线外面,统包有绝缘层和保护层。保护层又分内外两层,内层用以直接保护绝缘层,外层用以防止内层免受机械损伤和腐蚀。外护层通常为钢丝或钢带构成的钢铠,外覆沥青、麻料或塑料护套。

  由于电力系统容量、电压、相数等因素的变化及敷设环境条件的不同,电力电缆产品的规格也是相当繁多的。随着电缆制造技术的进步,电力电缆继续朝着更高的电压等级、更大的传输容量的方向发展。电力电缆的分类方法有很多,常见的有按电压等级分类、按材料工艺分类、按使用环境及条件分类等。例如,可按电缆绝缘层材料不同,考虑使用电压等级因素,简单分类如下表:

  电缆的选择,首先根据用途及使用条件,兼顾因素,确定具体的电缆类型,再根据电力负荷的大小、分布等因素确定电缆的规格。电缆的参数很多,在类型一定的情况下,主要是选择电缆的导体截面积,即确定电缆规格。电缆截面选择过大时,将增加有色金属的消耗量,显著增加线路造价;电缆截面选择过小时,在线路运行期间,将产生过大的电压损耗和电能损失,可使绝缘损坏,甚至引起火灾,不仅影响用电设备的正常使用,而且限制以后负荷的增加。因此,合理地选择电缆截面,对节约有色金属和减少建设费用,以及保证质量良好的电能供应,都具有重大的意义。

  为了保证供电系统的安全、可靠、优质、经济地运行,选择导体截面时,除满足工作电压的要求外,一般还要满足发热条件:电流通过电缆时要产生电能损耗,使导体发热升温,严重时会损坏绝缘层甚至引起火灾。因此,电缆正常工作时的发热温度不能超过有关规定温度,或者说按发热条件选择三相线路中的相线截面时,应使其允许载流量ial(allowable current-carrying capacity)不小于通过相线

  如果电缆敷设的环境温度与电缆允许载流量所采取的环境温度不同时,则电缆的允许载流量还应乘以温度校正系数

  按照规定,选择电缆所用的实际环境温度:室外电缆沟,取当地最热月平均最高气温;室内电缆沟,取当地最热月平均最高气温加上5℃;电缆隧道,取当地最热月平均最高气温;土中直埋。取当地最热月平均气温。另外,对于铜芯导线,其允许载流量约为相同截面铝芯线倍。在相同的环境温度下,相同根数的电缆明敷、穿钢管、穿塑料管或埋地时的允许载流量也是不同的,在具体选择时应查阅有关设计手册。

  根据设计经验,高压线路及特大电流的低压线路,应先按规定的经济电流密度选择电缆的截面,以使线路的年运行费用接近最小,节约电能和有色金属,再校验其它条件。而对于一般低压照明线路,因其对电压水平要求较高,所以一般先按允许电压损耗条件来选择截面,然后校验其发热条件和机械强度。对于低压动力线路,因其负荷电流较大,所以先按发热条件来选择截面,再校验其电压损耗和机械强度。

  一般情况下,路桥照明设施提供的照明水平是比较低的,人眼处于中介视觉状态,此时辨别物体不是通过两者之间的颜色差异来实现的,而是依靠物体与背景之间的亮度差异。以道路照明为例,无论单侧布灯、交错布灯、对称布灯还是中央布灯,桥梁上的道路照明负荷都是均匀分布的,在计算电压损耗时,可假设其分布负荷集中于分布线段的中点,按照集中负荷来计算。按照桥梁供电质量的要求,桥梁照明负荷线路末端电压应不小于额定电压的90%,不大于额定电压的105%;桥上动力负荷线路末端电压应不小于额定电压的90%;低压功率因数cosφ应在0.85以上。

  本文仅对电力电缆截面选择的常规方法作了简单的介绍,也仅针对具有理想计算条件的桥梁照明回路,举例说明了按照电压损耗条件选择电缆的过程。对于复杂环境、复杂条件下电缆的精确选择计算,还需在以后的工作和实践中进一步积累和归纳。

  在施工现场中,大家常常会看到数十,数百米的电缆被搁置在工地上无人问津,当向管理人员询问时,得到的答复往往是电缆敷设剩余的电缆,而这些剩余电缆最终不是被管理人员当废品卖掉,就是随着时间的推移被人遗忘在现场最后当作垃圾清理掉,间接增加了工程施工成本。特别是近几年随着国际市场上铜价飞涨,电缆的价格也是一路飞升,因此在电缆敷设施工现场,如何能够在保证施工质量的前提下,尽可能的减少电缆剩余量,充分利用资源,降低工程造价就成为施工企业共同要求和期盼。本文就电缆敷设剩余电缆的问题,谈谈笔者的认识与实践。

  (1) 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;

  (2) 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;

  (3)确定电缆敷设方式及电缆线)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,避免电缆交叉穿越。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。

  在编制电缆清册时施工管理人员对设计图纸没有吃透,不熟悉现场实际情况,盲目照图统计电缆型号、长度,造成电缆设计长度与实际长度偏差大或电缆型号与设备实际使用所需电缆型号不匹配。这常常是造成电缆剩余量过大的主要原因。根据上述情况本文设计了一种表格,如图1所示。

  按照此表填写,作为施工管理人员首先就必须熟悉电气施工平面图及电气系统图,将图纸每根电缆图纸上的走向弄清。在填写此表时按低压配电系统图中低压柜的出线逐根填写的,这样作既可避免漏计漏算电缆又可以检查出图纸设计的问题及时解决,在工程中我们就常常发现平面图与系统图同一根电缆型号截面不一致;图纸中电机容量与设计的电缆负载不匹配等。这是因为工程需要使用的电缆的型号有时高达几十种,电缆根数上千,再加上各专业设计人员做出设计变更后未及时沟通出错是难免的。然而设计的这种失误不能成为施工管理人员不认真地编制电缆清册的理由,特别是在电缆敷设的准备阶段计算电缆长度时,施工管理人员更应充分考虑未在设计图纸当中体现出来的电缆长度。在计算电缆长度我使用的公式为:

  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。

  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);

  根据上面的公式计算统计出来的电缆设计长度的结果,可使用excel将核对计算过的电缆型号和设计长度数据先录入到计算机中,便于以后工作的统计和对比。

  由于现场会不断发生设计变更。当现场电缆桥架、配电柜及用电设备安装完毕后,管理人员应作以下工作:

  (1)现场检查用电设备铭牌上标示的功率数与设计图纸是否相符,设计的电缆型号是否与之相匹配;

  (2)根据图纸结合现场电缆出线,绘制桥架电缆布置图,不仅是以后电缆敷设在桥架内具置图,也是施工人员依据现场实际情况计算电缆实际长度的主要依据;

  (3)电缆的图纸走向与实际走向是否相符;不相符的要按现场实际走向重新套用电缆长度计算公式计算。将所计算的数据录入excel,如图1所示。

  从图中看出设计长度与实际长度两者之间存在一定偏差,如何计算这种偏差,excel便体现出它在统计上的优势了。具体步骤是:

  ①选择数据,排序;②主要关键字内选择线缆型号升序或降序,确定后选择数据,分类汇总,在分类汇总的提示界面下,选择分类字段为线缆型号;③汇总方式选择为求和;④选定汇总项中选中设计长度和实际长度;⑤最后选择确定,便得出工程所需电缆的长度,如图2所示。

  图中计算结果清楚的表明了这个工程中电缆实际长度与设计长度这两项汇总后数值的偏差达到近20%。可见如果在计算电缆时只是照图纸生搬硬套不结合现场实际编制电缆清册,将会给工程带来多大的不必要的损失。

  其次当电缆清册编制完毕后,施工管理人员应向电缆供应厂家下订单进行电缆的采购。而厂家运送到现场的电缆都是卷在电缆轴上的,而电缆轴的直径尺寸一般为1.5~2.8米之间,电缆轴的直径尺寸也限制了本身所能装载的电缆长度(2.8米的电缆轴如果要装载4*185+1*95的电缆,只能装载500多米),在上图中总长度达到3546米的GZRYJV4*185+1*95电缆,开云体育 开云平台如果使用直径为2.8米的电缆轴装载至少需要7轴电缆,如何分配这7轴电缆,此时又可以利用电缆清册,如图1所示。从图中可以看出这3546米的电缆总长是由上百根长度不一的同型号电缆组成的,分配电缆时决不能只是几个数字的简单堆砌,如将图1中电缆编号为wpmk17、22、23的总数达到500多米电缆分在一轴电缆。这样作的隐患是一旦其中一根电缆在敷设时因不可预料的因素致使电缆长度超出预控的实际长度,导致后续电缆无法敷设,此类问题如果发生在同类型电缆先期运送到施工现场时,还可通过对后期到场同型号电缆进行调配解决问题,但会给电缆敷设的组织工作造成一定的混乱。如果该问题发生在后期到场的电缆中,则直接导致后续电缆作废需重新订购或增加电缆中间接头的这种增加电缆剩余量或增加日后运行故障点方式予以解决。因此电缆分轴最好是长短结合,如下图

  这样分配电缆的优点是,一旦其中一根电缆在敷设时因未考虑到因素发生,而导致原预控电缆长度无法满足敷设需要时。本着尽可能减少电缆损失的原则,损失长度较小的电缆来弥补长度较长的电缆。对于损失的电缆,即使是在同型号最后一轴电缆到场发生此类问题需重新订购,由于长度较小可将损失降至最低。

  由于施工现场临时库房有限,而电缆轴数量众多,施工管理员需对电缆分批进场存放施工。库房人员应协助施工管理员将电缆归类排放。排放时应将电气照明电缆、通讯缆、电气动力电缆、电气控制电缆分开排放。给每轴电缆标上号并电缆轴上将此轴电缆的用途标注清楚。防止电缆代用混乱造成电缆短缺。

  (1)电缆敷设前对电缆敷设安装工的培训是非常重要的。有高、中级技术水平和操作技能的电缆敷设安装施工技术队伍,采用先进技术和电气安装工艺进行电缆线路的敷设安装;同时在施工全过程用最新质量标准进行跟踪监视和检测。电缆敷设队伍的好坏决定电缆的工艺;

  (2)电缆敷设人员的安排计划。电缆敷设时可根据实际情况进行将敷设人员分成几个组同时敷设已加快敷设的速度。每组可设专人做电缆的敷设记录并编写电缆头和控制电缆敷设的进度、敷设的先后顺序。设专人对电缆的敷设进行跟踪,以确保电缆敷设的正确性。技术员应该每天对电缆的敷设进度进行了解,以便编写安排以后的计划;

  (3)应注意电缆敷设的准确性与美观性。电缆敷设工艺的不在事后的修改,关键在过程中的控制,电缆敷设以核对后的图纸为准,以作业指导书为导向敷设一根核对一根。力保敷设的准确性。

  总之,电缆敷设中剩余电缆多的问题形成已久,在必要的调查之后,更重要的是积极研究解决办法,必须时刻以先进的学习理论为指导,同时及时纠正过程中的失误,惟有这样,我们才能切实解决电缆敷设中剩余电缆多的问题。随着现代建筑日新月异的发展,如何节约资源,降低工程施工成本,从而提高企业的核心竞争力已成为施工企业日益关注和重视的一大课题。

  冶金企业电气设计中选择配电电缆时,通常是根据载流量要求并考虑电压损失及热稳定要求选择电缆截面。用这种方法选出的截面,技术可靠,工程比较低。但是配电线路存在着电阻,电能损失不可忽视。为了节约电能,减少电路电能损耗,可以考虑适当加大电缆截面,而加大截面将造成初始增加,下面我将通过偿还年限回收方法找到一种最佳经济效益的选择方案。

  偿还年限法是直接比较两个技术上可行的方案,在多长时间内可以通过其年运行费的节省,将多支出的收回来,它的目的就是找出最佳方案。

  如果方案1的F1低于方案2的F2,而方案1的年运行损耗费Y1高于方案2的年运行损耗费Y2。这时比较一下和年运行损耗费用两个方面,即应计算选择高的方案的偿还年限N。

  如果年限值较小,如只有一、二年,则显然初始高的方案经济。若N值较大,如大于五年,那就说明偿还年限太长,总是回收不回来,初始高的方案就不经济了。

  因此,偿还年限法的关键在于合理地确定标准的偿还年限NH。一般冶金企业通常取5-6年。在方案比较时,把计算的偿还年限N与标准偿还年限NH作比较,若N=NH,则认为两个方案均可;若NNH,则相反。

  现以380V动力配电电缆为例,取一些典型情况进行计算。设回路负荷P1、P2、P3、P4、P5的线m,计算电流(即线路长期通过的最大负荷电流)分别为7.5A、50A、100A、150A、210A,选择用YJV电力电缆敷设。

  按发热条件选取的截面均满足电压损失小于5%的要求。这种选择方案技术上是可靠的,材料使用也比较节省,初始比较低。但是截面小电阻较大,投入运行后,线路上电能年损耗比较大进而造成了年运行损耗费用增加,那么,适当的增大截面能否改善这种情况呢?加大几级截面才最为经济合理呢?

  接下来分别计算两种方案的与年运行损耗费。为简化计算,仅比较其与年运行损耗费的不同部分。

  可见,偿还年限比较小,说明方案2优于方案1,方案2的多余在2年左右就可通过节省运行损耗费而回收。也就是说,人为增加一级截面是经济合理的。那么增大两或三级,甚至更多,其经济效果如何,是否更加经济?下面作类似计算比较。

  现在根据表2的结果,将方案3与方案2比较,方案3的高于方案2,但年运行损耗费用少,其偿还年限为:

  通过以上分析计算,最终可以确定方案2(即按发热条件选出截面之后,再加大一级)是该回路选择截面的最佳方案。对其它P2-P5线路经过上述计算方法均可以得出同样结论,这里不再一一赘述。

  因此,本人认为在选择电缆截面时,按发热条件选出后,再加大一级,从经济学的角度看是明显有效益的;从技术角度看,增大电缆截面,线路压降减小,从而提高了供电质量,而且截面的增大也为系统的增容创造了有利的条件。但是,当负荷电流较小(

  首先,按发热条件选出允许截面,然后再按年限法将电缆截面加大一级。当负荷计算电流小于5A时截面不再加大。只考虑电压损失,如损失超过允许的5%时,也应增大截面。

  前面计算过程中为简化计算而把电缆长度均设为100m,实际上,线路长度对比较结果是没有影响的,下面把偿还年限公式展开:

  公式的分母、分子都有线路长度L,显然可以消掉。因此,偿还年限的计算结果与电缆长度无关。这一点很有意义,因为无论线路长短,都可以用该方法选择电缆导线的截面。

  因此,合理放大一级配电电缆的截面,对提高经济效益效果显著,工程设计中电缆使用量比较大的情况尤其注意此点。

  潜油电泵是一种机械采油设备,因其具有排量大、扬程高、地面工艺简单、管理方便等特点,因此在油田开发生产中得到广泛应用。而对于潜油电泵动力电缆的长度计算,一直是困绕修理工的问题。一盘整齐盘在滚筒上的电缆,如何准确计算或者如何做到随口答出整盘电缆的长度或其中任意一层的长度呢?

  在现实电缆修理过程中,对于滚筒上电泵电缆长度的计算,修理工基本上还停留在根据经验的估算上,这样就会经常出现较大的误差,如果电缆长度给的不足,就会造成电泵井油管下完之后,因电缆长度不够,又要组织人力、车辆上井加深,如果电缆长度给多了,超出了电泵井设计的长度,多余的电缆又要组织人力、车辆回收,这样既加大了修理工人的劳动强度,也增加了生产成本。由于对于电泵电缆长度的计算,修理工没有在理论有一个清楚的认知,所以电泵电缆修理工为了减少上井加深的次数,对于上井的电缆在长度上尽量多给,在一定程度上造成了电缆的浪费。据统计,每口井电缆多给出50m,一年全局电泵井施工平均按210井次计算(全国的电泵井施工次数远高于这个数字),一年就损失电缆10500m,每米电缆按70元计算,就多支出成本73.5万元。虽然现在引入了电缆计米器,但由于电缆计米器还是一个“傻瓜式”电子计数机器,面对实际生产中油污和多处修伤的电缆,在走米的过程误差越积越大,如果有段时间不进行较数,也是时不时出现电泵电缆长度的较大误差。笔者在实际的电缆修理过程中,推导出了电缆长度的理论计算公式,在实际生产中加以运用,取得了很好效果。现在笔者就将电泵电缆长度的计算公式的推导过程及在实际生产的运用解析如下:

  生产中,常用的滚筒型号有以下三种,笔者在实际生产中测得滚筒内径与滚筒长度对应关系如下(其它有特殊型号的滚筒要实际测量):

  有了以上的数据,把上面的参数熟记于心,掌握电泵电缆的计算公式后,我们就可以轻松答出一盘电缆或任一层的长度了。

  这里我们设滚筒的半径为R,设滚筒的长度为L,设大扁的厚度为H,大扁的宽度为K,那么盘在滚筒上电泵电缆第一层的长度为a1,那么可得:

  因为2πh*L/K为常数,由于可以见,滚筒上电泵电缆上一层与次一层的数列关系构造了等差数列关系,所以,通过等差数列的求和公式Sn=n(a1+an)/2,就可以计算出整盘电泵电缆的长度了。

  根据等差数列公式,可求电泵电泵第N层的长度计算公式:an=a1+(n-1)*d

  将a1和an代入等差数列的求和公式,就可以推导出滚筒上电泵电缆长度的计算方法了:

  电泵电缆的全长公式就是:Sn=nπL[2R+(n-1)*H]/k,其中L表示滚筒长度(指用于盘电缆的长度),R表示滚筒的半径,n表示电缆的层数,H表示电缆的厚度,K表示电缆宽度。

  有了电泵电缆的长度计算公式,下面我们就利用公式,看一下公式在实际生产中的运用:

  根据电泵电缆计算公式的推导过程,我们知道了电缆层与层之间形成的是等差数列,也很容易推导出,电泵电缆上一圈与下一圈的长度之间也是等差数列关系,只是去掉每层要盘的圈数就可以了:

  就我国目前现状而言,由于市场的需求,我国计算机机房的建设工作也日趋现代化了,尤其是在电缆的布置结构上,结构的复杂化、规模的大型化都直接成为了我国计算机房建设工作满足市场需求的一种必然趋势。且在电缆的选择上,灵敏度要求的不断提高以及电容量要求不断加大也直接促进了我国计算机机房建设工作的现代化历程。然而,这也使得我国计算机机房建设工作中防雷系统的建设面临着巨大的考验:在结构复杂化、规模大型化、且电缆由于灵敏度及电容量要求不断升高所导致的电缆耐压性能的低下化的趋势底下,防雷系统建设从防雷结构的设计到防雷点的确定和布置,都面临着更大的困难,且这些工作一旦存在疏漏,在雷雨天气下,则很有可能会造成整个计算机联络系统的瘫痪,甚至造成较大的安全事故的发生。因此,如何更为有效地提高计算机机房防雷系统的防雷效力,将防雷系统的建设工作落到实处,已经成为了我国现今每一个计算机机房建设工程中的重点了。

  就我国目前现状而言,大部分的计算机机房建设管理人员对于防雷系统建设工作都没有起到足够的重视,在建设的过程中往往因为赶进度或者控制成本而忽略了防雷系统建设的质量,尤其是在现今市场高效化建设要求以及市场经济体制的不断落实下,部分的工程管理人员为了尽早竣工,甚至在防雷系统建设的过程中马虎应对,对设计书要求及施工规范和建设标准对防雷系统建设工作的要求置之不理,认为“计算机机房的建设重心应摆在结构及电缆的布置上,只要做好了结构及电缆的布置计算机机房的建设质量就得到了充分的保障。”,这无疑是一种针对计算机机房防雷系统建设的错误且偏离专业性的认知。计算机机房防雷系统的建设工作是计算机机房建设工作的重要组成部分,其建设的成效是直接影响着整个计算机机房建设稳定性和安全性的。因此,在建设防雷系统的过程中,必须实施全过程的防雷控制,对防雷系统中各项要点进行严格的把握。尤其是在防雷设备的布置上,必须对防雷设备的规格及耐压性及布置点效力能进行全方位的评估:防雷设备的布置工作是主导着整个防雷系统防雷效力的一项重要工作,也是防雷设计的主要落实阶段。施工管理人员必须严格依照相关设计及施工规范,结合施工现状,对其防雷设备的布置工作进行可行性和可靠性分析,以分析结果为依据按施工设计投入施工,实现防雷系统建设的规范化建设。

  馈线电缆接地是我国计算机机房实现雷电防护的主要途径,也是我国现今计算机机房防雷系统建设的最主要保障。就我国目前来说,我国的馈线电缆的接法有两种:

  (1)当变电所与机房处于同一建筑内时,由变电所低压柜引出的馈线,进机房UPS电源管理间的电缆采用三相五线L+N+PE)绝缘防火电缆。

  (2)当变电所与机房处于不同的建筑内时,由变电所低压柜引出的馈线,进机房UPS电源管理间的电缆可采用三相四线L+N)绝缘防火电缆,在入户处做重复接地,并在此后变为三相五线,引出的PE线连至各级设备。对直流工作接地有特殊要求且需单独设置接地装置的电子计算机系统,其接地电阻值及与其他接地装置的接地体之间的距离应按计算机系统及有关规定的要求确定。当多个电子计算机系统共用一组接地装置时,应采用接地线将各电子计算机系统分别与接地体连接。

  这两种接法都有其独特的防雷功能,且接地方式都存在着一定的差异,在选择的过程中,施工管理人员必须能够清楚地认识到这两种接法的特征及要点,并能够依照实际需求选择接法,合理化接法选择,从根本上凸显整个馈线电缆接地工作的实效:两种接法是针对不同计算机机房所设计的,一旦出现接法失准的问题,则会严重影响到整个接地工作的实效。但就我国目前现状而言,由于施工的不规范,针对计算机机房建设的施工管理人员专业性防雷知识的不足,开云体育 开云平台往往在选择馈线电缆线接法的过程中过于盲目,没有依照相关的施工规范及施工设计且没有对施工环境现状进行分析的情况下就展开馈线电缆接地工作,使得整个馈电线缆的布置往往流于形式,甚至造成较大的施工矛盾。此外,部分的施工人员虽然对施工现状进行了分析,但在馈线电缆接地的过程中过于死板,没有足够的灵活性,这对于特殊环境下的馈线电缆接地工作的成效是有着巨大的影响的。因此,施工管理人员在进行馈线电缆接地工作的过程中,必须能够充分协调馈线电缆接地与整个计算机机房防雷系统的建设关系,在接地的过程中不仅仅需要严格按照相关施工规范的要求,且还需要针对施工现状采取相应的防护措施,充分实现馈线机房的接地安装

  只要接地电阻小于1Q就可以保证接地线间不产生电位差、不相互干扰,这也是工程上最常见的做法。为了保证接地电阻小于1Q,将采用优质的接地体和引下线,根据实际情况综合运用深埋、添加降阻剂、增大接地线横截面面积、增加接地体数量等方法来降低接地电阻,以达到国家标准的要求。

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  建议在高压变压器后端到机房总配电室的电缆内芯线两端对地加装避雷器,作为一级保护;在楼宇总配电室至楼层配电箱之间电缆内芯线两端对地加装避雷器,作为二级保护;在所有重要、精密设备及UPS前端对地加装避雷器,作为三级保护。目的是用分流技术将雷电过电压脉冲分流泄入大地,从而达到保护目的。另外,机房设备的屏蔽(包括空间和线路屏蔽)也是非常重要的。除了信号线和电源线外,计算机机房也应作屏蔽处理,具体作法是把金属门、窗、大花龙骨和防静电专用地板接地。

  电缆由于具有供电安全可靠、优化城市布局等优点,是农村配电网的重要组成部分。由于绝缘老化变质、过热、过电压、机械损伤、腐蚀、绝缘受潮等原因,可能产生各种故障,导致线路停电,不仅会给正常生产和生活造成混乱,还会造成巨大的经济损失。电缆绝缘故障的在线监测技术能将电缆在发生故障前将其绝缘缺陷检测出来,及时修复缺陷电缆,避免设备运行过程中发生停电故障,具有重要的实际意义[1-2]。如何迅速、准确地判断故障点,是故障诊断的重要研究内容之一。随着计算机技术和测量手段的发展,电缆在线监测和故障测试手段也不断提高。

  ①绝缘老化变质 电缆绝缘长期在电磁作用下工作,要受到伴随电磁作用而来的化学、热和机械作用,从而使介质发生物理化学变化,使介质的绝缘下降,这是一种不可避免的老化过程。

  ③机械损伤 如挖掘等外力造成的损伤。这种电缆故障也很常见,施工人员对电缆走向不明,或根本没有意识到要保护电缆,往往造成这种事故。

  ④护层的腐蚀 因受土壤内酸、碱和杂散电流的影响,埋地电缆的铅或铝包将遭到腐蚀而损坏。

  ⑤绝缘受潮 中间接头或终端头在结构上不密封或安装质量不好而造成绝缘受潮。

  ⑥过电压 过电压主要指大气过电压和系统内部过电压,许多户外终端接头的故障是由大气过电压引起的。电缆本身的缺陷也会导致在大气过电压的情况下发生故障。

  ⑦材料缺陷 电缆制造的问题,电缆附件制造上的缺陷和对绝缘材料的维护管理不善等使电缆内部产生气泡等,在电压作用下可能使电缆发生故障。

  ⑧设计和制作的工艺问题 因为电缆附件的制作多数要现场制作,而现场的条件无论如何也远远不如电缆生产车间,所以电缆附件的制作质量往往具有决定意义,无数的事实也说明这一点。大多数电缆故障位置发生在电缆头。

  从故障形式上电缆故障可分为串联和并联故障。串联故障是指电缆一个或多个导体断开;并联故障是指导体对外皮或导体之间的绝缘下降,从而不能承受正常运行电压。电缆故障电流过大往往会烧断线路,引发导体断路,一般同时会有相间绝缘下降或并联接地的情况。实际中电缆发生的大多数故障是由于单相对地绝缘下降从而引发的故障。

  根据故障电阻与击穿间隙情况,电缆故障可分为开路、低阻、高阻和闪络性故障[4-5]。

  ①开路故障也可称为断路故障:电缆的各线芯绝缘良好,但是有一芯或数芯导体断路,发生不导通的情况,具体表现为工作电流不能传送到终端,或者终端有电压,但负载能力很差,但是电缆相间或相对地绝缘电阻在所要求的范围内。

  ②低阻绝缘故障:按照工程实践的惯例,凡是电缆故障点的残余绝缘电阻小于10倍电缆特性阻抗的电缆绝缘故障称为低阻绝缘故障,虽然这种定义方法有一定的局限性,但是能大致的概括出低阻故障的特性。

  ③高阻故障:按照工程实践的惯例,把电缆故障点的残余绝缘电阻大于10倍电缆特性阻抗的故障均称为高阻故障。

  ④闪络性故障:可描述为试验电压升至某值时,泄漏电流突然升高,监视泄漏电流的表针间歇性摆动,电压稍下降时,此现象消失,但电缆绝缘仍有极高的阻值。

  目前,对电缆进行在线监测的方法很多,主要有绝缘介损法、局部放电检测法和分布式温度检测法[6-8]。

  用测介损的方法在线检测电缆的绝缘状态,这与对所有电容性设备在线检测介损的方法一样。对多路电缆进行介损巡回监测时,同样可以由电压互感器处获取电压的相位进行比较。一般认为,介损值往往反映的是普遍性的缺陷,个别的较集中的缺陷不会引起整根电缆所测到的介损值的显著变化。

  电缆局部放电量与电力电缆绝缘状况密切相关,局部放电量的变化,预示着电缆绝缘一定存在着可能危及电缆安全运行寿命的缺陷。因此,准确测量电力电缆的局部放电量是判断该电缆绝缘品质的最直观、最理想、最有效的方法。国内专家学者和IEC、IEEE、CIGRE等国际电力权威组织一致推荐局部放电试验是交联聚乙烯绝缘电力电缆绝缘状况评价的最佳方法。

  温度在线监测系统主要由计算机、温度采集模块、传感器3部分组成。计算机通过RS-232或者RS-485转换模块精油电缆与各温度采集模块相连,利用分散在各处的传感器把温度信息汇总到温度采集模块,再通过RS-485总线上传到计算机,由计算机软件进行温度数据的读取、处理和显示。通过实时监测电缆各部分的温度状态信息,能在电缆发生故障之前发出报警,并在故障发生时,快速找到故障点。

  本文总结了电缆常见的故障原因和类型,介绍了电缆在线监测和故障测试的新方法。分析认为分布式温度检测法是目前对农村配电网电缆进行预防性检修的有效手段,局部放电检测法如能在今后的研究中提高抗电磁干扰能力,也将成为电缆预防性检修的重要手段。

  [1]邢海文.电力电缆故障诊断技术的研究[D].南宁:广西大学,2005

  [3]柴旭峥,关根志,黄海鲲.交联聚乙烯电力电缆的绝缘在线监测技术[J].电线]刘明生.电力电缆故障的测寻[M].北京:冶金工业出版社,1985

  关键词:石油化工装置;电缆桥架;计算表;剖面布置;电气设计 文献标识码:A

  本工程为某石化公司的丙烯酸及酯生产项目,厂区内建、构筑物包含1#变电所、生产控制楼、动力车间、循环水塔、综合仓库、主装置1、主装置2、装卸栈台、1#~3#罐组等。

  电缆桥架(Cable Supporting System)是由托架、附件、支(吊)架三类部件构成的、支承电缆线路的具有连续刚性的结构系统。电缆桥架按结构类型可分为电缆托盘、电缆梯架和槽式电缆桥架三类。其中电缆托盘分为有孔托盘、无孔托盘和组装式托盘三种。按桥架材质分为钢制、玻璃钢及铝合金三类。

  本工程项目用地位于沿海地区,其生产环境主要为爆炸危险区域2区,且装置区内含有腐蚀性介质。因此,室外管架上、主装置区内的电缆桥架选用热浸锌钢制大跨距电缆梯架。1#变电所内电缆夹层、电缆竖井中选择普通电缆梯架,有利于电缆进出配电柜的敷设及电缆散热,有利于电缆固定于桥架上。

  结合总平面布置图,由于主装置区用电设备多,建筑面积大,且1#变电所内布置有15台变压器,低压配电柜出线极其复杂,所以电力电缆由1#变电所(01为单项号,余同)南、北两侧电缆井引出,分别进入主装置1(04)、主装置2(05)的南、北侧。另外,北侧电缆井有桥架引出至总变电所(00)、动力车间(02),南侧电缆井有桥架引出至罐区泵棚(07、08、09)、生产控制楼(03)。

  根据工艺、暖通、给排水等专业提出的用电设备条件,由设备容量或功率确定出供电电缆的截面,再根据电力电缆的数量估算出所需电缆桥架的规格及数量。根据《低压配电设计规范(GB50054-2011)》第7.6.14条规定:“电缆在托盘和梯架内敷设时,电缆总截面积与托盘和梯架横断面面积之比,电力电缆不应大于40%,控制电缆不应大于50%。”同时参考江苏宝胜集团的电线电缆手册,编制了电缆桥架截面选择的计算表格,如表1所示:

  序号 YJV型电缆标称截面/mm2 0.6/1kV电力电缆规格及参数 电缆截面积之和/mm2 单层电缆排列宽度之和/mm

  由于变电所内变压器数量较多,低压配电柜多达260台,低压配电出线十分复杂,所以设计电缆桥架时尽可能的按同一变压器出线、同一区域或装置进行敷设。即按装置区内各单元、各罐区分别进行电缆桥架核算,若两个或多个单元的电缆较少,可再合并为同一桥架内敷设。若某单元内电缆较多,则根据核算结果分多个桥架敷设。这样有利于桥架路径的清晰规划,方便电力电缆的施工。表1中数据仅为主装置1北侧某单元的电缆数量,根据计算结果可知,桥架截面积之和约45×104mm2,需采用3根1000mm×150mm(W×H)电缆桥架。其余各单元计算类似,通过计算确定出桥架数量如下:

  1#变电所北侧电缆井引出:进入主装置1、2北侧的桥架均为5根,进入总变电所的桥架为2根,进入动力车间的桥架2根,预留桥架为2根。共16根桥架。

  1#变电所南侧电缆井引出:进入主装置1、2南侧的桥架均为4根,进入罐区的桥架为2根,进入生产控制楼的桥架2根,预留桥架为4根。共16根桥架。

  根据各专业的用电设备条件计算出全厂电缆桥架的敷设路径、敷设规格及数量之后,需要进一步计算电缆桥架的荷载并提出条件给结构专业,以便于结构专业根据工程实际进行强度、刚度及稳定性的计算或验证。桥架荷载计算表格详见表1所示。采用3根1000mm×150mm(W×H)电缆桥架所敷设的电缆的质量为542kg/m,考虑到实际敷设时裕量10%~25%,每根桥架的荷载按250kg/m计算。以此类推,桥架(W×H)800mm×150mm、400mm×150mm的荷载分别按200kg/m、100kg/m计算。

  根据《低压配电设计规范(GB50054-2011)》第7.6.16条规定:“电缆托盘和梯架多层敷设时,其层间间距应符合下列规定:……2.电力电缆间不应小于0.3m;……。”第7.6.17条规定:“几组电缆托盘和梯架在同一高度平行敷设时,各相邻电缆托盘和梯架间应有满足维护、检修的距离。”

  结合上述规范的规定,考虑到电缆桥架(W×H-1000mm×150mm)宽度较宽,为了满足电缆敷设时的方便,电缆桥架层间间距为450mm。同时考虑到检修、施工的需要,两列桥架之间设置供检修、施工用的走道板,宽度为600mm。另外考虑到检修人员的行走方便,桥架立柱(或桥架与上层构架)的高度不小于2.2m。

  因此,1#变电所南、北侧桥架引出均按4层×4列布置16根桥架,两条检修通道(南北侧剖面布置相同)。

  笔者作为设计代表进行现场服务期间,遇到了一些有关电缆桥架在设计方和施工方不到位的情况,结合设计图纸并查阅相关标准、图集,解决问题如下:

  施工过程中,装置区内距离主干桥架60m左右的用电设备组(约8~10台),设计时采用电缆出桥架后穿镀锌钢管沿墙、埋地敷设的方式,敷设路径并非直线处弯头。施工单位遇到这样的情况,施工难度大,且电缆截面较大,业主在以后检修、更换电缆时将破坏原有的硬化路面,维护非常不便。

  因此,在现场进行设计变更,敷设方式改为从主干桥架引出小规格桥架至该用电设备组,桥架支架现场制作,安装在已有立柱上、墙上或在空旷地带增设钢柱。在布置有纵横交错的工艺管道的装置内,桥架尽可能地接近用电设备减少了穿线管与其他管线的交叉,有利于供电可靠性、安全性,有利于电缆桥架、电力电缆的维护。

  3.2 桥架敷设路径应考虑配线套装置设备布置完全相同,从位置上看,主装置2用电设备的配线的配线m。设计在规划桥架数量时忽略了电压降对电缆截面选择的影响,特别是针对同一台大功率用电设备的电缆,考虑电压降的影响后,主装置2的电缆截面比主装置1的高出一个截面等级。因此,造成主装置2南侧进入的电缆桥架需要增加1根1000mm×150mm,由于设计图纸时已考虑4根桥架为预留,才使得现场能够继续顺利的施工。

  由于设计文件中没有交代清楚电缆桥架采用何种接地方式,导致现场施工人员无法施工。通过查阅规范可知:“金属电缆桥架及其支架和引入或引出的金属电缆导管必须接地(PE)或接零(PEN)可靠,且必须符合下列规定:(1)金属电缆桥架及其支架全长应不少于2处与接地(PE)或接零(PEN)干线)非镀锌电缆桥架间连接板的两端跨接铜芯接地线。”“沿电缆桥架敷设铜绞线、镀锌扁钢及利用沿桥架构成电气通路的金属构件,如安装托架用的金属构件作为接地干线时,电缆桥架接地时应符合下列规定:全长大于30m时,应每隔20~30m增加与接地干线的连接点。”全厂主干桥架全长约1200m,通过比选采用跨接地线的方式进行接地。桥架之间跨接线,并在室外管廊柱上每隔20~30m设置接地端子箱,最终接至接地干线。电缆桥架、管架上的各类工艺管道每隔20~30m通过铜芯跨接线与接地端子箱连接,同时电缆支架采用爪型螺母与电缆桥架进行连接固定,使其与电缆桥架形成可靠的电气连通。

  电缆桥架是为石油化工装置提供动力的专用通道,桥架规划的经济合理、技术可行、运行安全,将为建设单位节约大量的经济,包括管架、电力电缆、电缆桥架等。本文对电缆桥架的选型、敷设路径规划、桥架规格及数量的计算、荷载计算、剖面布置、桥架接地等内容及施工现场遇到的一些关乎设计的问题进行了探讨,恐有不足之处,望与同行业者共同进行交流。

  [1] 中国工程建设标准化协会电气专业委员会.钢制电缆桥架工程设计规范(CECS31:2006)[S].北京:中国计划出版社,2006.

  电力通信网是为了保证电力系统的安全稳定运行而应运而生的,随着几十年风风雨雨地建设,目前网络已具一定规模。作为电力行业的专网,存在着其专业性和特殊性。随着智能电网的不断发展,对电力通信网的可靠性提出了更高要求。

  随着省、市、县一体化运维,对出城光缆的安全要求愈来愈高。出城光缆受市政工程建设及其他外力的影响,会出现光缆中断的可能,由于省级及以上光纤链路跳纤点多,出现光缆中断后,应急处置能力跟不上。公司创新采取“一模一单”的管理策略,以提升出城光缆应急处置能力。一模——建立业务风险等级评估模型;一单——针对A级光纤链路建立应急方式单。

  业务重要度:业务重要度是指当该业务发生中断或存在缺陷(业务通道可靠性降低)的情况下,对电网安全稳定运行的影响程度。业务重要度作为评估电力通信业务风险度的重要指标,是评估电力通信业务对电网影响的重要手段。

  重要度值是确切的数字,而且会被用到后续的定量计算中,不能简单分级评定对业务进行评价。对每种业务给定重要权值,使得可以对风险进行定量的分析计算。如表1所示。

  业务风险度:由于电力通信网承载的电力通信业务存在中断的可能性,从而危害电网安全运行,或延误电力系统日常工作的可能性,所以电力通信网存在风险。对于光纤链路段的业务风险度产生影响的主要因素有业务类型、业务数量、故障概率3种,其中故障概率和业务数量都是直接的量化参数,而业务类型则不好直接参与数学计算,所以采用业务重要度。

  业务风险度计算思路:光纤链路的业务风险度是由其上承载的所有业务的风险加和得来的,而每条业务的风险度是由其重要度和故障概率共同构成的,其算法可以简单表示为如下计算式:

  光纤链路的故障中断概率可以通过对历史资料分析计算得到较接近实际情况的数据。

  根据上述评估模型计算方法,对洛阳地区省级以上光纤链路进行梳理计算,得出风险评估结果,并将结果进行等级划分,分为A、B、C三个等级。

  针对风险评估为A级光纤链路建立应急方式单,应急方式单内容分应急方式一和应急方式二。应急方式一是在原有路由上增加备用纤芯,应急方式二则新增与原有路由完全异构的路由。

  (1)在所经路由某条光缆未断时,只是某条纤芯中断时,优先选择应急方式一。

  (4)应急方式二的路由尽可能为跳纤点少、中断概率较低、运行稳定的设备和光缆上,形成与现有方式具有很强异构性、互补性的迂回通道。

  公司通过采用“一模一单”工作法,达到了提升出城光缆应急处置能力的目的,在完成目标值的同时提升了电力通信网风险预控水平和通信人员的应急处置水平。





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