110kV同塔四回终端塔电缆引下典型设计研究

唐俊忠 吴昊 龚宁涛 陈文广

四川电力设计咨询有限责任公司 四川省成都市 610016

摘要：由于电缆工程成本较高，相对架空输电线路，输送距离一般较短，故针对大部分工程，仅在路径受限区域采用电缆线路，而其余段仍旧采用架空线路。针对上述工程，架空线路与电缆线路连接是项目的一大难点之一。特别是针对多回架空高压输电线路，如何满足电气间隙，有效减少占地面积，减少铁塔数量，将多回架空线路引下为电缆敷设，是一个相对复杂的设计技术问题。作者通过对双回回电缆从杆塔引下方式进行对比分析研究，提出一种110kV同塔四回终端塔电缆引下典型设计方式。

关键词：同塔四回终端塔；电缆引下方式；柔性电缆终端。

引言

目前较为常见的终端塔电缆引下方式一般为单回线路终端引下及同塔双回线路电缆终端引下，在地形不受限制地区，可设置电缆终端场，将电缆终端及避雷器布置在地面上，由架空线T接到电缆终端。针对无法设置电缆终端场的情况，可在电缆终端塔上设置电缆平台，将电缆终端及避雷器设置在电缆平台上，由架空线通过塔身设置的复合横担绝缘子引下至电缆终端上。

由于受到城市规划的限制，对于出线回路较多的通道拥挤地段，由于线路走廊受限，有时不得不采用同塔四回架空线路进行架设，以满足城市规划要求。以110kV同塔四回架空线路为例，而在需要将110kV同塔四回架空线路转为电缆线路敷设时，一般是在同塔四回终端塔附近，新建一基同塔双回终端塔，其中靠下侧的两回线路在同塔四回终端塔通过设置电缆平台的方式引下，靠上侧的两回线路继续采用架空走线至新建的同塔双回终端塔上，再通过该终端塔设置的电缆终端平台引下。上述常规引下方式需要在终端塔附近额外增加一基电缆终端塔，造成基础与钢材工程量增加，同时需要新增塔基占地，增加征地及青苗赔付费用。实施难度较大，难以满足实际工程需要。 本文依托国内某110 kV输变电工程，提出了一种110kV同塔四回电缆引下典型设计方式，该典型设计方式不需要新增电缆终端塔，直接在同塔四回终端塔上将电缆引上至同塔四回每相横担处，再通过电缆终端头与架空导线连接的方式进行搭接。很好地解决了同塔四回架空线引下时的上述问题，取得了较好的工程经济效益。

1电缆终端选型

根据应用场景的不同，电缆终端主要分为复合套管终端、瓷套终端、柔性电缆终端及GIS终端等几种类型。本工程同塔四回电缆引下方式下，电缆终端头需要引上至铁塔横担附近，采用悬式安装。该种固定方式要求电缆终端头具有质量轻，并具有一定的弯曲特性，才能保证在运行过程中不因外界风力作用下而导致连接松动问题。故在这种引下方式下，常规的复合套管终端与瓷套管终端由于质量较大，吊装困难，无法应用，柔性户外终端刚好可满足这样的安装方式。故电缆终端需要采用柔性电缆终端型式。

2 电缆终端布置方式

2.1常见柔性户外终端布置方式

常见柔性电缆终端布置方式如下图所示：

图1：柔性电缆终端一般布置方式

这种安装方式通过固定于横担上的避雷器与吊装的复合横担绝缘子，通过软导线与柔性电缆终端相连接。柔性户外终端处于自然弯曲状态。这种安装方式下，电缆终端头在运行过程中很容易在风力作用下产生摆动，电缆绝缘外屏蔽层断口处场强变化最明显，容易引起永久性击穿故障。

2.2电缆终端布置方式改进设计

为加强电缆终端的稳定性，在上述安装方式下，进行了改进设计。为减少柔性电缆终端在运行过程中的摆动，降低摆动对终端头的影响，将其中的软导线连接，改为铜连接件进行连接。同时，上下相横担之间采用两个复合横担绝缘子进行固定，将电缆终端头及两个复合横担绝缘子固定在铜连接件上，后用导线从铜连接件T接至避雷器。这样就避免了上述柔性固定的情况下，导致电缆终端的摆动问题，保证了线路运行稳定可靠。具体布置方式如下图所示：

图2：柔性电缆终端布置方式设计

2.3铜连接件设计

在上述柔性电缆终端布置方式中，铜连接件需要连接上下两支复合横担绝缘子、柔性电缆终端及避雷器，由于终端塔每层横担尺寸不一样，需要满足不同层间距情况下的连接。如何制作一块典型的铜连接件来满足不同层高之间的连接，也是本次设计的布置方式的难点之一。 同时，铜板的强度较差，长期运行中存在变形的风险，如何保证其尺寸温度性，满足复杂气象条件下长期运行的要求，也是需要解决的问题。

为解决上述问题，在铜连接件的设计中采用了分体设计的思路，设计两块铜连接件，一块为1#铜连接板，主要连接上下两支复合横担绝缘子、避雷器及2#铜连接板。另一块为2#铜连接板，主要连接主板及柔性电缆终端，两块连接板之间采用两个螺栓相连。为保证柔性电缆终端与电缆连接保持平直，不弯曲，保证终端运行的稳定性，将连接柔性电缆终端的2#铜连接板设计为可调节安装角度，以便与柔性电缆终端安装角度进行匹配。同时，在铜连接件上背衬同尺寸钢板一块，以保证铜连接件的强度。

3 同塔四回线路电缆引下方案

从架空线耐张串挂点附近采用耐张线夹将导线引下，后通过铜铝接线端子连接至铜连接板上，电缆终端头同时连接至铜连接板上，同时将导线从铜连接板上T接至避雷器。延长杆固定于上下横担上，用于安装复合横担绝缘子，上下横担引出的复合横担绝缘子同时固定于铜连接板上。电缆于塔身引下时，采用电缆夹具每隔2米左右对电缆进行固定，外露地面以上3m的电缆须采用电缆保护管进行保护，后沿电缆浅沟敷设。电缆终端头引下安装时，必须满足带电体距离铁塔塔身及与铁塔连接的金具足够的电气距离。

4 工程应用

本设计方案应用于国内某110千伏输变电新建工程中。线路通过变电站西北角电缆终端塔经电缆将三回线路引下后，采用两条浅沟并行敷设至变电站护坡处，后引上利用桥架沿护坡向站内平行敷设，在护坡底截水沟附近跨过截水沟后沿挡土墙垂直向下敷设至地面，后进入站内隧道敷设，最终接至站内每回GIS接头处。

电缆型号为：YJLW02-Z 64/110kV 1×240mm²交联聚乙烯绝缘皱纹铝套聚氯乙烯护套纵向阻水电力电缆。

图3：同塔四回线路电缆引下方式施工效果

5 结论

1）基于对常规电缆终端塔引下方式分析，提出了一种110kV同塔四回电缆引下典型设计方式。

2）对电缆终端选型、电缆终端布置方式以及采用的铜连接件进行设计，并成功应用于实际工程中，且运行情况良好。

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作者简介：

唐俊忠（1982-），男，汉族，硕士研究生，工程师，主要从事电力工程设计、工程管理工作。