电力电缆的敷设与安装要求与技巧

（一）电缆敷设

电缆一般有直埋敷设、穿管敷设、浅槽敷设、电缆沟敷设、电缆隧道敷设、架空敷设等几种方式。在实际使用时，可以根据需要和可能，一条电缆线路往往需要采用几种敷设方式。

从技术上比较，电缆隧道方式和电缆沟敷设方式是最佳的敷设方式。因为这两种方式便于电缆的施工、维护和检修。在一些发达国家城市中，城市规划建设时，已考虑公用隧道。

根据实际工作情况，一般采用人工敷设、机械牵引敷设（110kV）。缆沟（隧道）敷设时，有时采用从电缆起始端开始敷设，有时采用从电缆中间开始敷设；如果采用中间敷设方式，要注意电缆在地面盘绕时不要造成电缆的绞合，还要注意电缆沟入口处是否满足电缆弯曲半径的规程要求。应优先考虑始端敷设方式，避免中间敷设方式。

（二）电缆敷设一般要求

1）电缆敷设前，电缆线路敷设的建筑结构施工应完备。检查电缆沟及隧道等土建部分弯曲处的弯曲半径是否符合要求，通道应畅通，排水良好。检查电缆型号、电压、规格设计要求。电缆绝缘良好，当对油纸电缆密封有怀疑时，应进行潮湿判断，直埋电缆应经试验合格。

2）电缆敷设时，不应破坏电缆沟和隧道的防水层，不应破坏地下管线。

3）在三相四线制系统中应使用四芯电力电缆，不应采用三芯电缆另加一根单芯导线的方式，不应以电缆金属护套等作中性线。

4）并联运行的电力电缆，其长度、型号、规格宜相同。

5）电缆敷设时，在电缆终端头与电缆接头附近宜留有备用长度，直埋电缆应在全长留少量裕度，并作波浪敷设。

6）电缆各支持点间的距离应按设计规定。

7）电缆的弯曲半径应符合规定。

8）电缆敷设时，不宜交叉，应排列整齐并加以固定，及时装设标志牌。

9）标志牌的装设应符合下列要求：

①电缆终端头处、电缆接头处、隧道及竖井的两端、人井内应装设标志牌。

②标志牌上应包含以下内容：线路编号、用户名称、规格型号、投运时间、顺序号。

10）直埋电缆线路的直线部分每隔50～100m处、进入建筑物处，应埋设标桩或方位标志，接头和转弯处也应埋设标桩。

11）电缆线路的长度不超过厂家制造长度时，应使用整条电缆，尽量避免接头。如必须接头时，应设在电缆沟或电缆隧道的人孔或手孔处，并做好标志。

12）直接埋入地下的电缆，应有铠装和防腐层保护。

13）直接埋入地下的电缆，埋入前需将沟底铲平夯实，电缆周围应填入不小于100mm厚的软土或沙层，上部要用定型的混凝土保护或砖块盖好。不应将电缆埋设在具有垃圾的土层中。

14）10kV及以下直埋电缆的深度，一般不应小于0.8m，农田中不小于1m。

15）直埋电缆之间及与管道、建筑物的最小允许净距应符合设计规定。

16）电缆芯线的连接，均应采用圆形套管连接，铜芯用铜套管，铝芯用铝套管压接。铜铝电缆相连接，应用铜铝过渡连接管。铝芯电缆在压接前必须清除氧化膜。套管压接后的整体不应有变形、弯曲等现象。

17）电缆固定时，应符合下列要求：

①电缆在下列部位应加以固定：垂直敷设或超过45°倾斜敷设电缆的每一个支架上；水平敷设的电缆，在电缆首末两端及转弯处、电缆接头的两端处。

②统一电缆夹具的形式，便以备品备件。常见电缆卡具材料分为：铝合金、不锈钢、玻璃钢等，它们各有优缺点。在安装时要考虑安全、经济、防盗等综合因素。

③使用于交流的单芯电缆或分相铅套电缆在分相后的固定，其夹具不应构成闭合磁路。

④裸铅铝套电缆的固定处，应加软衬垫保护。

（三）电力电缆的工程施工

一般可分为三个部分，一是前期构筑物施工，二是电缆敷设施工，三是电缆附件安装施工。

1.电力电缆的构筑物施工

目前供电企业普遍使用的中低压电力电缆的主要敷设方式有直埋、电缆沟、排管、架空、桥架、水底等等，而使用最多的是直埋和管沟结合的敷设方式，使用管沟结合的敷设方式便于电力电缆管理部门日常维护管理。

2.电力电缆的敷设施工

在电力电缆敷设前应充分做好准备工作，避免在敷设过程中发生如外护套或绝缘损伤、电缆线芯进水以及拉断线芯等情况，同时电力电缆的弯曲半径应符合规定。

不论以何种方式敷设，电力电缆本体和构筑物都需注意与管道、道路、建筑物之间平行和交叉时的最小允许净距保持在规定范围内（详细规定见第一节）。

3.电力电缆的附件安装施工

由于附件施工人员技术素质参差不齐，因此应特别加强附件产品施工质量要求和施工质检要求，避免因施工工艺不到位，影响电力电缆安全可靠运行。

（四）电力电缆施工中应注意的问题

1.大电流电力电缆引发的涡流问题

单芯电力电缆在施工中，均有可能形成涡流，特别是在大电流电力电缆系统中，涡流更大。在电力电缆施工时，必须采取措施，使电缆周围不能形成钢（铁）性闭合回路，防止电缆引起涡流现象发生。

2.电力电缆的转弯引起的机械性损伤问题

由于电力电缆外径较大，运输、敷设较为困难，电力电缆对转弯半径的要求也比较严格。电力电缆在施工中，如果转弯半径过小，可能使导体内部受到机械损伤。而机械损伤因被电缆绝缘层掩盖而无法看到，即使测量回路电阻、进行绝缘和泄漏试验也很难发现缺陷，运行时则在受损处过热使电缆绝缘强度下降，直到出现故障。笔者曾发现多次电缆头故障的原因是：在电缆头制作时三根电缆头长度一致，而与设备连接时由于受地形限制，中相电缆头偏长而成为拱形，电缆头根部受损放电。后采取措施，根据不同设备的连接，适当缩短中相电缆头连接长度，使三相电缆头均不受外力。实践证明运行效果良好。由此可见，电缆施工过程中，要尽可能减少电缆受到的扭力，在电缆转弯和预留电缆时，让电缆处于自然弯曲，杜绝内部机械损伤现象。

（五）电力电缆接地问题

1.基本要求

出于安全考虑，如果采用有金属护层的电缆，必须考虑金属护层的接地问题，并保证在金属护层的任一点非接地处的正常感应电压不得大于100V。因此，所有电缆接头处均应可靠接地，可以与电缆隧道接地体以及系统接地网相连接，使金属护层可靠接地。

2.低压电缆接地

1kV以下电源中性点直接接地时，三相四线制系统的电缆中性线截面积不得小于按线路最大不平衡电流持续工作所需最小截面积；对有谐波电流影响的回路，还应同时满足所需要截面的要求，且符合下列规定：

1）以气体放电的电灯为主要负荷的回路，中性线截面积不宜小于相芯线截面积。

2）除“1）”项规定的情况外，中性线截面积可不小于50%的相芯线截面积。

3.保护接地中性线截面积

按缆芯材质应分别符合下列规定：

1）铜芯：不小于10mm²。

2）铝芯：不小于16mm²。

4.单芯电力电缆护层接地

（1）单芯电缆与三芯电缆接地的区别 按照电力规程要求，所有电气设备的金属外壳都要可靠接地，因此高压电缆的铅包、屏蔽层和金属铠装都要接地。在通常情况下，三芯电缆采用两端接地方式，以提高其可靠性。这是因为在正常运行中，流过三个芯线的电流总和为零，在铅包、铠装和金属屏蔽层基本上没有磁链，在铅包、铠装和金属屏蔽层两端就基本上没有感应电压，所以两端接地后也不会有感应电流流过。当单芯电缆芯线流过电流时，其周围产生的一部分磁力线将与铅包、铠装和金属屏蔽层相交联，使护套产生感应电压。感应的电压与电缆的长度和流过芯线的电流成正比。当电缆线路很长时，感应电流很高，可接近芯线电流，将产生很大的环流损耗，使金属护套和金属屏蔽层发热，不仅降低了电缆的载流量，造成电能浪费，还加速电缆的绝缘老化。高压单芯电缆采用通常的两端接地是不合适的。

但是，如果直接采取电缆一端接地是否可行呢？表面看，这样断开了感应电流的通道，不会产生感应电流，但实际上，随之而来的问题是：当线路发生短路故障或当线路遭受操作过电压或雷击过电压时，护套上电缆不接地的一端会产生很高的冲击感应电压，形成环流，引发更大的电缆事故。

（2）金属护套接地的几种方式及优缺点

1）金属护套一端接地，另一端加护层保护器。电缆护层保护器的作用原理，等同于线路避雷器。电缆正常运行时，保护器呈高阻开路状态，当有操作过电压、短路、雷电波串入时，瞬时泄放导通接地，而不至于损坏。过后，又恢复原有的高阻开路状态。(www.xing528.com)

由此可见，此种接地方式，在正常运行时，由于是单点接地，不会产生感应电流；故障时，瞬时变为两端接地，但因其时间很短，不会造成感应高电压，又因环流时间很短，也不会造成电缆护套受损。其接线方式见图5-1。

图5-1 护套一端接地一端接保护器

1—电缆本体 2—终端头 3—回流线 4—接地线 5—保护器

值得说明的是，为了保障人身安全，非直接接地端一侧护套的感应电压不应超过50V，从而限制了其使用范围，只能用在不长的线路上。但该种接地方式的施工工艺比较简单。

2）护套中间接地，两侧加护层保护器。此种接地方式原理同第一种：在正常情况下，单点接地，不形成感应电流通道；在故障情况下保护器动作。与第一种接地方式相比，由于接地点取在中间，在电缆长度及其他情况相同的情况下，两端感应电压只是第一种的一半。因此，采用这种方式加装的电缆线路长度可达到第一种方式的两倍。具体接线方式见图5-2。

图5-2 电缆中间接地两段加保护器

1—电缆本体 2—保护器 3—终端头 4—接地线

此种接线的缺点是电缆中间接地处破坏了电缆的护套结构，施工较为困难。

3）护套中间断开加保护器，两端直接接地。此种接地方式原理上同第一种方式。从金属护套上看，可以假想为两段独立的电缆，由于护套中间已断开，并且加装了护层保护器，不难看出，在规定相同感应电压的条件下，该种方式可要求的电缆长度等同于第二种方式。具体接线方式见图5-3。

图5-3 电缆中间加保护器两端接地

1—电缆本体 2—保护器 3—终端头 4—接地线

此种方式的缺点同第二种，施工较为困难，但有些情况下受高压柜及地形、孔洞等限制，两端加保护器较困难时，可采用此种方式。

4）金属护套交叉换位，两端直接接地。当线路很长时，显然，上述三种方式不能满足要求。金属护套交叉换位的做法是，将电缆线路分成若干段（或一段，视线路长度而定），每一大段分成长度相等的三小段，每小段间装设绝缘接头，该处护套三相之间用同轴电缆引线经接线盒进行换位连接，绝缘接头处装设一组保护器，每一大段的两端护套分别互联接地。具体接线方式见图5-4。

图5-4 护套交叉互连两端接地

1—电缆芯线 2—终端头 3—接地线 4—交叉互连箱 5—金属护套

此种接线方式的原理是，每一大段之间等分的三小段，不同相金属护套依次相连，三相金属护套产生的感应电压向量和为零（或接近于零，视电缆摆放位置而定），从而从根本上消除了感应电流的产生。

此种方式的特点是，施工较为困难，投资较大，但运行效果较好。

当然，具体采用何种方式，要视现场条件、线路长度、负荷大小、投资等多种因素综合考虑而定，不能一概而论。

（六）电缆头施工前的电缆鉴别与切割

1.电缆鉴别特点

电缆鉴别切割是电缆施工中风险最大、安全要求最高的工作，稍有不慎，轻则造成设备停止施工，重则造成施工人员伤亡。从原理上讲比较简单，给电缆施加一个固定频率的信号，在电缆需要切割处，用相关仪器进行检测。但是在实际操作中，由于电缆沟内电缆较多，且电磁感应等干扰情况经常出现，很难达到理想的状态，因此一般会选派，富有经验的班长、技师等进行操作。比如在初步检测出该电缆后，将施加的信号去除，观察结果，还可以再进行结果对比。无论抢修与否，时间再紧，也要对电缆反复鉴别确认。如果在特殊情况下，仍然不能确定，可以从某一确定点开始进行电缆套圈方式进行辅助确认（即在电缆上套上一个封闭的圆圈，沿电缆进行确认）。

2.电力电缆确认鉴别方法

电力电缆确认从原理上讲，有三种方法：第一种是对鉴别电缆通以电流信号；第二种是对鉴别电缆加声波信号；第三种是用环绕电缆本体的环形封闭物体，沿线查寻。

（1）对电缆加电流信号、仪器确认 使用方法：在电缆一端加有规律的交流电，另一端接地，用钳形电流卡住需检测电缆。此种方法的原理是：根据所加电流的频率及幅值（最主要的是频率），根据交变电流周围产生磁场，磁场感应钳形表指针有规律地偏转，从而鉴别出所需电缆。优点是准确可靠、操作简单；缺点是不适合直埋电缆。

（2）加声波信号 方法：在电缆一端加声波发生器，用耳机在需检测处听其声音（幅值和频率，最主要是频率）。此种方法的优点是对直埋电缆可进行检测；缺点是受环境因素影响较大、对操作人员使用经验要求较高、多根电缆并列敷设时难度较大、准确度差，所以一般只能用于直埋电缆的粗测。

（3）在电缆本体，环绕封闭圈 此种方法最为原始，也最为准确。使用方法：从一端（或可靠准确位置）用环形封闭圈（一般用铁丝）将电缆圈住，开始沿线查找。其最大缺点是工作强度极高且费时，对于电缆拥挤、密集处和过墙、管等处无法进行。

（4）电缆鉴别实际经验 通过技术论证和反复现场模拟试验，发现普通钳型电流表不是专用的检测电缆工具，开口尺寸较小，量程设置不当，灵敏度低，开口尺寸为ϕ=60mm，量程为10A，100A，500A等。由于现有的运行电缆有60%为交联240mm²及以上规格，外径较粗，约90mm，而目前国内生产的钳形电流表最大开口只有60mm左右，应用在大截面交联电缆测量时，需在开口处加辅助钳子等金属工具才能形成闭合磁路，造成开口处漏磁较大，影响测量精度；又由于量程设置较大，造成表指针摆动范围较小，增加了误诊断的几率。

变化倍压式钳形电流表的特点为价格高，测量部分和指示部分分离配套使用，测量部分开口较大为ϕ=150mm量程为5A、10A、25A、50A。此种表虽然克服了开口直径小的缺点，量程也较为合适，但由于测量部分和指示部分存在10∶1的变化关系，导致显示电流为实际电流的1/10，影响了仪器的使用灵敏度，效果不理想。

最后，我们与国内某电表厂有关技术人员一起合作研制，生产出开口为100mm并将量程挡位由10A、50A、100A改为5A、10A、20A、50A的特制钳形电流表，解决了工作中的一大难题。并针对直埋电缆制定出先用声波方法粗测，挖出电缆后再用钳形表确认等一系列操作程序。

对比：用普通钳形电流表测量时，一般情况指针摆动幅度约在表盘面的10%～20%，使用特别钳形电流表检测十余次，指针摆动幅度均在表盘面的45%～70%之间，指示十分明显，判断非常容易，最大限度地避免了误鉴别的可能性。

3.电缆切割

电缆鉴别是为电缆切割所做的准备工作，所以电缆切割时，一定要采取好相应的安全措施，以免施工人员受到伤害。比如用绝缘材料制成的长把铁锹对电缆进行破断，或者用遥控式液压切割钳切割，切忌直接用锯进行人工锯割。

（七）电缆金具与电缆的配合

1.现状分析

电缆压接一般分为压接枪、液压钳、电动钳。在传统的电缆头制作工艺中，接线端子的压接通常采用压接枪压接，使压接管与芯线呈点状连接。但这样一方面造成管与线接触面积小，易引起发热；另一方面，由于压接枪拉簧的松紧与模具的摆放都有一定的要求，稍不注意，即会造成模具飞裂，对使用人的安全造成极大的威胁，因此，现在大都用压接钳替代压接枪。此外，由于现在常用的交流聚乙烯电缆紧压系数越来越高，目前配套的电缆接续管大都还是国标产品，紧压的电缆和国标的附件之间存在配合上的问题，出现了间隙，致使压接后压接管或接线端子与线芯接触较松（在交联聚乙烯电缆中较为明显）。

有鉴于此，在电缆头的制作过程中我们对压接工艺进行了许多探索尝试，并对紧压型和普通型的接线端子做了比较试验，取得了一些实际应用经验。

2.应用

选用合适的紧压型接线端子。铝管截面积不小于导体截面积的1.5倍，铜管截面积不小于导体截面积的1.0～1.5倍。

当采用非紧压型接线端子时，由于其空间较大，实际使用中应增加导线以求紧密。若同一标称截面的电缆和金具间配合不好，其结果是压接接触电阻较大，很可能达到标准值的100倍。在实际运行中，由于电流不大或持续时间不长，此类事故较少，但接管发热引起击穿事故已有报道。185mm²铝芯基本可用150mm²接管（或端子）插入，若用185mm²接管（或端子），其内部至少还可插入4～6根线芯。由于缆芯紧压系数较高与压接钳压接时填充的线芯紧压系数不同，造成发热难以避免。而用紧压型接线端子则可避免此种情况的发生。

3.隔段压接法与重叠压接法

1）隔段压接法：其形式如图5-5所示（以终端头为例）。

2）重叠压接法：即在压接时，各施压段可以互相重叠1～2mm，其形式如图5-6所示。

4.实际应用注意事项

1）压接前要检查核对连接金具和压模，必须与电缆导体截面尺寸、导体结构种类（紧压或非紧压）相符。

2）使用前应注意接线端子或压接管及线芯是否存在氧化层，若存在，则要先用砂布去除。特别是铝导线的连接时，应注意在氧化作用下铝会形成不导电的氧化层。但应注意不要打磨掉金具所带的镀锌层。

图5-5 隔段压接法

图5-6 重叠压接法

3）导体经圆整后插入连接管或接线端子，进行重叠压接。插入长度必须充足。但应注意铝压接管采用重叠压接法后，其管壁变薄，管径伸长较多，反而造成接触电阻增大。

4）压接一次完毕后，应使压接钳停留10～15s，使压接部位金属塑性变形，达到基本稳定后，才能松模进行下一次压接，以消除所压管壁弹性形变，造成压接不紧等不良效果。

5）压接完毕后，应除去管外的毛刺、耳朵等压接造成的附属物。边缘处不许有尖端，以避免损伤绝缘及致使该处电场过于集中而造成击穿、发热、放炮等事故。坑底及表面应平坦无裂痕。

6）尽可能采用配套的紧压式电缆接续管，压接时铜电缆采用低一规格的压接模具，电缆采用同型号的压接模具。