摘　要　从电缆工程施工和运行角度，提出影响电缆载流量的一些因素，包括电缆敷设排列方式、电缆运行环境的热阻影响、电缆接地系统环流的影响，以及电缆附件安装质量控制对载流量的影响这些环节，加以分析和归纳，从而提出提高电缆载流量在施工运行方面的一些方法。
        关键词　载流量　敷设排列　热阻　接地系统　安装工艺
        ０　前言
        随着电力科技的进步与发展，电力电缆在电力系统中的应用越来越广泛。如何在现有的工程条件下提高电缆的载流量，从而提高输送容量，成为我们电力工程人员急需解决的问题。从各地电缆专业人员的设计及施工运行经验交流中，以及在国内外电缆行业的技术文献中，了解了一定的方法，并结合自己在电缆施工和运行方面的一些经验，提出以下见解，汇作此文。
        电缆长期允许载流量，是指电缆内通过规定的电流时，在热稳定后，电缆导体达到长期允许工作温度时的电流数值。（2）
        提高电缆载流量的方法，从理论上来说主要有以下几方面：一、增大线芯截面，或者采用高导电材料作为线芯材质；二、提高电缆绝缘工作温度，采用高温绝缘材料；三、提高绝缘材料的工作场强，减薄绝缘厚度；四、采用纸介损材料，降低损耗。以上方法主要是从电缆的材料方面加以改进，这种提高载流量的方法是最彻底的，效果也是显而易见的；由于工作属性和研究条件的局限，我们没有在这些方面有所深入，但是，结合电缆施工和运行，并根据以上理论，我们可以得出以下结论：一、在电缆的敷设阶段，我们可以对敷设环境加以优化，例如在电缆管道中填充膨润土、降阻沙，或者利用天然的地下水，降低环境温度，从而达到降低热阻系数，加快散热的目的，提高电缆载流量；同时，对电缆的排列方式采用最合理的布局，尽量减少电缆与电缆之间相互的影响。二、在电缆的安装环节，我们必须从几个主要工序加以改进和控制：比如在金属导体对接或压接的时候，确保足够的接触面积和压强，降低电缆阻抗产生的损耗；在绝缘处理的时候，要绝对保证绝缘处理的光洁度，以满足运行时的零局放要求；还应考虑绝缘的热老化问题，避免在进行接地焊接的时候对绝缘集中加热引起老化；还有，应确保电缆接地系统的完整与准确，及时修复电缆外护层的破损点等等。以上这些，都是提高电缆载流量在施工和运行阶段的一些方法，在下面作详细分析。
        1　电缆敷设排列的方式对载流量的影响
        单芯电缆在三相交流电网中运行时，线芯电流产生的一部分磁通在电缆金属护套上作用，使金属护套产生感应电压。（2）感应电压的数值与电缆排列中心距离和、金属护套平均半径之比的对数成正比，并且与线芯负荷电流、频率以及电缆的长度成正比。每一回、每一相电缆都产生相应的感应电压，从而相互影响，按照工作频率和电压矢量大小，或叠加、或抵消，反过来又产生一定的逆向线芯感应电流，与线芯主载流冲突，从而或多或少地影响了载流量。同时，由于单芯电缆有接地系统的存在，感应电压在金属护套上将按照护套阻抗的大小而产生护层循环电流（简称环流，基本上与线芯电流处于同一数量级），在环流通过护层的时候将产生损耗和发热现象，严重时将降低电缆输送容量30%~40%，因此，电缆的敷设排列方式对载流量产生的影响应该说意义重大。
        1.1　三角形排列
        在理想状态的等边三角形的三相电缆排列方式下，单回路电缆的三相感应电压相等。由于三相排列完全对称，各段电缆护套电压的相位差为120°，而且幅值相等，因此在电缆两端合成的感应电压相互抵消，电位差为零，这样在护套上就不可能产生循环电流，电缆的载流量也就不会受到任何影响。（5）但是在我们平时施工时，做到完全的理想状态是不可能的，一般来说，只能尽可能做到正三角形排列或直角对边三角形排列，因此，在电缆金属护套上势必将形成一定的感应电压和环流数值。
        1.2　直线形排列
             在同回路直线形的三相电缆排列方式下，边相的感应电压较中间相的高（2），每一段电缆三相合成的感应电压向量和有一定数值，因此在每一相电缆金属护套内都会有一小电流通过，同时将对电缆的载流量形成一定的影响。
        以上两种电缆敷设排列方式在我们的日常施工中最为常见，由于电缆路径的复杂性，并且在敷设过程中往往是互相结合进行。因此，通过排列方式的合理优化布置，来消除金属护层感应电压、降低循环电流，成为提高电缆载流量的一种重要的方法。根据感应电压的计算可知（5），直线形排列所产生的感应电压超过三角形排列的30%左右，并且三相极不平衡，从而将大大影响电缆的载流量。因此我们建议，尽量避免采用直线形排列方式。同时，还应考虑合理的电缆金属护层接地方式，来消除或降低由此带来的感应电压和环流。这部分内容将在后面叙述。
        2　电缆运行环境（热阻）对载流量的影响
             电缆载流量一般在计算环节主要考虑这些因素：环境温度校正、假定电缆回路数、土壤热阻系数、电缆埋深、电缆本体热阻、以及持续运行最高允许温度等等。所有这些因素，围绕的都是一个主题，即电缆运行的环境温度以及散热条件。（3）因此，我们在电缆施工和运行时，也应该以降低环境温度、创造良好的散热条件为导向，达到提高载流量的目的。
        2.1　排管、隧道、电缆沟、直埋方式的热阻影响
        电缆的运行环境不外乎这几种：排管、隧道、电缆沟、直埋，以及比较特殊的水下运行环境（即海缆）。各种敷设环境的不同，同时也带来散热条件的不同。以下就三种目前使用较多的敷设方式作简单分析。
        2.1.1　排管敷设电缆
        在杭州地区范围内，由于地下空间资源的有限性，我局电缆敷设大多采用排管这类方式。电力沟一般只布置在道路西侧和南侧，主要道路设置16~24孔外直径175mm的排管，每隔40米~60米设置一个3-6米长度的操作工井，不同电压等级不混沟。排管的材质一般选用水泥导管或PVC管，以降低摩擦系数、提高散热系数为前提选用管材。由于可用通道宽度及深度的限制，管孔中心距的设置一般为250mm。目前比较流行的一种非开挖电缆顶管，严格意义上说也应属于排管敷设的范畴，在不破坏道路的情况下通过地下钻探通道，拖拉MPP塑料管形成电缆敷设的路径。
        根据有关资料显示（3），排管敷设的方式对电缆载流量的影响比较明显，相比其他敷设方式，有3%以上的载流量下降影响。主要原因就是由于排管管材材质的密度比较高，热传导的速度慢并缺少热循环介质，从而引起电缆本体绝缘和导体发热。但是，排管敷设电缆的优越性也是显著的：同路径电缆回路数可大大增加，电缆敷设方便且便于大修更换，不易受外力破坏，路径通道占地少、灵活性大，投资相比隧道要大大减少等等。
        为了减少排管敷设电缆的热阻影响，我们可以采取多种方法来降低热阻。比如广州局采用了管道内充填灌注介质（SH凝胶体）的方法，来改善电缆的散热条件，从而达到提高电缆载流量的目的。在杭州地区，由于地下水位高，一般开挖到0.5米左右就开始冒水。电缆沟内长年积水，电缆运行基本在水中，管孔内充满地下水，可以受热长距离循环，同样也起到了较好的散热效果。同时，我们在每一个操作工井内填充1：14的水泥砂，覆盖电缆本体作为加快散热、降低热阻的措施。通过这些方法，可以极大地改善电缆的运行散热条件、有效降低了环境热阻。
        2.1.2　隧道内敷设电缆
        隧道内敷设电缆对电缆运行和维护具有极大的优势，但其投资大、占地资源多、维护费用高，在城市范围内大规模推广具有一定的难度。目前的使用范围一般局限于枢纽变电所的电缆进出线集中的段落，多回路电缆共用一个隧道，分层、分区域布置，依靠空气进行热传导，散热条件好，有利于电缆载流量的提高。同时，由于运行环境良好便于管理，我们可对电缆加设在线监测装置，用来实时监测电缆的温度变化，以达到控制电缆载流量或用户端负荷的目的。