（深圳供电规划设计院有限公司）
摘要：城市配电电缆沟的建设、运行及改造涉及多个方面，其中主要包括施工工艺、规格、通风及防盗。借鉴深圳市城市配电电缆沟的发展历程，分析目前存在的问题，并得到系统的解决方案。将预制件推广应用于建设电缆沟；针对性解决城市配电电缆沟运行中出现的超容问题，在电缆沟内设置进风和出风双通道加强型通风系统，设计一种新型的电缆沟盖板解决电缆沟防盗和渗水问题。
关键词：电缆沟；预制件；通风；防盗；深圳；
0 引言
目前国内城市供电越来越多的采用地下电缆，其中电缆沟敷设方式具有美观、容量大、走向灵活、运维简单、经济性好等诸多优点，被广泛运用于城市配电网。深圳作为国内最年轻的一线城市，在城市的配电电缆入地这个方面一直走在前沿，地下电缆化率达到85%以上，敷设方式以电缆沟和排管为主。电缆沟的建设主要是市政部门配合道路施工进行建设，导致已建成电缆沟与电力部门的标准不一致，给电缆沟运行管理带来困难。另由于早期的电缆通道规划不能满足深圳市配电网迅速发展的需求，导致电缆沟内运行情况复杂，给供电部门维护管理带来困难。本文从电缆沟施工工艺、规格、通风及防盗四个方面系统提出一系列解决措施。
1 新型工艺-预制件在电缆沟建设中的推广
1.1预制件的优点
UCFC由微细骨料、胶凝材料、超细火山灰及纳米及微粉四级填充而成，内掺金石纤维、玄武岩纤维和混杂纤维。其性能等级分为多个抗压级别，目前在电力、通信、铁道及其他市政工程中得到广泛应用。UCFC复合材料主要优点有以下几个方面6：
Ø抗压强度达到130MPa以上，抗折强度达到17MPa以上，折压比性能接近于铝合金。
Ø复合材料由多种有机纤维和金属纤维相互搭接形成立体网架结构，自吸收冲击能量性能好。
Ø采用纳米级的微粉材料，在冲击过程中形成的微裂纹（0.06mm以下）可有盖板自身产生修复。
Ø重量轻，耐火、耐紫外线性能好。
Ø扛渗性能好，耐酸、碱、盐腐蚀性能好，抗冻融循环可达到600次以上无质量损失。
1.2预制件与混凝土对比
Ø材料强度对比：
以电缆沟盖板为例，将预制盖板与传统混泥土盖板的主要指标进行对比得到下表：
Ø施工制作程序对比：
普通砖混结构或砌筑结构电缆沟需要现场施工，主要有定点放线-基槽开挖-基础垫层浇筑-基础底板浇筑-沟壁砼浇筑-砼压顶-内外抹灰-盖板制作与安装等工序。以上工序中浇筑与抹灰环节均需要养护时间，施工周期很长。
预制式电缆沟由于电缆沟及盖板均为工厂制作，施工工序简化为：定点放线-基槽开挖-基础垫层-拼装电缆沟-回填。施工周期较传统方式缩短25%以上。
预制电缆沟效果图如下：
Ø施工难度对比：
以砌筑式十六线电缆沟与预制式十六线电缆沟为例进行对比，预制式电缆沟较砌筑式电缆沟节约占地17%，减少开挖量15%左右。具体数据如下所示：
砌筑式十六线电缆沟开挖基坑宽度、深度、占地面积及开挖土方量：
预制式十六线电缆沟开挖基坑宽度、深度、占地面积及开挖土方量：
两种电缆沟占地面积及开挖土方量比较：
2 适用于城市核心区的电缆沟规格
核心城市土地资源紧张是目前运行中电缆沟超容现象无法解决的主要原因，下面将针对该问题系统分析并提出解决方案。鉴于土地资源紧张，在满足电缆载流量的前提下，仅从电缆沟深度和电缆层间距进行调整。
电缆载流量与缆芯温度密切相关，当电缆缆芯温度达到363K时的电流值即为在规定敷设条件下此种电缆允许载流量。影响电缆沟内温度场分布的影响因素很多，其中包括电缆沟尺寸和电缆层间距。通过建立电缆温度场及载流量计算可知：
Ø 当电缆沟宽度和电缆层间距一定时，电缆沟深度越深，电缆的散热能力也越强，缆芯温度降低，电缆载流量随之增大1。
Ø 在电缆沟尺寸一定的条件下，当电缆层间距增加时，电缆之间的相互热效应减弱，电缆散热能力增强，缆芯温度随之降低，从而电缆的载流量增大1。
Ø 当上层电缆到电缆沟盖板距离和下层电缆到电缆沟底距离一定时，电缆沟深度变大，电缆层间距相应增大，电缆沟内散热能力增强，缆芯温度降低，电缆载流量增大1。
综上所述，对于存在超容问题的在运行的电缆沟，在保证满足运行条件的载流量前提下，可以通过增加电缆沟的深度、增多电缆支架的层数、增加电缆层间距来解决电缆沟超容的问题。在此基础上可通过增强型电缆沟通风系统来降低电缆沟内运行温度，提高电缆载流量水平。关于此部分将在下一节进行讨论。
3 增强型电缆沟通风系统
目前电缆沟及设备基础内通风系统主要依靠电缆井的活动盖板上的通风口，该通风孔易渗水且容易被淤泥堵塞，通风效果不佳。
利用热空气上升、冷空气下降的原理在电缆沟内设计进风口和出风口双通道，电缆沟运行内部正常运行条件下温度比外部空气温度高。内部热空气温度高，压强大，因此从设置在顶部的出风口排出。热空气从内部排出使内部压强减小，冷空气从底部进风口进入，在空间内部形成热交换，变热后又从出风口排出，从而可以加强内部与外部之间的空气流通，降低压内部的运行温度。原理图如下：
进风口和出风口采用百叶风箱，既可以通风又可以防止雨水进入，从而解决常规通风口渗水问题。效果图如下所示;
4 新型电缆沟防盗盖板
电缆沟分布范围广，而目前运行中的电缆沟活动盖板可以直接掀开，供电部门管控困难。以下几种情况时有发生：电缆沟内铠装电缆被盗割、剥皮。未办理工作票，私自开启电缆沟敷设电缆。电缆沟发生火灾。以上情况不仅导致电缆沟内运行状况复杂，而且是配电网运行的安全隐患5。
如下所示，将目前的长方形电缆沟活动盖板更改为Z”字型盖板和“L”字型盖板的组合形式，这两种盖板互相搭扣契合放置，只要锁住圈梁和与圈梁相连的那块盖板，那么就可以形成一个整体，这个整体可以利用它自身结构进行防盗，而且可以解决常规混凝土盖板之间缝隙易渗水的问题。一处活动盖板仅需设置一个预埋锁，即可解决电缆沟管控困难的问题。
该新型防盗盖板只需两种型号盖板，可以利用UCFC预制件批量生产代替目前的钢筋混凝土电缆沟活动盖板，这种预制新型防盗电缆沟盖板能够减少50%的重量，有利于供电抢修，运行及施工。
5 结束语
Ø 预制电缆沟具有施工周期短，工序简单，开挖土方量少，环保等优点，适合城市配电电缆沟的建设。
Ø 对于存在超容问题的在运行的电缆沟，在保证满足运行条件的载流量前提下，可以通过增加电缆沟的深度、增多电缆支架的层数、增加电缆层间距来解决电缆沟超容的问题。
Ø 利用热空气上升、冷空气下降的原理在电缆沟内设置进风和出风双通道的增强型通风系统，可以减低电缆沟内的运行温度，提高电缆载流量，对于满载的电缆沟内可以考虑利用该系统来降低沟内运行温度。
Ø 本文提出的新型电缆沟防盗盖板由于自身防盗结构可以解决目前电缆沟管控困难的问题，由于工艺简单，易批量生产，造价低可在城市配电电缆沟中广泛运用。
参考文献：
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作者简介：
王梦颖，硕士，工程师，电力系统及其自动化，配电设计。
论文作者:王梦颖1,龚武良2
论文发表刊物:《电力设备》2017年第34期
论文发表时间:2018/5/10
标签：电缆沟论文; 盖板论文; 电缆论文; 预制件论文; 流量论文; 温度论文; 城市论文; 《电力设备》2017年第34期论文;