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摘要：由于电力设备的使用越来越多，线缆的敷设也快速增长。在此基础上衍生了电缆隧道。电缆隧道的主要功能是为了更合理、经济安全的敷设电缆走线，增加了对电缆安全检查的便利性。因此，为了实现这些目标要求，电缆隧道的设计非常重要。电缆隧道的设计并不是一项简单的工程，结构的复杂性和本身的封闭性更是增加了设计的难度。此外，电缆设计中还必须考虑到许多影响因素，否则，所设计出的电缆隧道就无法正式的投入使用。本文首先阐述了电缆隧道设计的原则，其次分析了电缆隧道设计的相关要求，最后提出了电缆隧道设计的要点。
关键词：电缆；隧道；设计
由于城市化进程的加快，使电网的建设也在逐步完善，从而输电的相关设施必须在短时间内得到改进。虽然我国的电气应用比较广泛，电力技术发展的也相对较快，但是我国使用电缆隧道的时间并不是非常长。所以，在这种背景下，电缆隧道的设计不是很成熟。而在输电设施的建设中，电缆隧道又是不可忽视的一个重要部分。
1电缆隧道设计的原则
由于当今城市的发展，使得需要敷设大量的电缆。电缆的敷设一方面要确保安全性，另一方面还需要减少占用空间。而电缆隧道正好符合这两个方面的要求。所以电缆隧道的设计就非常重要。电缆隧道需要容纳大量的高压电缆，因此，它的线路设计就必须合理。在电缆隧道线路设计中，不仅要考虑隧道平面设计的主要内容，而且还需要考虑纵断面以及横断面方面的设计内容。在这三方面内容的基础上来进行电缆隧道的线路设计，才能保证电缆隧道线路设计的合理性。当然，除了要考虑到这三个方面的要求，更需要重视以下几个方面的内容[1]。第一，在进行电缆隧道线路选择时，不能忽视两个方面，其一是城市电网的分布，其二是尽量减少不必要的拆迁。否则电缆隧道的建设不符合城市规划的要求。第二，在进行电缆隧道线路中平面和纵向布置的过程中，要全面考虑周围的环境因素。例如建筑群、交通网络等都不能忽视。第三考虑电缆隧道的容纳线缆的数量。此外电缆隧道的断面也要在设计过程中必须考虑到。第四，电缆隧道线路的设计必须符合电缆隧道设计的技术要求。
2电缆隧道结构设计的要求
在电缆隧道设计中，电缆隧道结构设计是非常基础的一个环节，同样也是一个非常重要的环节。如果电缆隧道的结构设计出现问题，之后的一切施工都将会受到影响。因此，在此环节中对电缆结构设计提出了一些明确的相关要求。其主要内容包含有两个方面。第一个方面，电缆隧道结构设计要便于进行施工。另外，在各个方面要做好综合考虑，以避免施工完成后不符合现实需求[2]。其中各个方面主要包含隧道的强度、稳定性、抗外力等方面的内容。第二个方面，电缆隧道的结构设计要结合工程的具体情况。例如施工场地的地质条件、周围环境等。另外，在选择施工方案中也要综合考虑这些因素。常见的施工方案有明挖法、矿山法、盾构法和顶管法。在这四种施工方案中，明挖法、矿山法与盾构法和顶管法相比，在工程费用上花费较少。但是这四种方法各有优点和缺点。其中矿山法与盾构法容易受地质条件的限制，顶管法虽然安全性好，但是成本较高。而在条件允许的情况下，采用明挖法进行施工的比较多。
3电缆隧道设计的要点
3.1通风
在电缆隧道设计中，通风的设计非常重要。由于电缆隧道的封闭性较强，良好的通风设施是保证电缆隧道安全的重要基础建设。一般而言，通风的方式主要有两种，一种是自然通风，另一种是机械通风。在施工过程中，要根据现场的实际情况进行通风设计。要注意在设计防火分区时，不能缺少通风分区[3]。除了这一点之外，通风的设计还有三个方面的相关要求。首先，在设计通风系统时，要降低系统整体的不安全性和不可靠性，通风系统设计不能过于复杂，在此基础上，还要考虑通风系统的节能性。其次电缆隧道的内部温度也有严格的要求，温度需要保持在40度以下，另外，内部氧含量要在19%以上，换气的次数也要符合规定，一般情况下，至少要每小时进行2次换气。最后，设计的通风系统要便于运行。
3.2消防
电缆隧道要容纳大量的电缆，所以电缆隧道设计需要考虑安全性因素。电缆隧道的安全性要依赖隧道的消防设施建设。因此，电缆隧道需要做好防火的设施建设工作。电缆隧道应每隔不大于75m的距离设安全孔（人孔）。安全孔距电缆隧道首末端不宜超过5m，安全孔直径为0.8m。电缆沟、电缆隧道应考虑分段排水，底部向集水坑应有不小于0.5%的坡度，每隔50m设一集水坑。电缆隧道及电缆沟的进入建筑物及配变电所处应设带门的防火墙，此门应为甲级防火门并应装锁。电缆隧道及电缆沟的分支处，长距离电缆沟、电缆隧道没相距100m处应设置带防火门的阻火墙。电缆进入电缆沟、电缆隧道、建筑物及配电屏时应做阻火封堵。电缆穿入保护管时保护管时管口应密封。电缆隧道每100米为一个防火分区，每100米做防火封堵及自动灭火装置，电缆隧道设带防火门的防火墙。在电缆隧道内设火灾自动报警系统，每个防火分区内设独立的屏型可恢复式缆式线型定温火灾探测器与控制器系统，设声光报警器、手动报警装置、联动防火门的火灾报警器等。可恢复式缆式线型定温火灾探测器与控制器系统为一个独立的报警系统，每个防火分区线型感温电缆微机调制器的报警信号由光线反馈至火灾报警器控制器主系统。电缆隧道电缆采用缆式线型感温火灾探测器保护，并纳入火灾报警系统。在电缆支架上，感温电缆贴紧被保护对象（电缆支架上敷设的电缆）在电缆支架上，感温电缆宜布置在被保护电缆托架的中心位置，感温电缆以正弦波的方式敷设，且相邻波峰距离不大于1.8米。缆式线型探测器长度=(被保护电缆长度×倍率系数)×1.1。 缆式线型探测器以正弦波方式安装在动力电缆上时，其固定卡具的数目计算方法如下：
固定卡具数目=正弦波半波个数×2+1
另外，每个电缆支架上敷设一根探测电缆。施工安装时应选用阻燃塑料卡具，间距0.5米为宜。安装时应避免感温电缆腐蚀，避免将感温电缆上压敷重物，防止安装时严重扭曲弯折，弯曲半径应大于20cm。使用前应测试感温电缆的绝缘电阻值且电阻值大于500M欧姆。
3.3供电
电缆隧道的封闭性致使电缆隧道在设计的过程中，要有足够的照明设施。在进行电缆隧道的设计时，照明设施的建设需要格外重视[4]。这关系到电缆隧道内是否能正常的开展工作。因此，照明设施的建设需要符合以下三点要求。第一，通过环网进行供电。这样才能提高用电的可靠性。第二，动力和照明系统要降低不安全性和不可靠性。第三，按照设备的用电需求进行供电。例如图1电缆隧道照明系统的设计。
图1 电缆隧道照明系统的设计
结束语
综上所述，为了减少空间资源的浪费，满足电网对电缆敷设的要求，合理的电缆隧道设计尤为重要。在进行电缆隧道设计的过程中，不仅要遵循电缆隧道设计的原则，而且要符合电缆隧道结构设计的要求。最重要的是要把握好电缆隧道设计的要点。电缆隧道设计的要点主要是指通风、消防以及供电方面的设施建设。通过掌握这些关键点，才能做好电缆隧道的设计。
参考文献：
[1]王鑫,张庆贺,周金海.特殊荷载作用下电力电缆隧道结构内力计算[J].上海交通大学学报,2011,05:639-642,647.
[2]陶鹏.500kV交联聚乙烯电力电缆隧道施工的关键技术[J].供用电,2012,03:66-68,73.
[3]徐亚兵.电缆隧道多状态综合监控系统设计与研究[J].硅谷,2015,02:20-25.
[4]高轶.电力电缆隧道消防技术方案分析[J].电力与能源,2013,05:547-549,552.
论文作者:张德英
论文发表刊物:《基层建设》2016年7期
论文发表时间:2016/7/5
标签：电缆论文; 隧道论文; 电缆沟论文; 火灾论文; 结构设计论文; 感温论文; 探测器论文; 《基层建设》2016年7期论文;