摘要：随着滨海新区飞速发展和城市现代化建设加快，在城市电力工程中越来越多的架空线路改为电缆入地，电缆工程在电网建设和改造中得到大规模的推广和应用。根据滨海新区特点，结合多项实际工程，对滨海新区几种常见电缆敷设方式的优缺点进行探讨。
关键词：电力电缆；敷设方式；排管敷设；安全可靠
一、概述
滨海新区实施“一核双港、九区支撑、龙头带动”的发展策略。“一核”指滨海新区商务商业核心区，由于家堡金融商务区、响螺湾商务区、开发区商务及生活区、解放路和天碱商业区、蓝鲸岛生态区等组成。“双港”指天津港的北港区和南港区。“九区支撑”指通过滨海新区九个功能区的产业布局调整、空间整合，打造航空航天、石油化工、装备制造、电子信息、生物制药、新能源新材料、轻工纺织、国防科技等8大支柱产业，形成产业特色突出、要素高度集聚的功能区，成为高端化、高质化、高新化的产业发展载体，支撑新区发展，发挥对区域的产业引导、技术扩散、功能辐射作用。“龙头带动”指通过加快“一核双港九区”的开发建设，凸显天津滨海新区作为新的经济增长极的龙头带动作用，在加快天津发展，促进环渤海地区经济振兴，推动全国区域协调发展中发挥更大作用。天津市滨海新区行政区划，是实施国家发展战略，推动滨海新区管理体制改革的重大部署，对于进一步加快滨海新区开发开放有重要意义。
“能够入围第二批、成为北方第一个自贸园区，说明了天津自贸园区的重要性，从目前看，要承担双重国家战略，一个是自贸园区试点战略，另一个是京津冀协同发展战略。”新的定位对电网装备水平提出了新的要求，特别是滨海新区核心区及重点功能区、自贸区，原则上要求新建线路尽量采用电缆供电，现状架空线路尽快进行入地改为电缆方式供电。同时对电缆敷设提出新的要求，电网安全可靠、路径占地小、对城市环境影响最低、线路切改方便、供电灵活及尽量随道路施工同时进行。
二、常用电缆敷设方式及特点
电缆敷设通常有四种方式：
一是直埋敷设,直埋敷设的特点是投资少，散热好，对电缆载流量影响小，施工简便；但检修不方便，同一路径敷设电缆数量有限，易腐蚀和发生外界机械损伤。
图1直埋敷设
二是电缆隧道敷设,电缆隧道敷设虽然安全，施工及检修方便，对电缆载流量影响极小；但占用地下空间大、造价非常高，电缆不多情况下会造成资源闲置和空间浪费。
图2 新建电缆隧道 图3 运行电缆隧道
三是沟槽敷设,沟槽敷设造价相对低廉，安全相对直埋敷设高，对电缆载流量影响小；但需重复掀起盖板再敷设电缆，对道路及绿化影响极大且后期使用及维护费用较高，安全性较排管及隧道低。
图4电缆沟槽
四是排管敷设,采用排管敷设，其施工简单，投资省，检修方便，可提前预埋，能避免地下其它管线施工对电缆本身的影响。使得电缆保护管在城网建设和改造工程中的使用量与日俱增。排管能适应地区高压配电网的发展建设要求，确保电力电缆安全可靠运行，保证电缆能适应区内各类用户的正常运转，合理安排电力走廊，满足城市建设和经济发展的需要，创造较高的工作和生活条件。
图5电缆排管 图6排管与工井
三、城市发展对电力电缆敷设要求
1）供电安全可靠；
尽量不出现质量事故，万一发生事故需在最短时间内修复，不影响生产及居民正常生活。
2）占据路径最小；
市政道路两侧管线较为密集，一般敷设雨水、污水、中水、给水、燃气、热力、通信、电力、路灯、交通信号等管道，局部地区还有石油、垃圾、冷却水、航空煤油、国防光缆等专业管线。规划部门要求所有专业在满足规范要求的前提下尽量压缩管线占据路径宽度。
3）对城市环保影响最低；
施工会引起扬沙、粉尘、噪音等对居民生活质量产生影响，环境部门要求尽量减少施工次数，确保对环境影响最低。
4）减少破路、破绿化次数；
市政及绿化部门要求，同一路径尽量减少施工次数，避免因不同期施工引起的破路及破绿化工作，俗称“开拉锁”。不仅造成资源浪费还严重影响居民正常生活。
5）尽量随道路同期施工；
专业管线尽量随道路施工同期进行，避免因不同期施工而损伤或破坏其他专业管线。同时新修市政道路三年内不允许破路施工，只能采取非开挖方式。
6）方式灵活容易切改；
满足区域内各变电站灵活供电，现状电缆线路进行切改方便。更好满足居民生活及生产需求。
四、排管方式敷设电缆的优缺点
（一）优点
首先，采用电缆排管技术将为提高土地利用率带来极大的好处，一般来讲，架空线路，以110kV线路为例，目前常用为4回同塔并架，但占用的走廊宽度在25米以上，而采用电缆排管，即便是6回110kV电缆同路径敷设，电缆通道也仅2.5米左右；同时，架空线路避免不了产生征地拆迁等问题，往往实施起来难度很大，而电缆排管随市政道路一并实施，从而避免了征地拆迁问题的发生，为工程的顺利实施创造了良好的条件。
图7四回路钢杆 图8双回路铁塔
第二，在同样满足电缆运行的各种敷设方式中，电缆排管同样也具有较强的环保优势和价格优势，在各种电缆敷设方式中，直埋敷设只能适用于中低压电缆，且安全系数较低，沟槽敷设一般适用于厂站内部，允许频繁开挖或掀盖的地区，但在市政道路上敷设电缆，频繁开挖或掀盖将给环境带来污染，给人民生活带来不便，施工中来自绿化、市政等方面的重重困难，赔偿费用也将大大增加，电缆隧道虽然安全方便，但是其投资巨大，远期的运行维护费用也相对较高，因此并不适用全部地区，只有电缆排管在满足安全方便的同时减少破路、破绿具有较好的经济性，后期敷设电缆也比较环保。是滨海新区较为适用的电缆敷设方式。截止目前，天津市区累计投产运行的电缆排管总量超过500km，总体运行情况良好，为电网的安全可靠运行提供了方便。
第三，采用电缆排管可以保证在投资不大的情况下将电力通道提前建设贯通，为今后的电力建设工作将节约大量的勘测、设计、选线费用，大大降低施工费用和难度，减少了对环境的破坏。
第四，滨海新区正在飞速建设，采用电缆排管可有效配合市政建设及道路施工，加快施工进度避免了因电力施工而造成的各种矛盾，特别是与居民群众生产、生活之间的矛盾。
第五，采用排管的敷设方式，可以提高地下空间的利用率，利用有限的资源发挥更大的作用，不仅解决变电站出线路径困难的难题，还能集中管理电缆，方便运行部门检修与维护。
第六，由于电力排管采用钢筋混凝土包封的施工工艺，使电缆得到充分的保护，电缆抗外力破坏的能力会得到显著提高；同时排管之间设有电缆工作井，电缆故障时可将电缆抽出，会大大缩短电缆故障检修时间，减小工作强度，供电可靠性会得到显著提高。
图9 钢筋混凝土包封排管 图10 钢筋混凝土工井
第七，排管方式敷设电缆，能有效的防虫鼠害。电缆直埋敷设至地下有可能造成蚂蚁啃食破坏。排管内敷设电缆，敷设后对排管管口进行封堵可有效防止虫、鼠对电缆的啃食破坏。
第八，排管可分为“近期”和“远期”修建，结合规划道路的修建以及规划变电站的修建来完成。合理安排建设可节约资金、减少地下资源浪费和闲置。
（二）缺点
1）载流量的影响：
由于排管采用钢筋混凝土保护层包裹，电缆的散热条件比直埋时差，而且,滨海地区大多10kV及35kV电压等级的电缆是三芯结构，其发热量较单芯电缆大得多，在多回路的情况下必将导致电缆载流量急剧下降，所以在多回路排管敷设路段需选取较大的电缆截面来保证输送负荷。另外，滨海新区地下水位较高，也可有效帮助电缆散热。如果路径宽度允许，排管应尽可能全部水平平行排列，一般不超过两层。也可将三层敷设的排管中间一层敷设通讯光缆。
图11排管两层排列
图12穿管建议
2）电缆故障处理：
若发生管道内电缆绝缘被击穿，只能更换两电缆工井之间的电缆；若在管道中的电缆发现外护层绝缘降低，一般是无法修复的，如果绝缘降低严重必须更换电缆。
3）消防：
由于电缆在管道内敷设时与土壤的接触并不紧密，且在电缆井内干燥情况下需考虑电缆的防火。电缆在进入工作井后需封堵两端管道口，防止电缆着火延燃，另外在工作井内的电缆还需缠包防火带或涂防火涂料。建议最好采用阻燃电缆。
图13 穿墙封堵 图14 穿孔封堵
4）电缆段长受限：
拉力控制及电缆段长限制在一定范围，35kV及10kV三芯电缆约为400-500米一段，110kV单芯电缆约控制在700米一段，并且在适当位置布置电缆牵引机具，保证电缆不会受过大的拉力。另外，可在在电缆表面涂抹不腐蚀电缆的润滑剂来降低电缆与管道简的摩擦阻力。
五、结论及建议
每一个地区都有自己的规划原则及供电方式，我们应结合当地实际情况，在做好充分调研的基础之上，提出适合该地区发展的电网规划及电缆通道规划。这样能使电网在投资节约、环保友好下更加安全的为社会服务。安全、可靠的供电方案是建立在通道能否顺利修建、电缆运行环境是否安全的基础之上。本文通过结合滨海新区特点介绍了一些电缆常用敷设方式的优缺点，得出以下结论及建议：
(1)滨海新区宜采用排管方式敷设电缆。
(2)建议110kV及220kV电缆路径较集中、电缆回路及数量固定下尽量采用专用沟槽或隧道方式敷设。
参考文献
[1]DL/T5221-2005《城市电力电缆线路设计规范》
[2]GB50217-2007《电力工程电缆设计规范》
[3]GB50052-2009《供配电系统设计规范》
[4]GB50054-95《低压配电设计规范》
[5]DL/T5484-2013《电力电缆隧道设计规范》
作者简介
边超，大学本科工程师就职于天津市泰达工程设计有限公司，主要从事220kV及以下的输配电线路设计。
论文作者:边超
论文发表刊物:《电力设备》2018年第26期
论文发表时间:2019/1/16
标签：电缆论文; 滨海新区论文; 方式论文; 路径论文; 隧道论文; 沟槽论文; 天津论文; 《电力设备》2018年第26期论文;