摘要:随着我国城市化进程的不断加快,电力电缆在城市配电网的建设和改造中大量使用,已成为现代电网的重要组成部分。本文结合电力实业集团公司现场施工建设,对电力电缆的选型、敷设方式、电缆敷设时的注意事项及电缆的线路设计等问题进行分析。
关键词:电力电缆;敷设;注意事项
1 电力电缆的选型
10kV电缆建议选用防白蚁型交联聚乙烯绝缘钢带镏装铜芯电力电缆。交联电缆具有高机械强度、耐环境应力好、优良的电气性能和耐化学腐蚀等特点,重量轻,允许温升较高、允许载流量较大,结构简单,使用方便等特点,能经受一定的敷设牵引力。电缆额定电压宜选用8.7/15kV,因8.7/15kV的交联电缆比6/10kV同等级截面交联电缆的绝缘层厚度多1.1mm。由于电缆绝缘厚度的增加,降低场强,提高电缆运行水平。
2 电力电缆敷设方式
电缆敷设方式的选择应根据工程条件、环境特点和电缆类型、数量等因素确定,且按运行可靠、便于维护的要求和经济技术合理的原则来选择。电力电缆敷设方式一般分为排管敷设、沟道敷设、隧道敷设、直埋敷设、水下敷设,以及上述方式交互结合的方式敷设,具体的敷设方法分为人力敷设和机械敷设。电缆敷设方式选择应根据工程项目中电缆类型及数目,电缆路径特点等因素来选择。
2.1 直埋敷设
直埋敷设最方便,投资少,但易于受到各种侵蚀。适用于电缆线路不太密集的城市.地下走廊,如市区人行道,公共绿地、建筑物边缘地带等。电缆埋设深度为0.7~1.5m,电缆上覆盖150mm细土或细沙,并用水泥盖板保护。直埋敷设不需要大量的土建工程,施工周期较短,是一种比较经济的敷设方式。
采用直埋敷设方式,应注意以下问题:
2.1.1 管线协调。施丁前必须与城市公用事业部门取得协调,申办电缆线路管线执照、掘路执照和道路施工许可证。要开挖足够样洞,查清电缆路径地段现有各种地下管线情况。
2.1.2 分段施工。直埋敷设应分段施工,―般以一盘电缆长度为一个施工段,逐段向前推进。
2.1.3 电缆土沟。电缆土沟的深度取决于电缆埋置深度,电缆埋深由路面载重负荷及电缆散热条件确定。埋置越深,电缆受到的路面荷重压力越小,但散热性能就越差。一般规定,电缆在人行道下埋深为0.7m,在车行道下埋深为1.2m。土沟沟底应平整,沟槽两侧应有0.3m通道。敷设电缆时,在沟底每隔2~3m安放一只滚轮。
2.1.4 电缆牵引。采用电动卷扬机和履带牵引机(输送机)牵引电缆,如果两种牵引设备同时使用,必须有联动控制装置。牵引速度控制在6~7m/min。卷扬机牵引电缆,最大牵引力应不大于30kN。
2.2 排管敷设方式
作为城市目前采用最多的一种敷设方式,电缆通道狭窄,城市建设频繁,为更好的利用各种地形,保护电缆安全运行,这是一种最合理的方式。其不足之处,一是使电缆散热条件下降,降低了载流量:二是建设成本较高。
2.2.1 如果电缆出线较多,直埋敷设有困难,且又不易修沟时,可采用排管敷设方式。排管内径不应小于电缆外径的1.5倍,埋深应在地下0.5m以下。当与其他管线、建筑等平行和交叉时,应按规格的规定执行.每个排管之间应由20mm间隙,以保证散热。
2.2.2 敷设电缆时,排管的管口应打磨圆滑,管内的赃物必须清除干净,防止划伤电缆。为了便于检查和维修,每隔150-200m或转弯处需设置工作井,电缆的接头均应设在井内。
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2.2.3 选做穿管用的管材科采用塑料、石棉或水泥管等。比较常用的是采用塑料管。但在选用塑料管材时,应对材料的难稀性、抗冲击性、承压能力做出选择,不宜采用热阻系数较大的管材,目前很多厂商生产的波纹PVC惯性能很好,适合选用。
2.3 隧道敷设方式
对于城市某些地段,地下管线集中,难以布局,这时就必须建设较大宅间的地下走廊。根据不同管线,考虑安全合理因素加以安排。在隧道中敷设电缆必须考虑的问题就是防火和防潮。
2.4 水下敷设方式
要求电缆本身具有很高的机械强度(有加强铠装),外护套防水性(如PE护套),以及在电缆敷设前应选择水流速度较低,外界干扰较少的路径环境:电缆敷设后府采取严密保护措施,如设立标示牌等,保证安全运行。
3 电力电缆敷设方式及敷设中存在的问题
3.1 电缆敷设方式选择
电缆的敷设设计应严格遵守国家相关规程、规范要求,统筹规划,合理选择敷设路径和敷设方式。电缆的敷设方式一般有:穿管、线夹或绝缘子明敷,塑料配线槽、支架、电缆桥架、钢索及架空线,另外还有壕沟直埋、水泥电缆槽直埋及电缆排管等。电缆构筑物有:电缆隧道、电缆沟、电缆夹层、电缆竖井等。在选择电缆敷设方式时,不应强求统一,应本着节约投资因地制宜的原则,一般应根据电气设备位置、电缆的数量、出线方式、地下水位高低以及各车间的环境和工艺流程、设备布置的特点等现场情况决定。
3.2 电缆敷设中存在的问题
(1)电缆运行环境差
莱钢型钢新区设备于2003年建成投运。在09年左右,型钢区域内热电、高炉、110kV变电站等处相继出现35kV电缆接地故障,多为高压电缆单相接地拉弧放电后引燃电缆沟内其它电缆,导致厂区大面积停电,给生产造成重大影响。现场紧急抢修时发现,电缆运行环境较差,尤其是适逢雨季,电缆沟内积水严重,电缆沟内角钢电缆支架锈蚀严重,部分已塌陷,不同电压等级的电缆未分层敷设,电缆沟防水、排水措施不力。
(2)管线综合设计不尽合理
以即将收尾的新疆喀什项目工程为例。喀什工程是综合性钢铁厂工程,涉及到原料至轧钢、公辅等6个大工程。在施工中发现,室内综合管线与设备冲突严重,甚至与平台、走梯等冲突;标高不合理造成影响安全,影响点检、维护等现象;室外综合管线介质管道与电缆通廊冲突,能共架而未共架的介质管线。同时,电气专业不同设计人员所做的电缆敷设设计在相同条件下不尽相同,不够美观统一。
结束语:目前电力电缆工程主要用于新城市建设和旧电网改造中,针对不同的环境和实际情况来选择不同的电力电缆敷设方式,是最大限度地利用土地和节约投资必然要求,根据城乡规划,不同管线的规划线位制约了大规模开挖和大面积征地的可能,合理利用电力电缆敷设方式的优缺点,在敷设工程中采用数种敷设方式的灵活布控,可以创造出更高的工作效率。城市的配电电缆化进程直接关系到城市的经济发展,是城市现代化建设的重要基础设施之一,加大低压配电网电缆化建设和改造的力度,逐步提高电缆化率,以利于最终电网的安全、优质、经济运行。
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论文作者:高明顺
论文发表刊物:《电力设备》2018年第28期
论文发表时间:2019/3/12
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