论文部分内容阅读
【摘 要】通过城区架空线路改为电缆入地工程,阐述了10kV电缆敷设方式和选择等技术的要素控制,对于降低造价和保障安全运行非常重要并有其深远的现实意义。
【关键词】电缆入地 敷设方式 选择
0 引言
近几年,城乡用电负荷呈持续快速增长,居民对供电可靠性期望提高;另一方面城市规划与建设的要求越来越高,市容美观越来越受到社会广泛关注。作为城区配电网采用的架空线路由于受廊道和同杆回路数的限制,许多街道输送容量跟不上社会用电的发展;架空线路故障多、运行方式不灵活,经常造成大面积停电,严重影响居民正常生活;架空线路一般位于街道一侧,限制绿化带树木的生长高度;架空线路的横跨街道和其他线路在电力杆上的私拉乱扯,严重影响城市美观l由于受带电线路影响和社会各方面干扰,城市架空线路的施工难度较大,并易发生危及人身安全的断导线、漏电等事故。随着我国城市的快速发展,架空线路暴露出很多与城市发展不协调的矛盾。
电缆线路虽然建设投资费用较高,是架空线的几倍,但由于敷设于地下,不占地面、空间,有利于市容美观;同一地下电缆通道,可以容纳多回线路,输送容量的适应性强;自然条件(如雷电、风雨、盐雾、污秽等)和周围环境对电缆的影响较小,供电可靠性高;电缆隐蔽在地下,对人身比较安全;电缆线路的运行维护费用比较小,施工难度较小;配合环网柜、分接箱等设备,可进行多线路联络,形成供电网络,运行方式极为灵活,可大大缩减停电次数和停电范围,容易实现配网自动化。
所以随着城市经济发展,电缆线路以其架空线路无法比拟的优越性,会越来越多替代架空线路用于城市配电网中。
1 电缆敷设方式
电缆线路的土建工程建设费用一般比较大,电缆的敷设方式直接影响着土建工程的建设费用,所以合理规划、正确选择电缆敷设方式,是电缆入地工作的首要环节。电缆敷设方式应视工程条件、环境特点和电缆类型、数量等因素,且按满足运行可靠、便于维护的要求和技术经济合理的原则来选择。电缆的敷设方式一般主要有直埋敷设、穿管敷设、电缆沟敷设、隧道敷设等。
1.1 直埋敷设方式
一般较易实施,具有投资省的显著优点,但因易受外力破坏、老化和事故后不易更换、敷设后无法检修的局限,不宜在城市主干线中进行采用,可用于电缆支线或用户线。电缆沟敷设较为普遍,但运行时间长后,沟盖板易发生断裂和破损不全,地面水易溢入沟内,对地面美观影响较大。
经过对各种敷设方式的分析,结合当地的城市排水系统,和城区的道路实施现状,一般城区的敷设方式侧重于穿管敷设和隧道敷设两种方式。
在电缆回路数较少(规划10回路及以下),电力负荷增长较慢区域,或地下障碍物较多,负荷增长空间较小区域,如老城区,应优先考虑采用穿管敷设方式;
在电缆回路数较多(规划10回路及以上),电力负荷增长较快、负荷比较重要区域,或地下障碍物较少,负荷增长空间较大区域,如新城区、变电站出线应优先考虑采用隧道敷设方式。
1.2 穿管敷设方式
若确定采用穿管敷设方式,则管材的选用又是一项重要工作。电缆保护管必须是内壁光滑无毛刺,应满足使用条件所需的机械强度和耐久性,目前国内外电缆保护管材质种类不少,有钢制保护管、陶瓷制管、聚乙烯波纹管、水泥管、氯化聚氯乙烯管等。钢制保护管、陶瓷制管价格高,接头均不好处理;聚乙烯波纹管挠度大,不宜采用在多根并列敷设的地段;普通水泥管内壁粗糙,电缆敷设难度大,容易损坏电缆。根据工程实际使用情况,考虑造价和施工诸多方面因素,推荐使用价格相对比较低廉、强度较大挠性小的低摩高强维纶水泥电缆管或埋地式电力电缆用氯化聚氯乙烯(CPVC)保护套管。
低摩高强维纶水泥电缆管是在石棉水泥管的基础上研制的新型管材,系用水泥和纤维为主要原料经制管机卷制成的轻质非金属管材,水化的水泥能与纤维共同凝结成坚硬的管体,埋在地下后,湿润的泥土能使管体的硬化过程继续进行,随着时间的延长,管体的强度与硬度也会逐步增长;管内壁光滑,磨阻小;化学性能稳定,不老化不具有磁性等优点。
氯化聚氯乙烯(CPVc)保护套管属于科技含量较高的新产品,价格比水泥管稍高,但具有质量轻、施工安装方便、接头采用管胶粘合不漏水、管质抗水性能优越、管材耐腐蚀、绝缘好、内壁极为光滑、无污染等优点,根据国家塑料制品质量监督检验中心出据的检验报告,强度与水泥电缆管也基本接近,可以满足地埋要求。
1.3 电缆沟敷设
电缆沟开挖和砌筑中,设置好沟内的排(渗)水、防火墙、接地体、电缆支架,电缆支架每层间距取150mm。电缆排管敷设时,管底土壤逐层夯实,管顶部距地面不小于700mm。直线段每隔80～150m,以及转角和分支处设置电缆竖井,以便电缆穿入和拔出。下排管时,要排列整齐,距电缆入口方向留1%坡度。管孔内径不小于电缆外径的1.5倍,每一根电缆穿一根管内。
电缆敷设要统一组织,顺序施放、排列整齐,预留好电缆接头,按电缆外径15倍以上控制好转弯半径。多层敷设按“高压电缆在上,低压和路灯电缆在下,通讯电缆在最底层”的原则。
1.4 隧道敷设方式
考虑检修及施工人员在隧道中的通行,隧道净高选取为1900mm,与其他沟道交叉的局部段净高,可降低为1400mm。隧道中通道的净宽,当采用两侧支架时,选取为1100mm;当采用单侧支架时,选取为900mm。
电缆支架最上层支架至顶板净距选取为300ram,最下层支架距底板选取为200ram,支架层间垂直距离一般为250mm。电缆支架沿隧道每800mm设置1付,在侧壁砖墙砌筑时,预埋2根燕尾螺丝。电缆主架采用L50×5镀锌角钢,当每层支架考虑敷设一根电缆时,层架采用L40×4×200镀锌角钢;当每层支架考虑敷设二根电缆时,层架采用L40×4×350镀锌角钢。电缆层架与主架采用焊接。
沿隧道通长设置40×5镀锌扁铁作接地,接地扁铁与每根主架焊接;在有电缆分接箱和环网柜的工作井采用4根L40×5的角钢埋地2.5m作接地极,接地极引上镀锌扁铁与沿隧道通长设置镀锌扁铁焊接。
2 电力电缆的选择
目前10kV及以下电缆线路中常用的电缆挤包电缆又称固体挤压聚合电缆,是以热塑性或热固性材料挤包形成绝缘的电缆,主要有聚氯乙烯(PVC)电缆、聚乙烯(PE)电缆、交联聚乙烯(XLPE)电缆和乙丙橡胶(EPR)电缆等。
交联聚乙烯电缆是20世纪60年代以后技术发展最快的电缆品种,其制造周期较短、效率较高、安装工艺较为简便、导体工作温度可达到90℃,由于制造工艺的不断改进,使得交联聚乙烯电缆产品具有优良的电气性能,完全能满足城市电网建设和改造的需要,产品价格呈逐年下降趋势,价格已有很大优势,我们在城区的电缆工程中全部选用了三芯交联聚乙烯电缆YJLV22和YJV22系列产品。
电缆截面和导体,按持续工作电流确定。考虑施工和综合造价,选用电缆截面不应超过300mm,如果根据计算超过300mm~截面,应考虑调整接线方式,改由两根以上电缆并列供电。电缆导体优先采用铝芯,但在变电站出线、廊道紧张、负荷较大区域可酌情使用铜芯电缆。
3 电缆的阻燃和防火
电缆是一种可燃物,构成电缆的材料中有一大半为高分子聚合材料,在一定温度下会熔融,当局部电缆着火燃烧而产生高温,达到或超过邻近电缆引燃的温度时,就会导致电缆群体延燃,严重的还会将相连的电器设备全部烧毁。电缆火灾事故无论是受外界火源引起还是由电缆自身故障造成,都具有火势猛、蔓延快、抢救难、损失严重等特点,因此可以说,电缆运行中的防火问题是影响电缆安全运行的一个十分重要的问题,设计时必须充分重视。电缆着火的原因多种多样,目前还难以从根本上加以杜绝,只能从采取阻燃和防止着火的措施出发,予以防范。
4 结束语
随着社会的发展,工程的增多,电力线路入地的经验会更多、技术更加成熟。总之,城市电网电缆入地改造,只要规划合理、计划周密、施工得当,则必然对电网运行起到了理想的效果。
【关键词】电缆入地 敷设方式 选择
0 引言
近几年,城乡用电负荷呈持续快速增长,居民对供电可靠性期望提高;另一方面城市规划与建设的要求越来越高,市容美观越来越受到社会广泛关注。作为城区配电网采用的架空线路由于受廊道和同杆回路数的限制,许多街道输送容量跟不上社会用电的发展;架空线路故障多、运行方式不灵活,经常造成大面积停电,严重影响居民正常生活;架空线路一般位于街道一侧,限制绿化带树木的生长高度;架空线路的横跨街道和其他线路在电力杆上的私拉乱扯,严重影响城市美观l由于受带电线路影响和社会各方面干扰,城市架空线路的施工难度较大,并易发生危及人身安全的断导线、漏电等事故。随着我国城市的快速发展,架空线路暴露出很多与城市发展不协调的矛盾。
电缆线路虽然建设投资费用较高,是架空线的几倍,但由于敷设于地下,不占地面、空间,有利于市容美观;同一地下电缆通道,可以容纳多回线路,输送容量的适应性强;自然条件(如雷电、风雨、盐雾、污秽等)和周围环境对电缆的影响较小,供电可靠性高;电缆隐蔽在地下,对人身比较安全;电缆线路的运行维护费用比较小,施工难度较小;配合环网柜、分接箱等设备,可进行多线路联络,形成供电网络,运行方式极为灵活,可大大缩减停电次数和停电范围,容易实现配网自动化。
所以随着城市经济发展,电缆线路以其架空线路无法比拟的优越性,会越来越多替代架空线路用于城市配电网中。
1 电缆敷设方式
电缆线路的土建工程建设费用一般比较大,电缆的敷设方式直接影响着土建工程的建设费用,所以合理规划、正确选择电缆敷设方式,是电缆入地工作的首要环节。电缆敷设方式应视工程条件、环境特点和电缆类型、数量等因素,且按满足运行可靠、便于维护的要求和技术经济合理的原则来选择。电缆的敷设方式一般主要有直埋敷设、穿管敷设、电缆沟敷设、隧道敷设等。
1.1 直埋敷设方式
一般较易实施,具有投资省的显著优点,但因易受外力破坏、老化和事故后不易更换、敷设后无法检修的局限,不宜在城市主干线中进行采用,可用于电缆支线或用户线。电缆沟敷设较为普遍,但运行时间长后,沟盖板易发生断裂和破损不全,地面水易溢入沟内,对地面美观影响较大。
经过对各种敷设方式的分析,结合当地的城市排水系统,和城区的道路实施现状,一般城区的敷设方式侧重于穿管敷设和隧道敷设两种方式。
在电缆回路数较少(规划10回路及以下),电力负荷增长较慢区域,或地下障碍物较多,负荷增长空间较小区域,如老城区,应优先考虑采用穿管敷设方式;
在电缆回路数较多(规划10回路及以上),电力负荷增长较快、负荷比较重要区域,或地下障碍物较少,负荷增长空间较大区域,如新城区、变电站出线应优先考虑采用隧道敷设方式。
1.2 穿管敷设方式
若确定采用穿管敷设方式,则管材的选用又是一项重要工作。电缆保护管必须是内壁光滑无毛刺,应满足使用条件所需的机械强度和耐久性,目前国内外电缆保护管材质种类不少,有钢制保护管、陶瓷制管、聚乙烯波纹管、水泥管、氯化聚氯乙烯管等。钢制保护管、陶瓷制管价格高,接头均不好处理;聚乙烯波纹管挠度大,不宜采用在多根并列敷设的地段;普通水泥管内壁粗糙,电缆敷设难度大,容易损坏电缆。根据工程实际使用情况,考虑造价和施工诸多方面因素,推荐使用价格相对比较低廉、强度较大挠性小的低摩高强维纶水泥电缆管或埋地式电力电缆用氯化聚氯乙烯(CPVC)保护套管。
低摩高强维纶水泥电缆管是在石棉水泥管的基础上研制的新型管材,系用水泥和纤维为主要原料经制管机卷制成的轻质非金属管材,水化的水泥能与纤维共同凝结成坚硬的管体,埋在地下后,湿润的泥土能使管体的硬化过程继续进行,随着时间的延长,管体的强度与硬度也会逐步增长;管内壁光滑,磨阻小;化学性能稳定,不老化不具有磁性等优点。
氯化聚氯乙烯(CPVc)保护套管属于科技含量较高的新产品,价格比水泥管稍高,但具有质量轻、施工安装方便、接头采用管胶粘合不漏水、管质抗水性能优越、管材耐腐蚀、绝缘好、内壁极为光滑、无污染等优点,根据国家塑料制品质量监督检验中心出据的检验报告,强度与水泥电缆管也基本接近,可以满足地埋要求。
1.3 电缆沟敷设
电缆沟开挖和砌筑中,设置好沟内的排(渗)水、防火墙、接地体、电缆支架,电缆支架每层间距取150mm。电缆排管敷设时,管底土壤逐层夯实,管顶部距地面不小于700mm。直线段每隔80～150m,以及转角和分支处设置电缆竖井,以便电缆穿入和拔出。下排管时,要排列整齐,距电缆入口方向留1%坡度。管孔内径不小于电缆外径的1.5倍,每一根电缆穿一根管内。
电缆敷设要统一组织,顺序施放、排列整齐,预留好电缆接头,按电缆外径15倍以上控制好转弯半径。多层敷设按“高压电缆在上,低压和路灯电缆在下,通讯电缆在最底层”的原则。
1.4 隧道敷设方式
考虑检修及施工人员在隧道中的通行,隧道净高选取为1900mm,与其他沟道交叉的局部段净高,可降低为1400mm。隧道中通道的净宽,当采用两侧支架时,选取为1100mm;当采用单侧支架时,选取为900mm。
电缆支架最上层支架至顶板净距选取为300ram,最下层支架距底板选取为200ram,支架层间垂直距离一般为250mm。电缆支架沿隧道每800mm设置1付,在侧壁砖墙砌筑时,预埋2根燕尾螺丝。电缆主架采用L50×5镀锌角钢,当每层支架考虑敷设一根电缆时,层架采用L40×4×200镀锌角钢;当每层支架考虑敷设二根电缆时,层架采用L40×4×350镀锌角钢。电缆层架与主架采用焊接。
沿隧道通长设置40×5镀锌扁铁作接地,接地扁铁与每根主架焊接;在有电缆分接箱和环网柜的工作井采用4根L40×5的角钢埋地2.5m作接地极,接地极引上镀锌扁铁与沿隧道通长设置镀锌扁铁焊接。
2 电力电缆的选择
目前10kV及以下电缆线路中常用的电缆挤包电缆又称固体挤压聚合电缆,是以热塑性或热固性材料挤包形成绝缘的电缆,主要有聚氯乙烯(PVC)电缆、聚乙烯(PE)电缆、交联聚乙烯(XLPE)电缆和乙丙橡胶(EPR)电缆等。
交联聚乙烯电缆是20世纪60年代以后技术发展最快的电缆品种,其制造周期较短、效率较高、安装工艺较为简便、导体工作温度可达到90℃,由于制造工艺的不断改进,使得交联聚乙烯电缆产品具有优良的电气性能,完全能满足城市电网建设和改造的需要,产品价格呈逐年下降趋势,价格已有很大优势,我们在城区的电缆工程中全部选用了三芯交联聚乙烯电缆YJLV22和YJV22系列产品。
电缆截面和导体,按持续工作电流确定。考虑施工和综合造价,选用电缆截面不应超过300mm,如果根据计算超过300mm~截面,应考虑调整接线方式,改由两根以上电缆并列供电。电缆导体优先采用铝芯,但在变电站出线、廊道紧张、负荷较大区域可酌情使用铜芯电缆。
3 电缆的阻燃和防火
电缆是一种可燃物,构成电缆的材料中有一大半为高分子聚合材料,在一定温度下会熔融,当局部电缆着火燃烧而产生高温,达到或超过邻近电缆引燃的温度时,就会导致电缆群体延燃,严重的还会将相连的电器设备全部烧毁。电缆火灾事故无论是受外界火源引起还是由电缆自身故障造成,都具有火势猛、蔓延快、抢救难、损失严重等特点,因此可以说,电缆运行中的防火问题是影响电缆安全运行的一个十分重要的问题,设计时必须充分重视。电缆着火的原因多种多样,目前还难以从根本上加以杜绝,只能从采取阻燃和防止着火的措施出发,予以防范。
4 结束语
随着社会的发展,工程的增多,电力线路入地的经验会更多、技术更加成熟。总之,城市电网电缆入地改造,只要规划合理、计划周密、施工得当,则必然对电网运行起到了理想的效果。