溫泉 姚德社 陸宗友
摘要:電纜敷設方式的選擇應根據工程條件、環境特點、電纜類型、數量等因素,并滿足運行可靠、維護方便和技術經濟合理的要求。因此,電纜敷設方式的早期規劃對運維越來越重要。結合實際運行維護經驗,分析了高壓輸電電纜(35 kV及以上)直埋、保護管、電纜溝、隧道、頂管等敷設方式的優缺點,介紹了高壓輸電電纜運行維護控制中的注意事項,為今后高低壓電纜工程的遷建和基礎設施建設提供參考。
關鍵詞:高壓輸電;電纜;方法;
隨著經濟的高速發展及城市的不斷擴張,架空線路遷改為電纜的數量與日俱增,新電纜入地必然要考慮敷設方式,根據《城市電力電纜線路設計技術規定》要求:電纜敷設方式的選擇應視工程條件、環境特點和電纜類型、數量等因素,以及滿足運行可靠、便于維護和技術經濟合理的要求。
一、高壓輸電電纜敷設方式
1.直埋。直埋敷設要求沿電纜全長的上、下緊鄰側鋪以厚度不小于100mm的軟土或砂層,沿電纜全長應覆蓋不小于電纜兩側各50mm的保護板,保護板應采用混凝土,且在保護板上層鋪設防腐、防蟻警示標志帶,便于在防外力破壞中形成最后一道警示防線,同時根據不同地形沿電纜路徑豎立明顯的方位標志或標樁。直埋電纜自土溝引進隧道、人井及建筑物時,應穿入管中并將管口堵塞,以防止進水。電纜直埋敷設后處于免運行維護狀態,因此前期對電纜施工敷設工藝要求高,應全面對施工前、中、后進行過程管控,避免施工過程中損傷電纜。優點:投資少,電纜不會被積水、淤泥浸泡,不易被盜,節省電纜中間接頭防火措施,用電纜故障儀檢測故障時易通過聲磁同步技術定位故障,減少路面開挖量。缺點:不利于檢修維護,增容性差,對施工工藝要求高,易遭受外力破壞,需要大量砂層,受地質影響大,易遭受白蟻、易被化學物質等腐蝕。
2.保護管。保護管敷設要求單芯電纜以單根穿管時,不得使用未分隔磁路的金屬管,電纜保護管內徑應按不小于電纜外徑的1.5倍配置,若其太小,不便于電纜敷設。敷設電纜之前,保護管的管口應打磨圓滑或配置專用喇叭口,且保護管內雜物必須清除干凈,防止敷設時劃傷電纜。敷設電纜后,保護管在工作井處的管口應封堵。保護管之間應保持不小于20mm的間距,防止電纜之間發生串燒。同電纜直埋敷設類似,除中間接頭需要定期運行維護外,電纜本體處于免運行維護狀態,因此,前期對電纜施工敷設工藝要求高,一旦電纜被劃傷,長期運行后會引起電纜擊穿故障。優點:相對于直埋敷設,保護管敷設便于電纜運行和維護,并且可預留電纜通道和通信管道,為遠期擴容留下空間,電纜不會被積水、淤泥浸泡,不易被盜。缺點:相對于直埋敷設,保護管敷設用地范圍較大、成本較高。
3.電纜溝。110kV及以上新建電纜溝宜采用鋼筋混凝土型式,不宜采用磚混結構。某地高壓輸電電纜主推電纜溝,特別是遷改線路,電纜溝單側敷設,設計凈高為1800mm、凈寬為900mm及以上,雙側敷設設計凈高為1800mm、凈寬為1300mm及以上,支架一般設計為3000~5000mm,電纜溝尺寸根據規劃敷設電纜根數進行具體調整,采用整體澆筑形式,避免蓋板存在縫隙及易被壓壞等帶來的弊端。電纜溝中間接頭應做好防火防爆措施,且中間接頭兩側電纜各約3m區段和該范圍內臨近并行敷設的其他電纜上,采用防火涂料或阻火包帶以阻止燃燒,應保證電纜與電纜之間無防火盲區,溝內設置防火墻及防火隔層。
4.隧道或綜合管廊。綜合管廊可以看作是隧道的改造升級版,相對于直埋、保護管及電纜溝,電纜隧道受地形、環境及資金限制,選擇空間較小,一般建設在離地面有相當深度,當同一通道最終規劃的110kV及以上電纜回路數不小于6個時應采用隧道敷設。目前,某地高壓輸電電纜通道已形成2條隧道,1條綜合管廊,其設計標準大于規程要求,比電纜溝高一等級,同電纜溝一致,中間接頭應做好防火、防爆措施,且中間接頭兩側電纜采用防火涂料或阻火包帶以阻止燃燒,溝內設置防火墻及防火隔層。相比電纜溝,隧道內應安裝電纜智能在線監測,包括視頻、環流、局部放電、溫度、環境氣體及水位等多種在線監測,減少班組成員人工巡維量。
5.頂管。高壓輸電電纜需穿越山脈、公路主干道時,采用非開挖頂管敷設,因此,頂管一般只是電纜方式上的部分通道。頂管尺寸可根據全段電纜通道及地理環境進行合理設計,如頂管前后段為電纜溝,頂管應以電纜溝尺寸進行參考設計,保證全段電纜運行維護模式一致,目前,某地高壓輸電電纜頂管按照人員能夠正常檢修尺寸進行設計。優點:相對于直埋及保護管,便于電纜運行和維護,對地面干擾小,電纜敷設快捷便利,且散熱好,故障查找簡便快捷。缺點:增容空間較小,投入成本高,占地面積大,空間小,易形成積水、淤泥及發生回流線或接地線偷盜事件,易被其他管線部門利用。
二、注意事項
1.運行維護部門全過程管控。電纜運行維護部門應從前期規劃、設計審查、電纜溝隱蔽工程驗收、電纜敷設、附件制作、中間驗收和竣工驗收等環節進行全過程管控,確保每個節點關鍵部位符合運行維護及規程要求,保證電纜投運后安全穩定運行。
2.注重電纜敷設增容性。在電纜通道建成后,必然會預留電纜通道,在前期電纜敷設過程中,應注重后期增容時電纜敷設的便利性,如保護管敷設時,前期敷設電纜時,不應從上至下按照橫排敷設,應按照品字型沿兩側豎排敷設。在電纜溝及隧道敷設時,應盡量從下至上進行敷設。
3.提升電纜通道防水性。在設計時,應盡量提升電纜通道防水性,如保護管敷設時,將保護管進行防水封堵,電纜溝及隧道敷設時,強化施工縫及連接縫的防水處理。
4.增強電纜接地可靠性。高壓輸電電纜接地線及回流線經常被盜,目前采取臨時處理措施進行搶修。在發現被盜情況時,立即申請將線路轉檢修狀態進行搶修,采用240 mm2的鋁芯絕緣導線臨時替代銅芯電纜進行臨時恢復,待完善終端桿塔的防盜、防破壞措施后,再將接地線恢復為原設計線徑的銅芯電纜。
總之,高壓輸電電纜敷設方式的選擇直接影響電纜后期的運維模式,本工作結合現有電纜運行維護經驗,分析了電纜直埋、保護管、電纜溝、隧道及頂管敷設的優缺點,與注意事項。針對遷改或基建項目,電纜敷設方式可根據各種因素,合理地選擇便于運行維護的最佳方案。
參考文獻
[1]劉鳳,淺談高壓輸電電纜敷設方式的選擇研究,2020.