国内外桥梁敷设电力电缆的可行性对比分析及建议

钟宇军，李 程，孙建生，夏俊峰，王 琨

（1.国网浙江省电力公司舟山供电公司，浙江 舟山 316021；2.上海电缆研究所，上海 200093）

国内外桥梁敷设电力电缆的可行性对比分析及建议

钟宇军1，李 程1，孙建生2，夏俊峰2，王 琨2

（1.国网浙江省电力公司舟山供电公司，浙江 舟山 316021；2.上海电缆研究所，上海 200093）

通过梳理国内外桥梁敷设电力电缆的相关标准和规范，介绍相关条款的具体规定并加以分析，指出相关标准和规范存在的差异及其原因，提出应结合国内外实际情况，适时对有关标准的一些条款进行修改，更好地满足实际需求，提高效率。

电力电缆；桥梁；敷设；标准；规范

1 概述

用于输送电能的电力电缆（以下简称电缆），与架空线路相比，具有安全可靠、占地面积小、不受地形影响等优势，因而在电力系统输配电网络中得到越来越多的应用。随着电力事业的发展，高压输电线路跨越江河流域及海峡已是十分常见。当电缆跨越江河及海峡时需借助现有的桥梁穿越水域，实现电力联网。

在桥上敷设高压电缆，与采用海底电缆、大跨越架空线路或利用海底隧道等方案相比，在技术经济性、环境协调性以及维护管理等方面具有明显优势。因此，在桥梁上敷设高压电缆是一种较优的方案，相应工程项目不仅在国外较为常见，近年来国内也常有高压电缆过桥工程。

桥梁敷设高压电缆在国外已经有比较成熟的标准和规范。但是，国内针对桥梁敷设高压电缆的问题，电力、公路、桥梁等行业都制定了不同的标准和规范，这些标准及规范的技术规定之间还存在不一致的地方。

2 国外规范

2.1 日本

在过桥敷设高压电缆工程上，日本有比较完整的规范[1]，主要包括：《电力电缆过桥设计和施工导则》、《地中送电规程》（日本电气协会技术规程（JEAC）发布）和《电气设备的技术基准》。

上述标准和规范是针对桥梁上电缆通道的设计和施工制定的，对电缆在桥梁上的敷设方式、排管设计、固定方法、工程安装等方面均有详细规定。主要规定如下：

（1）电缆应安装在桥的侧面或桥面的下面；在稳固的管子或电缆槽内，每隔2 m应有支撑。

（2）电缆管槽的金属部分应接地，接地电阻应小于10 Ω。

（3）在设计电缆安装时应考虑桥梁的伸缩和振动，并符合防火要求。

（4）确定通过桥梁的排管数量时，需充分考虑当地环境及今后电力负荷需求的增长趋势，以免重复施工和开挖地面沟渠。

（5）电缆排管一般采用有钢丝网的玻璃钢管；贯穿桥台墙壁的电缆线路通道采用镀锌钢管；桥梁的有效跨度相当长时，整个电缆排管均应用镀锌钢管。

（6）过桥排管标准间距应为1.5 m左右。

（7）电缆过新桥时，其排管（导管）应在桥的梁已安装好而桥面板未安装前就施工并完成。

（8）电缆接头应旋转在座架上，电缆接头支架应固定牢固，同时应有防振措施。

（9）容纳电缆截面之和占桥架中横截面的比例，规定一般不大于20%，控制电缆等情况不大于50%。

从上述标准和规程可以看出，日本对桥梁敷设高压电缆有明确的规定，标准和规范完善成熟。同时，从20世纪70年代至今，日本就已经成功实施多项最高电压达500 kV的电缆桥梁敷设项目，最长使用年限已经超过50年。

2.2 美国

2012年出版的《国家电业安全规程》中对桥梁敷设高压电缆以下方面作出技术规定：

（1）电线、导线、电缆对桥梁的间距。

（2）在桥和隧道敷设地下供电和通讯线路的安装和维修安全准则。

2.3 前苏联

1986年前苏联颁布的《电气设备安装规程》对电缆过桥敷设作出了详细规定：

（1）沿铁路桥以及运输流通量集中的其他桥梁敷设的电缆线路，建议采用套有铝管的铠装电缆。

（2）沿石桥、钢筋混凝土桥和金属桥敷设电缆时，应敷设在桥梁人行道下的电缆沟中或将每根电缆单独敷设在耐火管里，并且采取措施防止雨水流入电缆管道。沿金属桥、钢筋混凝土桥以及接近桥梁的地方敷设的电缆宜装在石棉水泥管中。由桥梁的结构上再引入地中时，电缆也宜敷设在石棉水泥管内。

（3）沿着木结构设施（桥梁、码头、栈桥等）敷设时，应将电缆穿装在钢管中。

（4）电缆通过桥梁伸缩缝及由桥梁结构向桥过渡的地方，应采取措施防止电缆产生机械应力。

（5）沿拦河坝、防水堤、栈桥和码头敷设电缆线路时，如土层厚度不小于1.0 m允许直接埋设在地沟中。

（6）充油电缆线路不允许沿桥梁敷设。

2.4 法国

法国Silec电缆公司的技术报告对电缆过桥敷设提出以下技术规范要求：

（1）在桥梁上敷设电缆，应防止机械外力引起的损坏。电缆应架设在桥梁行车道外侧的专用悬梁上，或在行车道下的地方。

（2）桥上敷设电缆应考虑到防止阳光直接照射到电缆上，无论电缆的绝缘水平如何，电缆工作温度限制在80℃以下，从而在一定程度上限制因电缆热胀冷缩产生的应力。

（3）从防火角度出发，使用交联聚乙烯电缆比充油式电缆更好。

（4）为防止干扰，电力电缆与通信电缆间的距离应达到5 m。

具体实践中，法国在建造大桥之前，各有关部门可根据需要向大桥建设单位提出要求，如电力公司沿桥敷设高压电缆、电话公司沿桥敷设通信电缆等。桥梁建造单位在设计、施工中予以配合，由此增加的费用则由相关公司承担。

2.5 国外相关规范的对比分析

国外规范允许高压电缆通过桥梁敷设，并对电缆在桥梁敷设的各个方面进行规定，有利于桥梁和电缆的安全。利用城市交通桥梁敷设电缆是最经济的一种敷设方式，在国外不分电压等级、电缆类型，首先考虑利用城市交通桥梁敷设。

3 国内规范

国内有关桥梁敷设电缆的标准和规范主要包括：GB 50217-2007《电力工程电缆设计规范》、GB 50168-2006《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》、DL/T 5221-2005《城市电力电缆线路设计技术规定》、CJJ 11-2011《城市桥梁设计规范》、JTG D60-2004《公路桥涵设计通用规范》[2-6]、《公路安全保护条例》等。以下针对有关条款进行总结分析。

3.1《电力工程电缆设计规范》相关规定

GB 50217-2007《电力工程电缆设计规范》中有关高压电缆过桥设计的规定主要包括：

（1）电缆敷设在有周期性振动的场所，应采取相应防护措施：在支持电缆部位设置由橡胶等弹性材料制成的衬垫；使电缆敷设成波浪状且留有伸缩节。

（2）垂直走向的电缆，宜沿墙、柱敷设；当数量较多或含有35 kV以上高压电缆时，应采用竖井。

（3）通过木质结构的桥梁、码头、栈道等公用构筑物，用于重要木质建筑设施的非矿物绝缘电缆时，应敷设在不燃性的保护管或槽盒中。

（4）交通桥梁上、隧洞中或地下商场等公共设施的电缆，应具有防止电缆着火危害、避免外力损伤的可靠措施。

（5）敷设在公路、铁道桥梁上的电缆，应采取防止振动、热伸缩以及风力影响下金属套因长期应力疲劳导致断裂的措施，并符合下列规定：桥墩两端和伸缩缝处，电缆应充分松弛；当桥梁中有挠角部位时，宜设置电缆迂回补偿装置；35 kV以上大截面电缆宜采用蛇形敷设；经常受到振动的直线敷设电缆，应设置橡皮、砂袋等弹性衬垫。

从上述规定可以看出，作为电缆设计的国家标准，GB 50217-2007详细规定了在桥梁上敷设电缆（特别是高电压等级电缆）时的要求，来保证桥梁及电缆的安全可靠。

3.2《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》相关规定

GB 50168-2006《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》中有关高压电缆过桥敷设的规定主要包括：

（1）木桥上的电缆应穿管敷设。在其他结构的桥上敷设的电缆，应在人行道下设电缆沟或穿入由耐火材料制成的管道中。在人不易接触处，电缆可在桥上裸露敷设，但应采取避免太阳直接照射的措施。

（2）悬吊架设的电缆与桥梁架构之间的净距不应小于0.5 m。

（3）在经常受到振动的桥梁上敷设的电缆，应有防振措施。桥墩两端和伸缩缝处的电缆，应留有松弛部分。

GB 50168-2006对桥梁敷设电缆提出了一系列安全要求，相应条文要求以原则性规定居多。

3.3《城市电力电缆线路设计技术规定》相关条款

DL/T 5221-2005《城市电力电缆线路设计技术规定》中涉及桥梁敷设电缆的条款较多，也最为详细，主要包括：

（1）利用交通桥梁敷设电缆，应取得当地桥梁管理部门认可且应遵守相关规定。

（2）在短跨距的桥梁人行道下敷设的电缆，应在桥墩两端或桥梁伸缩间隙处设置电缆伸缩弧，用以吸收来自桥梁或电缆本身的热伸缩量。

（3）在长跨距的桥桁内或桥梁人行道下敷设电缆，应考虑采取防火、防振、蛇形敷设等措施以及挠角等装置。

（4）各种情况下的敷设方式和固定方式。

（5）对电缆的绝缘屏蔽或金属护套、铠装、外护套选择进行了推荐。过桥敷设的10～220 kV等级电缆中，宜选择交联聚乙烯绝缘、铝护套、聚氯乙烯或聚乙烯外护套的电缆。

DL/T 5221-2005通过对桥梁敷设电缆进行详细规定，既保证桥梁的安全，又对高压电缆的安全可靠运行提供保障。

3.4《城市桥梁设计规范》相关规定

CJJ11-2011《城市桥梁设计规范》条文3.0.19规定：严禁在地下通道内敷设电压高于10 kV的配电电缆、燃气管及其他可燃、有毒或腐蚀性液、气体管。

3.5《公路桥涵设计通用规范》相关规定

JTG D60-2004《公路桥涵设计通用规范》条文3.3.6中规定：电讯线、电力线、电缆、管道等的设置不得侵入公路桥涵净空界限，不得妨碍公路交通安全，并不得损害桥涵的构造和设施。高压线跨河塔架的轴线与桥梁的最小间距，不得小于1倍塔高。

3.6《公路安全保护条例》相关规定

国务院2011年发布的《公路安全保护条例》二十七条给出了原则性的规定：进行利用公路桥梁、公路隧道、涵洞铺设电缆等设施的涉路施工活动，建设单位应当向公路管理机构提出申请。这说明《公路安全保护条例》并不禁止利用公路桥梁敷设电缆。

3.7 国内相关规范的对比分析

上述标准和规范对沿桥敷设高压电缆的规定不完全一致，其中有行业分工的原因，也有历史延续的原因。

以上对国内标准中有关过桥电缆条款，特别是高压电缆系统设计以及验收规范的解读表明：绝大多数国内标准对过桥敷设高压电缆均无禁止的规定，也未对电缆的电压等级作出限制，而主要规定了高压电缆过桥敷设应满足的条件，诸如过桥高压电力电缆的选型，电缆过桥时敷设方法、机械保护方法，对桥梁振动的防护措施，防火防爆措施，过桥电缆与其他线缆、管线的布置方式和间距规定等，以保证桥梁和电缆的安全。

《公路安全保护条例》未对过桥敷设的电缆电压等级做出明确规定，《公路桥涵设计通用规范》也并未对过桥敷设的电缆电压等级做出明确规定。

CJJ-2011《城市桥梁设计规范》仅允许10 kV及以下配电电缆在城市桥梁上敷设，其依据是国务院1996年发布的《城市道路管理条例》第四章第二十七条规定：城市道路范围内禁止“在桥梁上架设压力在0.4 MPa以上的煤气管道、10 kV以上的高压电力线和其他燃爆管线。”由于该条例参考的是原苏联60年代制定的标准[7]，限于当时的条件（10 kV以上电缆均为充油电缆），对允许过桥的电缆电压等级规定至10 kV；且仅说明为10 kV以上高压电力线，而并未将高压架空线和高压电缆明确分开。随着近几十年来电缆技术的迅速发展，10 kV以上电缆已经从充油电缆全部更新换代为塑料挤包绝缘电缆，其可靠性和安全性都有了大幅提高。因此，《城市桥梁设计规范》中关于10 kV以上电缆不允许通过城市桥梁敷设的规定已不能适应现时我国电缆和桥梁技术的发展水平，亟待修改完善。

4 结语

国内外已有大量的10 kV以上电缆在桥梁上敷设的工程项目，且稳定可靠运行多年。通过对日本、美国等国家高压电缆在桥梁敷设相关标准和规范的总结分析可知，高压电缆通过桥梁时，对桥梁安全的影响与所选用的电缆电压等级关系不大，关键是对电缆种类、敷设方式的选择。同时，高压电缆过桥敷设与桥梁建造的长度、桥梁类型和航道的等级有关，关键是需要采取可靠的安全保护措施，解决好防火、防爆、防振等敷设技术，保证桥梁和电缆的安全运行，同时满足维护和环保要求。

随着社会的发展变化，电缆和桥梁技术水平发展很快，与几十年前的产品相比，可靠性和安全性明显提高。目前国内有一些行业标准和规范对高电压等级电缆在桥梁敷设的限制性规定已经不符合技术发展水平，建议尽早予以修改完善。

[1]钱重耀.日本的电力电缆过桥设计和施工导则介绍[J].供用电，2002，19（2）:48-51.

[2]GB 50217-2007电力工程电缆设计规范[S].北京：中国标准出版社，2007.

[3]GB 50168-2006电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范[S].北京：中国标准出版社，2006.

[4]DL/T 5221-2005城市电力电缆线路设计技术规定[S].北京：中国电力出版社，2005.

[5]CJJ 11-2011城市桥梁设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2011.

[6]JTG D60-2004公路桥涵设计通用规范[S].北京：人民交通出版社，2004.

[7]张鸿韫.关于修改《城市道路管理条例》的建议[J].城建监察，2013（1）:25-25.

（本文编辑：方明霞）

Comparative Analysis on the Feasibility of Bridge-along Power Cable Laying both at Home and Abroad and the Suggestions

ZHONG Yujun1，LI Cheng1，SUN Jiansheng2，XIA Junfeng2，WANG Kun2
（1.State Grid Zhoushan Power Supply Company，Zhoushan Zhejiang 316021，China；2.Shanghai Electric Cable Research Institute，Shanghai 200093，China）

By sorting out relevant standards and norms for bridge-along power cable laying both at home and abroad，the paper introduces and analyzes specifications of relevant clauses and indicates the differences in standards and norms and the reasons；besides，it suggests modifying some clauses of the standards in accordance with practical situations of China and foreign countries to better meet real demands and improve the efficiency.

power cable；bridge；lay；standard；norm

TM757

：B

：1007-1881（2016）07-0016-04

2016-01-25

钟宇军（1975），男，工程师、经济师，从事电网规划及项目管理工作。