高压电缆在不同敷设方式下经济技术的比较

2020-11-17徐晋卿

江西电力 2020年10期

徐晋卿，王琼，熊坤

（中国电建集团江西省电力设计院有限公司，江西南昌 330096）

0 引言

电能在现代社会中已变得越来越重要，无论经济建设还是日常生活都离不开电能。电能的输送和分配是靠电力线路来完成的，按线路结构分为架空线路和电缆线路两类[1-2]。传统的架空电力线路由于其占地面积大，影响城市美观，已成为城市规划部门面临的棘手难题，这同时也对城市电网建设提出新的要求。目前，城市的电力输送越来越多地采用电缆。

地下埋设电力电缆的敷设方式有许多种，如常见的电缆沟、排管、电缆隧道等。电缆周围媒质的热阻会直接影响电缆的载流量，电缆敷设方式不同，其载流量不同[3]。电缆运行中，若载流量过大，电缆导体会因为超温而加速老化，甚至热击穿；如果载流量过小，会造成投资成本过大，带来极大浪费[4]。因此，准确合理地对电缆工程技术及经济性分析，有利于指导电力行业电缆工程投资决策、设计、施工，同时在确保电力电缆有效安全寿命的前提下，有效充分地发挥电力电缆线路的输电潜能。

文中从技术经济的角度对各种电缆敷设方式进行对比。通过实际工程案例分析可得：当高压电缆回路数大于8回时，采用电缆隧道出线更符合电缆技术经济运行；实际工程中采用明挖排管敷设又优先于电缆沟敷设的水平排列和品字形排列。

1 高压电力电缆线路设计与敷设

1.1 高压电力电缆线路设计原则

在城市电网中，高压电力电缆线路路径的选择，一般遵循以下三个原则[5-7]：

1）统一规划原则。电缆线路路径，包括各种附属土建设施（如：电缆排管、电缆井、电缆隧道、电缆沟等）的位置，应符合城市规划管理部门制定的道路地下管线的统一规划。有的城市规定，电力电缆的管线位置一般在道路的东侧或南侧人行道或非机动车道。电缆线路设计施工图，必须送交城市规划管理部门审批，取得“管线执照”。

2）安全运行原则。确定电缆线路路径，要充分考虑安全运行和检修方便：（1）采用直埋敷设方式的电缆路径，应当在人行道位置，电缆与建筑物基础相距不小于0.6 m，与人行道树相距0.75 m，穿车行道或在车行道下敷设电缆时，应穿在管道中。（2）为防止电缆护层遭受电化学腐蚀，电缆路径上的土壤应呈中性，即PH 值在6～8 之间。（3）对周围环境的要求，不能使电缆长期承受各种机械力，如过大的压力、拉力和震动等。（4）电缆线路应远离热力管和其它热源。

3）经济合理原则。确定电缆线路路径，要力求经济合理，电缆线路能短则短，不要绕道。根据同一路径上近期和远期电缆平行根数的密集程度、道路结构、建设资金来源等因素，确定电缆敷设方式，确定排管、电缆沟或电缆隧道等土建设施的规模。

1.2 电力电缆敷设方式选择

电缆敷设方式的选择，应视工程条件、环境特点、负荷、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。表1为几种常用的电缆敷设方式的优缺点比较。

表1 常用的电缆敷设方式的优缺点

2 电缆常用的敷设断面及电缆载流量分析

2.1 电缆排管

电缆排管敷设常用于沿市政道路的长距离敷设，根据电缆排管敷设的回路数不同，又分为单回路、双回路及四回路电缆排管，其断面图如图1所示。为进一步分析其经济性，对220 kV 某种特定型号的电缆进行了电缆载流量的相关计算，如表2所示。

表2 电缆载流量计算

图1 电缆排管敷设断面图

2.2 电缆沟

电缆沟敷设主要用于变电站出线、主要街道的敷设，根据电缆沟敷设回路数的不同分为单回路电缆沟敷设、双回路电缆沟敷设，双回路电缆沟又根据电缆排列的方式不同分为电缆品字型排列、电缆垂直排列两种，其断面图如图2 所示。同样为了其经济性，对其电缆载流量进行了计算，如表2所示。

图2 电缆沟敷设断面图

2.3 电缆隧道

电缆隧道敷设主要用于电缆线路高度集中、路径选择难度较大或市政规划要求极高的区域，其断面图如图3所示，对其经济性计算的电缆载流量如表2所示。

图3 电缆隧道敷设断面图

3 案例分析

3.1 电缆隧道工程实例分析

本工程线路路径长为3.935 km，其中，变电站电缆夹层内路径长为0.05 km，其余部分均为明挖电缆隧道，线路路径长3.885 km（包括普通电缆隧道段路经长3.705 km，用作接头电缆隧道段路径长0.18 km），电缆隧道覆土暂考虑2 m，本工程电气考虑两回，土建按八回设计。并对该工程采用各种电缆敷设方案进行技术经济对比分析，详见表3。