不同電壓等級(jí)架空線(xiàn)和電纜混合線(xiàn)路的過(guò)渡方式

陶春鳳，李念喬

（1.上海電力設(shè)計(jì)院有限公司，上海 200025；2.上海市崇明電力公司，上海 202150）

對(duì)于架空線(xiàn)路和電纜線(xiàn)路，相同輸送容量在投資上采用電纜線(xiàn)路遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于架空線(xiàn)路，在輸配電線(xiàn)路工程中被廣泛采用。架空線(xiàn)路的優(yōu)點(diǎn)是造價(jià)低、輸送容量大，缺點(diǎn)是在對(duì)地距離和交叉跨越上有嚴(yán)格限制，架空線(xiàn)路建設(shè)需要征地建鐵塔、需要拆除或跨越線(xiàn)路所經(jīng)地的建筑物，從而造成征地或拆遷困難、前期賠償費(fèi)用較大等一系列引起建設(shè)工期滯后的問(wèn)題。為了確保輸配電項(xiàng)目的圓滿(mǎn)實(shí)施，從線(xiàn)路所經(jīng)地區(qū)的總體規(guī)劃和工程的難易程度等多方面考慮，目前上海地區(qū)的輸配電線(xiàn)路大多采用架空線(xiàn)路和電纜線(xiàn)路組合的混合線(xiàn)路。

1 220kV電纜終端站

為了實(shí)現(xiàn)220kV架空線(xiàn)和電纜的對(duì)接，目前上海地區(qū)采用的是電纜終端站方式。220kV電纜終端站內(nèi)需要建設(shè)門(mén)架或鋼管桿、電纜終端頭支架、電纜溝等設(shè)施。在架空線(xiàn)側(cè)，由線(xiàn)路終端塔引至門(mén)架或鋼管桿，再引至電纜終端頭進(jìn)行過(guò)渡；在電纜側(cè)，將電纜敷設(shè)于站內(nèi)電纜溝內(nèi)，電纜連接至電纜終端頭。220KV電纜終端站根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地的大小限制分為兩種情況。

1）不受場(chǎng)地限制 220kV電纜終端站需要在架空線(xiàn)和電纜敷設(shè)過(guò)渡區(qū)征用1塊約為25m×35m的土地。例如：萬(wàn)壽寺地塊220kV架空線(xiàn)入地工程電纜終端站，終端站占地面積為875m2，終端站內(nèi)設(shè)電纜溝1座，電纜終端支架6付，終端站門(mén)架2付，用于實(shí)現(xiàn)架空線(xiàn)和電纜的順利過(guò)渡。

為了確保設(shè)備運(yùn)輸和安裝方便，終端站必須構(gòu)筑站內(nèi)運(yùn)輸通道，道路寬度為3.5m，并設(shè)有2個(gè)出入口。為了確保設(shè)備安全運(yùn)行，終端站必須構(gòu)筑圍墻并加裝大門(mén)門(mén)鎖，有些運(yùn)行單位還提出了加裝技防裝置的要求。

2）受場(chǎng)地限制 上海地區(qū)土地資源緊張，有些電力工程項(xiàng)目很難征到較大的場(chǎng)地用于建設(shè)終端站，針對(duì)此種情況，設(shè)計(jì)了一種較為緊湊的電纜終端站，占地面積為558m2。

緊湊型終端站和常規(guī)終端站相比，減小了場(chǎng)內(nèi)道路的寬度，道寬為1.38m。由于站內(nèi)道路狹窄，無(wú)法滿(mǎn)足設(shè)備車(chē)輛進(jìn)出，施工用設(shè)備車(chē)輛只能停在站外進(jìn)行吊裝作業(yè)。例如：華新大型居住區(qū)220kV新紀(jì)架空線(xiàn)調(diào)整改造工程電纜終端站，征用了1塊18m×31m的場(chǎng)地，終端站內(nèi)設(shè)有電纜溝1座，電纜終端支架12付，避雷器及支柱絕緣子支架12付，鋼管桿6根。

2 110kV電纜登塔或電纜登桿

上海地區(qū)110kV架空線(xiàn)路和電纜混合線(xiàn)路的過(guò)渡方式大多為電纜登塔，見(jiàn)圖1或電纜登桿見(jiàn)圖2。結(jié)構(gòu)型式為在鐵塔或鋼管桿上加裝平臺(tái)，將電纜終端頭、避雷器、支柱絕緣子等設(shè)備安裝在平臺(tái)上，通過(guò)調(diào)整橫擔(dān)的長(zhǎng)度和方向，將架空線(xiàn)引至平臺(tái)上的電纜終端頭，完成架空線(xiàn)與電纜的過(guò)渡。

圖1 110kV雙回路電纜登塔

圖2 110kV單回路電纜登桿

110kV電纜登塔或電纜登桿方式在上海地區(qū)已被廣泛應(yīng)用，表1列出了110kV電纜登塔和電纜登桿的開(kāi)挖面積和靜態(tài)投資額。從表1可以看出，110kV電纜登桿開(kāi)挖面積是電纜登桿的50%，投資總額是電纜登桿的68%，所以在110kV中采用電纜登桿作為架空線(xiàn)和電纜的過(guò)渡方式具有較好的經(jīng)濟(jì)性。同時(shí)，鋼管桿結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、外形簡(jiǎn)潔，容易與周?chē)h(huán)境相協(xié)調(diào)。但是，鋼管桿也有其局限性，由于每段鋼管桿的長(zhǎng)度一般在10～12m，在桿位附近如遇道路狹小、運(yùn)輸困難的地區(qū)就無(wú)法吊裝施工。

表1 110kV電纜登塔和電纜登桿的開(kāi)挖面積和靜態(tài)投資

3 35kV電纜登桿

35kV架空線(xiàn)路和電纜組合的混合線(xiàn)路，大多處在上海的郊區(qū)或城鄉(xiāng)結(jié)合部。該類(lèi)工程是農(nóng)網(wǎng)建設(shè)的重要組成部分，工程的設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)行，都將關(guān)系到農(nóng)村電網(wǎng)的安全、可靠和高效。新農(nóng)村電力建設(shè)，倡導(dǎo)節(jié)約用地、少征耕地、保護(hù)生態(tài)環(huán)境、提高用電質(zhì)量和效益。

35kV混合線(xiàn)路的電纜終端頭，采用普通粘性紙絕緣電纜終端頭，由于其最大允許敷設(shè)位差5m以及避雷器為保護(hù)電纜終端頭不受雷電壓侵襲，必須盡量靠近安裝的要求，使電纜終端頭和避雷器安裝平臺(tái)的高度離地僅6m，即不管采用何種形式登桿，帶電部位離地距離均為6m。這就極易受到樹(shù)枝、金屬飄帶、塑料薄膜、鐵絲、煙花等異物碰線(xiàn)，引發(fā)線(xiàn)路故障，甚至引發(fā)停電事故，繼而影響整個(gè)電網(wǎng)的安全。所以，在以往的設(shè)計(jì)中受電氣設(shè)備制造等方面的限制，在工程中較多地采用門(mén)架式電纜登桿裝置，如圖3所示。

圖3 35kV雙回路電桿

35kV雙回路電纜登桿（門(mén)架式），在線(xiàn)路終端處設(shè)置1根鋼管桿或鋼筋混凝土桿作為線(xiàn)路的終端桿，在順線(xiàn)路方向再設(shè)置由2根鋼筋混凝土桿組成的門(mén)架2付（單回路為1付門(mén)架），在門(mén)架上設(shè)置鋼橫擔(dān)，用于固定電纜和電纜終端頭。此種登桿方式的缺點(diǎn)是占地面積大，接線(xiàn)復(fù)雜。若終端采用鋼筋混凝土桿，電桿上還需設(shè)置扳線(xiàn)，影響城市美觀(guān)，還會(huì)造成安全隱患。

35kV架空線(xiàn)路走廊一般位于道路綠化帶或人行道，由于門(mén)架式電纜登桿裝置需要占地15m2左右，電纜登桿中心前后5m不允許有樹(shù)木，需要與綠化部門(mén)協(xié)商遷移行道樹(shù)和修剪綠化等事宜，會(huì)增加工程費(fèi)用和影響工程進(jìn)度。

近幾年來(lái)，上海電力設(shè)計(jì)院有限公司根據(jù)工程需要并結(jié)合設(shè)備選擇的多樣化，設(shè)計(jì)了終端式鋼管單桿電纜登桿，如圖4所示。

鋼管單桿電纜登桿的實(shí)施，主要具備2個(gè)條件：一是目前35kV電纜采用性能較高的交聯(lián)聚乙烯電纜，35kV避雷器采用氧化鋅避雷器，使電纜終端頭高度不再受到最大允許位差的限制，在設(shè)計(jì)時(shí)可適當(dāng)?shù)卦黾訋щ姴课浑x地的距離；二是由于新型電纜終端頭、避雷器的體積大為減小、重量大為減輕，使安置電纜終端頭和避雷器的平臺(tái)可適當(dāng)縮小。

圖4 單桿鋼管桿電纜登桿

門(mén)架式35kV雙桿電纜登桿裝置需要投資27萬(wàn)元，而35kV終端式鋼管單桿電纜登桿裝置需要投資22萬(wàn)元，這主要是將電纜登桿由門(mén)架式變?yōu)殇摴軉螚U，在設(shè)計(jì)中采用新型電纜終端頭和避雷器，實(shí)現(xiàn)了雙回路電纜占用一基鋼管桿緣故。在保證安全可靠的前提下，節(jié)省了材料，降低了工程投資，使電纜登桿接線(xiàn)變得簡(jiǎn)單，同時(shí)在外觀(guān)上簡(jiǎn)潔美觀(guān)，在崇明地區(qū)得到了廣泛應(yīng)用。

另外，在新能源領(lǐng)域的風(fēng)電場(chǎng)設(shè)計(jì)工程中，也應(yīng)用了將電纜終端頭、避雷器安裝在35kV雙回路鋼管桿的橫擔(dān)及支架上，在保證滿(mǎn)足電氣距離的要求下與架空線(xiàn)相連，電纜沿著塔身通過(guò)電纜夾具固定敷設(shè)至地面如圖5所示。

通過(guò)比較，采用終端式鋼管單桿電纜登桿裝置只需投資22萬(wàn)元，加上可以減少征地面積和賠償費(fèi)用，可減少工程投資；通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)采用新桿型、新技術(shù)和新材料；外形簡(jiǎn)潔美觀(guān)，位于綠化帶和人行道等地，與環(huán)境十分協(xié)調(diào)?？傊?，采用終端式鋼管單桿電纜登桿裝置，達(dá)到了良好的經(jīng)濟(jì)效益、技術(shù)效益和社會(huì)效益。

圖5 35kV雙回路電纜登桿

4 10kV電纜登桿

目前，上海地區(qū)10kV架空和電纜混合線(xiàn)路的過(guò)渡方式為電纜登桿，包括中間桿電纜登桿參見(jiàn)圖6和終端桿電纜登桿參見(jiàn)圖7。兩種型式均為通過(guò)安裝于鋼筋混凝土電桿上的抱箍固定電纜，電纜與固定于電桿橫擔(dān)上的電纜終端頭連接，完成架空與電纜的過(guò)渡。

圖6 單回路中間桿電纜登桿

圖7 單回路終端桿電纜登桿

5 結(jié)語(yǔ)

目前，上海地區(qū)除了220kV采用地面過(guò)渡外，其它電壓等級(jí)均采用桿塔上過(guò)渡。相比較兩種過(guò)渡方式，雖然建設(shè)電纜終端站需要征用土地，但是終端站內(nèi)電氣距離能最大限度地得到滿(mǎn)足，使得架空線(xiàn)和電纜的分界點(diǎn)十分清晰，從而確保220kV超高壓線(xiàn)路的運(yùn)行安全。目前，在220kV線(xiàn)路中建設(shè)電纜終端站還是以架空線(xiàn)和電纜為主的過(guò)渡方式。

110kV、35kV和10kV的架空線(xiàn)和電纜過(guò)渡方式均為桿塔上過(guò)渡，其中110KV輸電線(xiàn)路需要在桿塔上設(shè)置平臺(tái)用于放置電纜終端頭、避雷器等設(shè)備。在實(shí)際工程中，由于上海地區(qū)的110kV架空線(xiàn)和電纜施工和運(yùn)行單位的不同，因此在施工和運(yùn)行配合中，需要特別明確各自的施工范圍和相互之間的配合要求，做到職責(zé)明確，確保施工和運(yùn)行安全。

35kV輸電線(xiàn)路采用的過(guò)渡方式為在桿塔上設(shè)置平臺(tái)和在桿塔頭部過(guò)渡兩種型式，比較這兩種過(guò)渡方式，采用在桿塔頭部過(guò)渡更為合理，不但簡(jiǎn)化了架空線(xiàn)和電纜的接線(xiàn)方式，減少占地面積，降低工程造價(jià)，而且還有利于城市美觀(guān)，在35kV線(xiàn)路中大多優(yōu)先采用此種型式。

10kV配電線(xiàn)路架空線(xiàn)與電纜的過(guò)渡方式均為在桿塔頭部進(jìn)行過(guò)渡。

總之，不同電壓等級(jí)應(yīng)綜合各種因素來(lái)選擇不同的過(guò)渡方式，以確保輸配電線(xiàn)路的安全運(yùn)行。