城市電力線路應(yīng)急電纜的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

張琨

（國核電力規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院重慶有限公司 重慶渝北 401121）

城市電力線路應(yīng)急電纜的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

張琨

（國核電力規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院重慶有限公司 重慶渝北 401121）

現(xiàn)如今城市配網(wǎng)電纜化發(fā)展迅速，確保電力電纜線路安全運(yùn)行是保障供電可靠性的關(guān)鍵，而在城市配網(wǎng)線路作業(yè)方面，不停電作業(yè)方式是主要的發(fā)展方向。對(duì)此，本文將對(duì)城市電力線路電纜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、桿塔設(shè)計(jì)以及隧道電纜設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)探究。

電力線路；應(yīng)急電纜；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1 引言

新時(shí)期，城市配電網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，電纜線路數(shù)量不斷增加，為了加快電纜線路不停電作業(yè)項(xiàng)目開發(fā)建設(shè)，提升城市配網(wǎng)供電安全性和可靠性，必須對(duì)電纜線路不停電作業(yè)相關(guān)技術(shù)進(jìn)行深入研究。

2 城市電力線路電纜基礎(chǔ)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.1 合理配比混凝土材料

電纜基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中，混凝土材料的配比是十分重要的，所以必須對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格把控，其中水泥漿以及骨料作為混凝土材料中的重要組成材料，在進(jìn)行配比之前，必須詳細(xì)地核查水泥漿和骨料的質(zhì)量。另外，還需要將各種材料的使用量進(jìn)行精確的計(jì)算，進(jìn)而可以保證混凝土材料配比的合理性和科學(xué)性，從而可以確保混凝土的均勻性，做好這些工作，才能夠加強(qiáng)混凝土的強(qiáng)度，最大程度上降低混凝土裂縫現(xiàn)象的發(fā)生。

2.2 精確計(jì)算箍筋位置、綁扎及間距等數(shù)值

電力線路電纜基礎(chǔ)工程中，同時(shí)還需要用到箍筋以及鋼筋等材料，在對(duì)這些材料應(yīng)用的時(shí)候，有著非常嚴(yán)格的規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)，尤其是其施工位置、綁扎方式以及間距等。所以，相關(guān)的技術(shù)人員必須計(jì)算箍筋的位置以及綁扎等數(shù)值，從根本上保證電纜基礎(chǔ)施工的合理性和科學(xué)性。其中，電纜基礎(chǔ)施工中的第一根箍筋和電纜基礎(chǔ)頂面的距離一般會(huì)控制在130～450mm之間，具體情況應(yīng)該根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況來決定，必須保證鋼筋材料的承載力能夠滿足電纜基礎(chǔ)施工的要求，為電力線路打下牢固的基礎(chǔ)。

2.3 選擇科學(xué)合理的電纜基礎(chǔ)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

電力線路的電纜基礎(chǔ)工程是一項(xiàng)非常復(fù)雜、非常系統(tǒng)的工程。所以，在確定電纜基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方法之前，必須進(jìn)行實(shí)地考察，了解實(shí)地的實(shí)際情況，從而能夠全面地了解電纜基礎(chǔ)工程的特點(diǎn)和地質(zhì)狀況，進(jìn)而在確定設(shè)計(jì)的方法，這樣就可以保證電纜基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)的合理性和科學(xué)性。要求設(shè)計(jì)人員進(jìn)行實(shí)地考察的主要原因在于不同的地質(zhì)會(huì)有不同的設(shè)計(jì)方法，因?yàn)榈刭|(zhì)的不同也就對(duì)設(shè)計(jì)的要求不同，如針對(duì)砂土或者粘性土等地質(zhì)，一般采用的方法就用強(qiáng)夯法。

2.4 完善軟土質(zhì)地區(qū)電纜基礎(chǔ)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

由于軟土質(zhì)本身的特性，導(dǎo)致了在其進(jìn)行施工的時(shí)候具有一定的復(fù)雜性，電纜基礎(chǔ)也是比較薄弱的。所以，為了能夠保證鐵塔在軟土地區(qū)的承載力，必須加強(qiáng)電纜基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，否則會(huì)導(dǎo)致在電纜基礎(chǔ)施工過程中發(fā)生塌陷的情況，進(jìn)而會(huì)嚴(yán)重影響到電纜基礎(chǔ)的施工進(jìn)度。

3 城市電力線路電纜桿塔設(shè)計(jì)要點(diǎn)

3.1 路徑與桿型的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

在城市中，走廊面積總是有限的，在現(xiàn)實(shí)生活中很少采用單獨(dú)回路，多采用雙回路或者多回路，在其兩側(cè)需要同等的半走廊寬度，因此，通常情況下，靠近綠地、道路的一側(cè)自由度比較高，可利用性比較強(qiáng)。在特殊情況下，如果采用單側(cè)三相垂直桿型單回線路，則也可以獲得一定的成效。根據(jù)《110～750kV架空電力線路設(shè)計(jì)規(guī)范》中的相關(guān)規(guī)定：如果路徑受到了一定的限制，則路基邊到桿塔邊之間的距離應(yīng)該控制在5～6m之間，然而在實(shí)際施工中卻很難達(dá)到這一規(guī)定。對(duì)此，為了避免出現(xiàn)意外事故，在實(shí)際施工過程中，可以在鋼管桿或者角鋼塔接近快車道的一側(cè)鋪設(shè)管徑為0.11m、高為1m的鋼管護(hù)墩，電力規(guī)劃設(shè)計(jì)院等相關(guān)部門認(rèn)為只要各部門協(xié)調(diào)一致便可實(shí)行。

3.2 桿塔的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

桿塔包含很多技術(shù)參數(shù)，主要有最大使用張力、電壓等級(jí)、設(shè)計(jì)垂直檔距、桿塔總質(zhì)量、架空地線、稱呼高度、有導(dǎo)線型號(hào)、氣象條件、最大使用應(yīng)力、設(shè)計(jì)水平檔距等等。選擇對(duì)呼稱高度的設(shè)計(jì)進(jìn)行詳細(xì)闡述，在呼稱高度設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)該嚴(yán)格遵循以下公式：H=f+h+△h+λ，其中，λ指的是絕緣子串長/m，f指的是導(dǎo)線設(shè)計(jì)最大弧垂/m，h指的是規(guī)程規(guī)定對(duì)地距離的最小允許距離/m，△h指的是各種因素預(yù)留的裕度/m。

4 城市電力線路隧道電纜設(shè)計(jì)要點(diǎn)

4.1 電纜隧道線路設(shè)計(jì)要點(diǎn)

在電纜隧道線路設(shè)計(jì)過程中，需要考慮隧道平面設(shè)計(jì)、縱斷面設(shè)計(jì)以及橫斷面設(shè)計(jì)這三點(diǎn)。在具體的設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)該嚴(yán)格遵循以下原則：①在選擇電纜隧道線位時(shí)，應(yīng)該充分結(jié)合城市電網(wǎng)分布狀況，然后在此基礎(chǔ)上合理布線和設(shè)站，同時(shí)還必須滿足城市規(guī)劃要求，這樣才能有利于沿線城區(qū)的改造以及施工，有利于避免對(duì)交通產(chǎn)生不良影響，減少征地或者建筑物拆遷。②在進(jìn)行電纜隧道線路平面和縱向布置時(shí)，應(yīng)該綜合考慮現(xiàn)狀建筑物、對(duì)周圍交通的影響、地下管線、工程造價(jià)、工程地質(zhì)、施工方法等諸多因素。③對(duì)電纜隧道的斷面進(jìn)行規(guī)劃時(shí)，應(yīng)該綜合考慮電纜隧道沿線的遠(yuǎn)期電纜敷設(shè)需求。④根據(jù)電力工程電纜設(shè)計(jì)相關(guān)規(guī)定，在設(shè)置電纜隧道轉(zhuǎn)彎時(shí)，必須綜合考慮電纜轉(zhuǎn)彎的最小半徑要求，在對(duì)電纜進(jìn)行豎向設(shè)計(jì)時(shí)，必須確保符合電纜敷設(shè)最大縱坡限制。

4.2 電纜隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

在隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)該嚴(yán)格遵循以下原則：①隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須符合防水、防火、穩(wěn)定性、耐久性、強(qiáng)度、剛度以及裂縫開展寬度驗(yàn)算的要求，同時(shí)還應(yīng)該滿足施工工藝要求。②在選擇隧道結(jié)構(gòu)型式以及施工方法時(shí)，還應(yīng)該綜合考慮工程地質(zhì)條件、城市總體規(guī)劃要求、道路交通狀況、地面既有建筑物等因素。

5 城市電力線路應(yīng)急旁路電纜系統(tǒng)技術(shù)要點(diǎn)

旁路作業(yè)法的應(yīng)用能夠保障為用戶持續(xù)供電，具體指的是通過旁路開關(guān)、旁路電纜等旁路引流設(shè)備，將有停電需求的運(yùn)行設(shè)備，包括線路和開關(guān)等引入旁路中，并且對(duì)其進(jìn)行檢查、維修和更換。旁路作業(yè)法在實(shí)際應(yīng)用中不需要去除設(shè)備上所攜負(fù)荷，因此，能夠有效保證配電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定供電，并且改善整個(gè)配電線路以及設(shè)備在作業(yè)方面的成本、質(zhì)量和工作效率，提高供電可靠性。

旁路作業(yè)不停電搶修技術(shù)指的是首先將一根架空絕緣電纜架設(shè)在故障線路上，然后將該電纜的兩端安裝快速插拔式終端，確保其能夠與送電端以及受電端相互連接，使其能夠承擔(dān)輸送電的任務(wù)。不停電搶修的基本原理是：首先準(zhǔn)備好一個(gè)備用線路，將其替代需要搶修的電纜電路，從技術(shù)層面上而言，這一結(jié)構(gòu)的連接方式為并聯(lián)形式，因此，不會(huì)造成電路故障或者異常情況。通過實(shí)踐研究表明，在進(jìn)行旁路作業(yè)不停電搶修技術(shù)中，20min即可完成3km范圍內(nèi)的不停電搶修工作，因此，執(zhí)行效率比較高。旁路電力電纜系統(tǒng)是在大氣環(huán)境中運(yùn)行的，因此其敷設(shè)方式具有臨時(shí)性。絕緣特性最脆弱環(huán)節(jié)是插拔式接頭和快速終端位置的電場(chǎng)發(fā)生巨大改變。因此，電纜設(shè)備制造質(zhì)量、電場(chǎng)控制效果、絕緣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)形式等會(huì)直接影響整個(gè)線路旁路作業(yè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。在不停電旁路電力電纜系統(tǒng)中連接電氣，都可以使用插拔方式，這樣能夠完成電氣連接，便于現(xiàn)場(chǎng)安裝工作。通常情況下，采用連接插拔的方式接頭容易發(fā)熱，而且通流性較差，在線路設(shè)備、地纜線路敷設(shè)與架空線路方面，技術(shù)要求不同。

6 結(jié)語

綜上所述，城市電力線路電纜的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的核心就是基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、桿塔設(shè)計(jì)和隧道電纜設(shè)計(jì)，其與整個(gè)電力線路設(shè)計(jì)方案的成敗密切相關(guān)。因此，輸電線路勘測(cè)設(shè)計(jì)人員必須在明確相關(guān)規(guī)定，并且積累豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)城市電力線路電纜進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)，提高電力線路運(yùn)行可靠性。

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TM247

A

1004-7344（2016）20-0036-02

2016-7-2

張琨（1986-）男，助理工程師，碩士，主要從事電力工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作。