城市電力線路應急電纜的結構設計

張琨

（國核電力規劃設計研究院重慶有限公司 重慶渝北 401121）

城市電力線路應急電纜的結構設計

張琨

（國核電力規劃設計研究院重慶有限公司 重慶渝北 401121）

現如今城市配網電纜化發展迅速，確保電力電纜線路安全運行是保障供電可靠性的關鍵，而在城市配網線路作業方面，不停電作業方式是主要的發展方向。對此，本文將對城市電力線路電纜結構設計中的基礎設計、桿塔設計以及隧道電纜設計要點進行詳細探究。

電力線路；應急電纜；結構設計

1 引言

新時期，城市配電網規模不斷擴大，電纜線路數量不斷增加，為了加快電纜線路不停電作業項目開發建設，提升城市配網供電安全性和可靠性，必須對電纜線路不停電作業相關技術進行深入研究。

2 城市電力線路電纜基礎設計要點

2.1 合理配比混凝土材料

電纜基礎設計中，混凝土材料的配比是十分重要的，所以必須對其進行嚴格把控，其中水泥漿以及骨料作為混凝土材料中的重要組成材料，在進行配比之前，必須詳細地核查水泥漿和骨料的質量。另外，還需要將各種材料的使用量進行精確的計算，進而可以保證混凝土材料配比的合理性和科學性，從而可以確保混凝土的均勻性，做好這些工作，才能夠加強混凝土的強度，最大程度上降低混凝土裂縫現象的發生。

2.2 精確計算箍筋位置、綁扎及間距等數值

電力線路電纜基礎工程中，同時還需要用到箍筋以及鋼筋等材料，在對這些材料應用的時候，有著非常嚴格的規定和標準，尤其是其施工位置、綁扎方式以及間距等。所以，相關的技術人員必須計算箍筋的位置以及綁扎等數值，從根本上保證電纜基礎施工的合理性和科學性。其中，電纜基礎施工中的第一根箍筋和電纜基礎頂面的距離一般會控制在130～450mm之間，具體情況應該根據施工現場的實際情況來決定，必須保證鋼筋材料的承載力能夠滿足電纜基礎施工的要求，為電力線路打下牢固的基礎。

2.3 選擇科學合理的電纜基礎設計要點

電力線路的電纜基礎工程是一項非常復雜、非常系統的工程。所以，在確定電纜基礎設計方法之前，必須進行實地考察，了解實地的實際情況，從而能夠全面地了解電纜基礎工程的特點和地質狀況，進而在確定設計的方法，這樣就可以保證電纜基礎工程設計的合理性和科學性。要求設計人員進行實地考察的主要原因在于不同的地質會有不同的設計方法，因為地質的不同也就對設計的要求不同，如針對砂土或者粘性土等地質，一般采用的方法就用強夯法。

2.4 完善軟土質地區電纜基礎設計要點

由于軟土質本身的特性，導致了在其進行施工的時候具有一定的復雜性，電纜基礎也是比較薄弱的。所以，為了能夠保證鐵塔在軟土地區的承載力，必須加強電纜基礎設計，否則會導致在電纜基礎施工過程中發生塌陷的情況，進而會嚴重影響到電纜基礎的施工進度。

3 城市電力線路電纜桿塔設計要點

3.1 路徑與桿型的設計要點

在城市中，走廊面積總是有限的，在現實生活中很少采用單獨回路，多采用雙回路或者多回路，在其兩側需要同等的半走廊寬度，因此，通常情況下，靠近綠地、道路的一側自由度比較高，可利用性比較強。在特殊情況下，如果采用單側三相垂直桿型單回線路，則也可以獲得一定的成效。根據《110～750kV架空電力線路設計規范》中的相關規定：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該控制在5～6m之間，然而在實際施工中卻很難達到這一規定。對此，為了避免出現意外事故，在實際施工過程中，可以在鋼管桿或者角鋼塔接近快車道的一側鋪設管徑為0.11m、高為1m的鋼管護墩，電力規劃設計院等相關部門認為只要各部門協調一致便可實行。

3.2 桿塔的設計要點

桿塔包含很多技術參數，主要有最大使用張力、電壓等級、設計垂直檔距、桿塔總質量、架空地線、稱呼高度、有導線型號、氣象條件、最大使用應力、設計水平檔距等等。選擇對呼稱高度的設計進行詳細闡述，在呼稱高度設計過程中，應該嚴格遵循以下公式：H=f+h+△h+λ，其中，λ指的是絕緣子串長/m，f指的是導線設計最大弧垂/m，h指的是規程規定對地距離的最小允許距離/m，△h指的是各種因素預留的裕度/m。

4 城市電力線路隧道電纜設計要點

4.1 電纜隧道線路設計要點

在電纜隧道線路設計過程中，需要考慮隧道平面設計、縱斷面設計以及橫斷面設計這三點。在具體的設計過程中，應該嚴格遵循以下原則：①在選擇電纜隧道線位時，應該充分結合城市電網分布狀況，然后在此基礎上合理布線和設站，同時還必須滿足城市規劃要求，這樣才能有利于沿線城區的改造以及施工，有利于避免對交通產生不良影響，減少征地或者建筑物拆遷。②在進行電纜隧道線路平面和縱向布置時，應該綜合考慮現狀建筑物、對周圍交通的影響、地下管線、工程造價、工程地質、施工方法等諸多因素。③對電纜隧道的斷面進行規劃時，應該綜合考慮電纜隧道沿線的遠期電纜敷設需求。④根據電力工程電纜設計相關規定，在設置電纜隧道轉彎時，必須綜合考慮電纜轉彎的最小半徑要求，在對電纜進行豎向設計時，必須確保符合電纜敷設最大縱坡限制。

4.2 電纜隧道結構設計要點

在隧道結構設計過程中，應該嚴格遵循以下原則：①隧道結構設計必須符合防水、防火、穩定性、耐久性、強度、剛度以及裂縫開展寬度驗算的要求，同時還應該滿足施工工藝要求。②在選擇隧道結構型式以及施工方法時，還應該綜合考慮工程地質條件、城市總體規劃要求、道路交通狀況、地面既有建筑物等因素。

5 城市電力線路應急旁路電纜系統技術要點

旁路作業法的應用能夠保障為用戶持續供電，具體指的是通過旁路開關、旁路電纜等旁路引流設備，將有停電需求的運行設備，包括線路和開關等引入旁路中，并且對其進行檢查、維修和更換。旁路作業法在實際應用中不需要去除設備上所攜負荷，因此，能夠有效保證配電網系統的穩定供電，并且改善整個配電線路以及設備在作業方面的成本、質量和工作效率，提高供電可靠性。

旁路作業不停電搶修技術指的是首先將一根架空絕緣電纜架設在故障線路上，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，使其能夠承擔輸送電的任務。不停電搶修的基本原理是：首先準備好一個備用線路，將其替代需要搶修的電纜電路，從技術層面上而言，這一結構的連接方式為并聯形式，因此，不會造成電路故障或者異常情況。通過實踐研究表明，在進行旁路作業不停電搶修技術中，20min即可完成3km范圍內的不停電搶修工作，因此，執行效率比較高。旁路電力電纜系統是在大氣環境中運行的，因此其敷設方式具有臨時性。絕緣特性最脆弱環節是插拔式接頭和快速終端位置的電場發生巨大改變。因此，電纜設備制造質量、電場控制效果、絕緣結構設計形式等會直接影響整個線路旁路作業系統的穩定性和可靠性。在不停電旁路電力電纜系統中連接電氣，都可以使用插拔方式，這樣能夠完成電氣連接，便于現場安裝工作。通常情況下，采用連接插拔的方式接頭容易發熱，而且通流性較差，在線路設備、地纜線路敷設與架空線路方面，技術要求不同。

6 結語

綜上所述，城市電力線路電纜的結構設計的核心就是基礎設計、桿塔設計和隧道電纜設計，其與整個電力線路設計方案的成敗密切相關。因此，輸電線路勘測設計人員必須在明確相關規定，并且積累豐富實踐經驗的基礎上，對城市電力線路電纜進行科學合理的設計，提高電力線路運行可靠性。

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[3]劉芷合.關于城市110kV電網中的電纜設計問題研究[J].電工技術：下，2015（01）：62.

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構設計工作。