城市线路入地浅谈

城市线路入地浅谈

摘要：结合工程实例，详细介绍了城市电力线路入地的各个方面，为今后城市电力线路入地提供参考。

关键词： 电力线路入地 浅析

1.天津市市区10KV——220kv电力线路入地的情况

改革开放以来，地处渤海边的天津市得到了迅速发展，经济和社会发展取得了很大的成绩，综合实力不断增强，城市建设的步伐明显加快，尤其是在1998年以后，天津市进行了电力城网改造，一批老的10kv和35kv电力架空线路迁入地下，新建电力线路基本实行地下电缆进行建设，2002年以后，基本上所有新建的35kv及以上等级线路施工都实行地下电缆的方式进行施工，近几年，随着，新一届市成立，围绕建设经济强市战略的实施，做出城区主要街道架空线路入地的决定，而且随着经济的发展，市内原有电力供应紧张，市内加紧建设了一批变电站工程，以满足不断增加的电力需求，由于这几个方面的需要，掀起了电力建设的高潮。其中就包括电力老旧线路入地和新建变电站进出线的电缆入地工程。时至今日，送变电工程公司克服各种困难，继配合市以及各个供电公司完成南京路、中环线等多处的电力线路入地工程，又先后组织实施了芥园道、八里台、延寿里等多个变电站的进、出线等多项电力线路入地工程，作为工程建设人员，我们几年来在电力线路入地方面有了不少的收获。

2.城市电力线路入地是经济发展的要求

近几年，一方面天津城区用电负荷呈持续快速增长，居民对供电可靠性期望提高；另一方面城市规划与建设的要求越来越高，市容美观越来越受到广泛关注。作为城区供电主网和配电网原来采用的架空线路由于受廊道和同杆回路数的，许多街道输送容量跟不上社会用电的发展；架空线路故障多、运行方式不灵活，经常造成大面积停电，严重影响居民正常生活；架空线路一般位于街道一侧，绿化带树木的生长高度；架空线路的横跨街道和其他线路在电力杆上的私拉乱扯，严重影响城市美观；由于受带电线路影响和社会各方面干扰，城市架空线路的施工难度较大，并易发生危及人身安全的断导线、漏电等事故。随着我国城市的快速发展，架空线路暴露出很多与城市发展不协调的矛盾。

电缆线路虽然建设投资费用较高，是架空线的几倍，但由于敷设于地下，不占地面、空间，有利于市容美观；同一地下电缆通道，可以容纳多回线路，输送容量的适应性强；条件（如雷电、风雨、盐雾、污秽等）和周围环境对电缆的影响较小，供电可靠性高；电缆隐蔽在地下，对人身比较安全；电缆线路的运行维护费用比较小，施工难度较小（主要受前期工作影响比较大）；配合环网柜、分接箱等设备，可进行多线路联络，形成供电，运行方式极为灵活，可大大缩减停电次数和停电范围，容易实现电网自动化。

所以随着城市经济发展，电缆线路以其架空线路无法比拟的优越性，会越来

越多替代架空线路用于城市配电网中。

3.电缆敷设方式的选择

电缆线路的土建工程建设费用一般比较大，电缆的敷设方式直接影响着土建工程的建设费用，所以合理规划、正确选择电缆敷设方式，是电缆入地工作的首要环节。电缆敷设方式应视工程条件、环境特点和电缆类型、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。电缆的敷设方式一般主要有直埋敷设、穿管敷设、电缆沟槽敷设、工井敷设、隧道敷设等。

直埋敷设方式，一般较易实施，具有投资省的显著优点，但因易受外力破坏、老化和事故后不易更换、敷设后无法检修的局限，不宜在城市主干线中进行采用，可用于电缆支线或用户线。电缆沟敷设较为普遍，但运行时间长后，沟盖板易发生断裂和破损不全，地面水易溢入沟内，对地面美观影响较大。

经过对各种敷设方式的，结合天津市的下水位高、城市排水系统不畅，经常出现地面积水的现状，城区的敷设方式侧重于穿管敷设和预制沟槽、和电缆工井（隧道）敷设两种方式（我们以下也主要对这几种方式进行探讨），其各具特点，综合比较情况见表一：

我们采用低摩高强维纶水泥电缆管又做了经济核算，敷设10根电缆管每延米的综合造价与高隧道每延米的综合造价比较接近，所以我们认为：

在电缆回路数较少（规划10回路及以下），电力负荷增长较慢区域；或地下障碍物较多，负荷增长空间较小区域，如老城区，应优先考虑采用穿管敷设方式；

在电缆回路数较多（规划10回路及以上），电力负荷增长较快、负荷比较重要区域；或地下障碍物较少，负荷增长空间较大区域，如新城区、变电站出线应优先考虑采用排管（排管可以预埋多根，以备后用）和工井（隧道）敷设相结合方式。

优点 缺点 隧 道 敷

设 通风散热情况好，电缆载流量大，输送容量多，利于长期安全运行。

运行维护与检修非常方便，特别是容易发现事故隐患和事故故障点，容易抢修，缩短事故原因停电时间。

可以容纳多回线路，适应性强

不易遭受外力破坏。

一般为钢筋砼结构，本地有材料，施工工艺简单，施工质量可靠。

电缆施工周期短，比较容易施工。

电力系统内部运行经验多，易于管理。

适用于街道通直，特别是新城区，回路数较多，负荷重要地区。 排水较难解决。

投资比管道大。

路径适应性较差，不适用于道路跨越或廊道困难地区。

电缆防火较难解决，防火措施投资大。 穿 管 敷

设 土建费用一般比隧道投资较省。

路径适应性较好，特别适用于跨越道路和廊道困难地区，如老城区。

电缆防火较好解决，防火措施投资小。电缆施工难度较小。 通风散热情况差，电缆载流量小，输送容量少，不利于长期安全运行。

运行维护与检修不方便，特别是不容易发现事故隐患和事故故障点，抢修困难，延长事故停电时间。

排管敷设后，不能再增加电缆根数，适应性差。

在全国范围，遭受外力破坏逐年呈上升趋势。

管道非本地生产，价格昂贵，运输量大。

每隔50米需要一个直线工作井。

工作井也存在排水问题。

表一

4.穿管敷设方式简介

若确定采用穿管敷设方式，则管材的选用又是一项重要工作。电缆保护管必须是内壁光滑无毛刺，应满足使用条件所需的机械强度和耐久性，国内外电缆保护管材质种类不少，有钢制保护管、陶瓷制管、聚乙烯波纹管、水泥管、氯化聚氯乙烯管等。钢制保护管、陶瓷制管价格高，接头均不好处理；聚乙烯波纹管挠度大，不宜采用在多根并列敷设的地段；普通水泥管内壁粗糙，电缆敷设难度大，容易损坏电缆。根据工程实际使用情况，考虑造价和施工诸多方面因素，推荐使用价格相对比较低廉、强度较大挠性小的低摩高强维纶水泥电缆管或埋地式电力电缆用氯化聚氯乙烯（CPVC）保护套管。

低摩高强维纶水泥电缆管是青岛元鼎非金属制品有限责任公司在石棉水泥管的基础上研制的新型管材，系用水泥和纤维为主要原料经制管机卷制成的轻质非金属管材，水化的水泥能与纤维共同凝结成坚硬的管体，埋在地下后，湿润的泥土能使管体的硬化过程继续进行，随着时间的延长，管体的强度与硬度也会逐步增长。另外还具有价格低；管内壁光滑，磨阻小；化学性能稳定，不老化不具有磁性等优点，据运行和施工单位反映良好。

氯化聚氯乙烯（CPVC）保护套管属于含量较高的新产品，价格比水泥管较高，但具有质量轻、施工安装方便、接头采用管胶粘合不漏水、管质抗水性能优越、管材耐腐蚀、绝缘好、内壁极为光滑、无污染等优点，根据国家塑料制品质量监督检验中心出据的检验报告，强度与水泥电缆管也基本接近，可以满足地埋要求。实际设计中可以根据不同情况和当地运输价格，选用以上两种管材。

另外，设计与施工还需注意：

每根保护管宜只穿一根电缆。

管的内径，不宜小于电缆外径的1.5倍。

在人行道或其它不过载重车辆的场所，采用混凝土包封，管道顶部土壤覆盖厚度不宜小于1米；在通过公路、铁路和穿过有重型车辆的场地时，采用钢筋混凝土包封。

沟底应做100mm厚的混凝土基础，管外径距基础边不小于100mm；若同其它管道交叉或遇砂石土层，应采用钢筋砼基础。

管壁之间的距离应不少于40mm，混凝土上层顶部400mm和最外层两侧200mm范围，应采用过筛细土或砂土回填。

混凝土顶部铺设两条标志带，以起到警示作用，以减少外力的破坏。

5.工井（隧道）敷设方式简介

考虑检修及施工人员在隧道中的通行，隧道净高选取为1900mm；与其他沟道交叉的局部段净高，可降低为1400mm。隧道中通道的净宽，当采用两侧支架时，选取为2600mm。

电缆支架最上层支架至顶板净距选取为300mm,最下层支架距底板选取为200mm，支架层间垂直距离一般为250mm。电缆支架沿隧道每800mm设置1付，在侧壁混凝土浇筑时，预埋2块铁板预埋件与里面的钢筋连接。电缆主架采用L50X5镀锌角钢，当每层支架考虑敷设一根电缆时，层架采用L40X4X200镀锌角钢；当每层支架考虑敷设二根电缆时，层架采用L40X4X350镀锌角钢。电缆层架与主架采用焊接。

沿工井（隧道）通长设置-40X5镀锌扁铁作接地，接地扁铁与每根主架焊接；在有电缆分接箱和接头对接的工作井中采用4根L40X5的角钢埋地2.5米作接地极，接地极引上镀锌扁铁与沿隧道通长设置镀锌扁铁焊接。

工井（隧道）内应能排水畅通，隧道应比工作井底部高出500mm以上，并应向一侧工作井有不小于0.5％的坡度。

隧道每隔50m设置一个安全孔（人孔），安全孔直径不小于700mm,一般安全孔可不设置爬梯，检修人员可利用电缆支架上下隧道。

隧道一般采用钢筋砼结构，侧壁采用370mm厚砖墙或钢筋混凝土结构，隧道底部和顶板采用现浇钢筋混凝土。

6.工作井

工作井是人可以经常顺利出入，以安置电缆接头、电气设备等附属部件或供牵拉电缆作业所需的小室式电缆构筑物。无论选择穿管敷设还是隧道敷设，工作井的设置和大小，对电缆施工运行和工程造价，都有很大的作用。

排管敷设方式，施工检修和分支都不方便，可考虑每50米设置一个工作井或工井，主要是巡视、电缆施工敷设、牵引时使用，考虑常用最粗电缆裕度绕圈，工作井净尺寸宜为2.8X2.8米,工作井底部应比最下层保护管低500mm以上。

工井（隧道）敷设方式，施工检修和分支都较方便，可只在隧道的终端、过街顶管以及需设置分接箱、环网柜的部位设置工作井，工作井尺寸也只考虑最粗电缆裕度绕圈，净尺寸为2.8X2.8m。

所有工作井应在人孔下方设置不小于500mm长、500mm宽、500mm高的集水坑，工作井底板应向集水坑有不小于0.5％的排水坡度。

与街道交叉

电缆路径一般位于人行道上，但与街道交叉是非常普遍的现象。在老城区、重要的街道施工时，一般要求尽量减少破路、杜绝严重影响交通，所以穿越街道应采用地下牵引或顶管工艺。当一处横穿街道电缆数量较少时，可考虑一根电缆牵引一根电缆管，牵引管材选用加厚的219聚乙烯PE管；当一处横穿街道电缆数量较多时，考虑多根顶管，采用机械顶进和人工掏挖相配合的施工。

牵引（顶）管的设置应与工作井的设置综合考虑，可调整工作井的深度，保证牵引（顶）管两侧必须进入工作井；在牵引（顶）管施工前，必须仔细查看地下管线测量资料，熟悉掌握地下情况，尽量避免破坏地下已有管线。

电力电缆的选择

电力电缆的品种和规格有很多品种，分类方法多种多样。通常按电缆的绝缘和结构不同，分为纸绝缘电缆、挤包绝缘电缆和压力电缆三大类。纸绝缘电缆是绕包绝缘纸带后浸渍绝缘剂（油类）作为绝缘的电缆，是一种古老的电缆品种；压力电缆是在电缆中充以能够流动、并具有一定压力的绝缘油或气的电缆，一般可用于63KV及以上电压等级的电缆线路；目前电缆线路中常用的电缆挤包电缆又称固体挤压聚合电缆，是以热塑性或热固性材料挤包形成绝缘的电缆，主要有聚氯乙烯（PVC）电缆、聚乙烯(PE)电缆、交联聚乙烯（XLPE）电缆和乙丙橡胶(EPR)电缆等。

交联聚乙烯电缆是20世纪60年代以后技术最快的电缆品种，其制造周期较短、效率较高、安装工艺较为简便、导体工作温度可达到90 度，由于制造工艺的不断改进，使得交联聚乙烯电缆产品具有优良的电气性能，完全能满足城市电网建设和改造的需要，产品价格呈逐年下降趋势，价格已有很大优势，我们在城区的电缆工程中大多使用的是三芯或单芯交联聚乙烯电缆YJLV22和YJV22系列产品。

电缆截面和导体，按持续工作电流确定。考虑施工和综合造价，35KV及以下原则上选用电缆截面不应超过300mm2，如果超过300mm2截面，应考虑调整接线方式，改由两根以上电缆并列供电。电缆导体优先采用铝芯，但在变电站出线、廊道紧张、负荷较大区域可使用铜芯电缆。

电气接线方式及设备

一般街道最少采用两根主干电缆供电，一根电缆沿线串接大量分接箱，然后由分接箱向各用户供电，带沿线主要负荷；一根电缆根据电缆制造长度沿线串接少量分接箱，只带沿线一些重要负荷，与环网柜联络，在事故情况下转供其他线路负荷。

环网柜一般设置在十字街口，作为主干线路联络之用，一般不带用户，普通选用四路进出线带负荷开关形式，负荷开关为三位置，可以运行、拉开、接地三

种方式，进出线额定电流为600A。

分接箱根据电气接线、沿线用户及所处位置，分为一路进线带负荷开关和不带负荷开关两种，可以满足不同环网供电方式，均为二路进线，额定电流为600A；多路出线，额定电流为200A。

电缆分接箱、环网柜体积较小，取得城建局同意安装于沿线工作井之上；箱式变压器体积较大，应考虑安装于道路规划红线以外。

电缆的阻燃和防火

电缆是一种可燃物，构成电缆的材料中有一大半为高分子聚合材料，在一定温度下会熔融，当局部电缆着火燃烧而产生高温，达到或超过邻近电缆引燃的温度时，就会导致电缆群体延燃，严重的还会将相连的电器设备全部烧毁。电缆火灾事故无论是受外界火源引起还是由电缆自身故障造成，都具有火势猛、蔓延快、抢救难、损失严重等特点，因此可以说，电缆运行中的防火是影响电缆安全运行的一个十分重要的问题，设计必须充分重视。电缆着火的原因多种多样，目前还难以从根本上加以杜绝，只能从采取阻燃和防止着火的措施出发，予以防范。

穿管敷设方式的阻燃和防火措施较为简单，投资较少。首先在所有工作井的进出线管口均需采用FZD-II型非硬化阻火堵料封死，堵料在管口填充长度不得小于200mm，并在工作井段所有电缆上施加3遍A60-Q改性氨基电缆防火涂料；然后有分接箱、环网柜的工作井（隧道与此相同），在井内顶板分接箱开口处及箱式变压器工作井在井内顶部不锈钢通风窗下，采用YJ型阻燃隔热板设置一道水平阻火墙,并在紧贴阻火墙下部的每根电缆上设置1米长纵向YJ型阻燃槽盒一个，盒内空隙用FZD-II型非硬化阻火堵料填充密实,阻燃槽盒采用L40X4镀锌角钢根据井内情况固定于距离最近的井壁上。

隧道敷设方式由于隧道内有大量的可燃物，所以阻燃和防火较为复杂，投资也较多。所有进出隧道或工作井、管径在300mm及以下的管口，均需采用FZD-II型非硬化阻火堵料封死，堵料在管口填充长度不得小于200mm；在电缆分支处、长距离隧道中相隔约200m或通风区段处、至控制室或配电装置的沟道入口等部位，各采用YJ型阻燃隔热板设置一道纵向阻火墙加防窜燃档板，并在阻火墙紧靠两侧各5米的每根电缆上施加3遍A60-Q改性氨基电缆防火涂料；长距离隧道中相隔1000m，采用YJ型阻燃隔热板设置一道带门（遇烟火可自行关闭）纵向阻火墙，并在阻火墙紧靠两侧各5米的每根电缆上施加3遍A60-Q改性氨基电缆防火涂料；工作井段的所有电缆上施加3遍A60-Q改性氨基电缆防火涂料。

11. 结束语

随着的发展，工程的增多，电力线路入地的经验会更多、技术更加成熟，但电力电缆技术的不断前进，又需要不断加强，充分掌握国内外动态，才能搞好电力线路入地的各项工作。

：

1.《电力线路工程技术标准规程手册》，曹欣春编，光明日报出版社2003年第1版。

2.《电力电缆安装运行技术问答》，史传卿编，电力出版社2002年第1版。

3.《电线、电缆及其附件实用手册》，国家电力公司电力机械局等编，中国电力出版社2000年第1版。

4.《电力工程电缆设计规范》

5.《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》

作者：袁振辉（天津送变电工程公司）

通讯地址：天津市卫国道122号

简历：本人1991年参加工作，，在天津送变电公司从事高压输电工程工作，本科毕业，工程师职称。主要工作内容包括架空线路和高压电缆的施工工作。