電力電纜同架空線路一樣,也是輸送和分配電能的。在城鎮(zhèn)居民密集的地方,在高層建筑內及工廠廠區(qū)內部,或在其他有腐蝕性氣體和易燃、易爆的場所,考慮到安全和市容美觀的問題以及受地理位置的限制,不宜架設甚至有些場所規(guī)定不準架設架空線路時,就需要使用電力電纜。
電力電纜與架空線路相比有以下優(yōu)點:
(1)運行可靠,不受外界影響,不會像架空線路那樣,因風害、雷擊、鳥害等造成斷線、短路與接地等故障,機械碰撞的機會也較小。
(2)不占地面和空間,電力電纜一般都敷設在地下,不受路面、建筑物的影響,適合城市與工廠使用。
(3)供電安全,地下敷設,不會對人身造成各種危害。
(4)運行維護工作量小,節(jié)省線路維護費用。
(5)不使用電桿,節(jié)約木材、鋼材、水泥,同時使市容美觀整齊,交通方便。
(6)電力電纜的充電功率為電容性功率,有助于提高線路功率因數(shù)。
電力電纜雖然有以上優(yōu)點,但它成本高,投資費用較大;敷設后不易變動,運行也不夠靈活;發(fā)生故障后,測尋和修復都比較困難;電纜頭的制作工藝比較復雜,要求也較高,所以目前只適用于特定的場所。
1 電力電纜的安裝敷設
1.1 電力電纜線路路徑的選擇
一條電力電纜線路在正常條件下運行,其壽命為40年~50年,且投資又大。因而電力電纜線路路徑的選擇就極為重要。其路徑的選擇不僅與敷設時投資的大小、施工的方便與否有關,而且與今后幾十年電力電纜能否安全、經濟運行關系極大,決不可掉以輕心。
電力電纜線路路徑的選擇,主要從安全、經濟和便于施工三個方面考慮。
1.1.1 安全運行
(1)必須考慮電力電纜在投入運行后不致遭到各種損壞,如機械外力、振動、摩擦、化學腐蝕、雜散電流和熱影響等。
(2)電力電纜路徑的選擇應與未來的規(guī)劃相結合,避免與規(guī)劃發(fā)生沖突,運行后再遷移,還要考慮今后的發(fā)展和負載的增長。
(3)在選擇電力電纜線路路徑時,應盡可能讓電力電纜水平敷設,以減少電力電纜的高度差。
(4)選擇電力電纜線路路徑時,還應考慮便于今后的運行維護和檢修。
1.1.2 經濟
(1)盡可能選擇最短距離,節(jié)約投資,減少線路損耗和發(fā)生事故的幾率。
(2)還應結合未來規(guī)劃及發(fā)展情況考慮路徑,以減少總投資。
1.1.3 便于施工
(1)應盡量減少穿越各種管道、鐵路、公路等設施和拐彎、迂回,以便于敷設。
(2)應考慮便于電纜的運輸。
(3)當電力電纜線路采用隧道或排管敷設方式時,還應考慮以下幾個方面:
1)應選擇土質較好,地下水位低的路徑,以免土質松軟增加施工的困難或在運行中地基下沉損壞管道。
2)應選擇已定型的道路,與市政規(guī)劃一致,以免日后遷移造成浪費。
3)應選擇在車行道的一側或慢車道上,有較寬的人行道或綠化帶時,力爭在人行道或綠化帶下,這樣可降低管道所承受的載荷和少穿越馬路。
4)應選擇比較直的路徑,避免建設在迂回曲折的道路上,以利于少占道路的斷面和便于電纜的敷設。
5)應避免與其他管線的主干線在同一馬路上,以減少交叉或相互干擾。
6)應結合電力系統(tǒng)的長遠規(guī)劃以及有利于架空線路的逐步轉入地下,應按該地區(qū)的最終容量考慮,一次投資、一次建成,不宜日后再進行擴建。
1.2 電力電纜線路的敷設方式及其要求
1.2.1 電力電纜線路的敷設方式
(1)直接埋設在地下,這是最通行和最經濟的敷設方法。
(2)敷設在電纜溝內,用于多條電纜的敷設。
電纜溝雖然當時投資比直埋較大,但其便于進行溫度監(jiān)視和采取通風降溫措施,改善其散熱條件。另外,電纜溝還具有便于電纜檢修、新設、更換以及有利于防止外力損傷和故障測尋、修復等優(yōu)點。
(3)安裝在電纜隧道內,當在發(fā)電廠或變電站出線電纜很多或并列敷設條數(shù)較多(如20~40條以上時)的地區(qū)敷設電纜時,應考慮建造電纜隧道。
建造電纜隧道雖然建設時投資大、工期長、建筑材料耗費多,而且?guī)硗L、防火、防漏水等大量問題,但是它具有以下優(yōu)點:
1)大量地減少了電纜線路所占道路斷面(走廊)。
2)減少對電纜的外力破壞和機械損傷。
3)消除因土壤中有害物質引起的保護層化學腐蝕。
4)檢修或更換電纜迅速方便。
5)隨時可以增放新電纜,而且不必掘開路面。
(4)敷設在電纜排管內,當較多電纜通過市區(qū)街道時,直埋對電纜壓力大,又不適宜建造電纜溝和隧道,可建造電纜排管,造價低于隧道,但又具有許多隧道的優(yōu)點,還不必考慮防火問題。
(5)敷設在電纜托架上,是廠區(qū)內電纜安裝的新形式,廠區(qū)內(尤其是發(fā)電廠或化工廠內)管線很多,建筑電纜溝已很困難,又常常因為熱管道的跑汽、跑水而損傷電纜,因而在廠區(qū)內采取電纜托架架空安裝來代替電纜溝。
(6)架空安裝,由于近年塑料電纜的發(fā)展,電纜的重量減輕,把電纜吊掛在吊線上(或固定在桿塔上)的方式逐漸得到應用。架空電纜和埋在地下的電纜相比,易受外界的影響,不夠美觀,但建設費用較低。
1.2.2 電力電纜線路敷設的安全技術要求
(1)電纜直接敷設在地下的安全技術要求
1)電纜的埋設深度不應小于0.7m,通過農田時埋設深度不小于1.2m。電纜周圍應鋪以100mm的細土,在電纜上方100mm處蓋上水泥保護板,其寬度應超出電纜直徑兩側各50mm。
2)電纜敷設在建筑物附近時,電纜外皮與建筑物基礎的距離不應小于0.6m(原則是考慮電纜施工時不受建筑物的阻礙,也不影響建筑物的結構)。
3)多條電纜同溝敷設或相互交叉時,電纜外皮間的距離應符合以下要求:
①電力電纜相互間或與控制電纜間的最小凈距10kV及以下為0.1m,10kV以上為0.25m;不同部門使用的電纜(包括通信電纜)相互間為0.5m,如用電纜隔板隔開時,可降為0.1m,穿入管中不作規(guī)定。
②電纜相互交叉時的最小凈距為0.5m。電纜在交叉點前后1m范圍內,如用隔板隔開時,上述距離可降為0.25m,穿入管內時不作規(guī)定。
③電纜平行或交叉時要保持一定距離是考慮以下幾個原因:
檢修電纜時,若鄰近電纜距離太近容易造成機械外傷。為了防止電纜在運行時發(fā)生故障而將臨近電纜燒壞,因此電纜間應保持適當?shù)木嚯x;電纜間距離太近不容易散熱,因而影響電纜的載流量;若電纜相互靠近或交叉不能保持一定距離而相互接觸時,則容易產生“交流電蝕”。
4)電纜與地下管道接近和交叉時,電纜與管道間的凈距不應小于以下規(guī)定:
①電纜與熱力管道接近時的最小凈距為2m,如用隔板隔開時為1m。
②電纜與可燃氣體和易燃液體管道接近時的最小凈距為1m。
③電纜與其他管道接近時的最小凈距為0.5m。
④電纜與各種管道交叉時的最小凈距為0.5m。
⑤禁止將電纜平行敷設在管道的上方或下方。
5)電纜與城市街道、公路或鐵路交叉時應敷設于管中。管的內徑不應小于電纜外徑的1.5倍,且不得小于100mm;管頂距路軌底或公路路面的深度不應小于1m;距排水溝不應小于0.5m;距城市街道路面的深度不應小于0.7m;管長除跨越公路或軌道寬度外,一般應在兩端各伸出2m;在城市街道、管長應伸出車道路面。
(6)電纜與鐵道平行敷設時,電纜與鐵軌的最小凈距為3m。這是為了減少火車通過時引起的振動對電纜鉛包產生的損害;另一方面也考慮了便于維修。當電纜與電氣化鐵道平行敷設時,為了防止自軌道漏至地下的雜散電流引起電纜保護層發(fā)生電化學腐蝕,電纜與軌道的凈距不應小于10m。
7)直埋電纜引進隧道、人井及建筑物時,應穿在管中,并在管口加以堵塞,以防滲水。
管口的堵塞方法:可以在管內填以油麻,然后在管口內澆注瀝青,或用水泥、白灰等將管口堵嚴。
8)電纜從地下或電纜溝引出地面時,為了防止機械損傷,地面以上2m一段應用金屬管或罩加以保護,其根部應伸入地面下0.1m。
9)地下并列敷設的電纜,其中間接頭盒位置應相互錯開,其凈距不應小于0.5m,以便于接頭施工,也有利于縮小電纜線路的走廊。中間接頭盒外應有防止機械損傷的保護盒。
10)敷設在郊區(qū)及空曠地帶的電纜線路,由于無建筑物等固定標志,給電纜圖樣的繪制和日后的運行維護工作帶來很多困難。因此需要在線路轉彎處、接頭處和直線部分每隔50m~100m處埋設電纜標樁一個,標明電纜具體位置,并在電纜平面圖上標明標樁位置和編號,以便運行維護。
11)直接埋在地下的電纜一般應用鎧裝電纜,以防止在敷設時或運行中遭受機械損傷。
(2)電纜敷設在溝內和隧道內的安全技術要求。
1)電纜溝一般由磚砌而成,少數(shù)由混凝土澆鑄而成。溝的大小視溝內電纜的多少而定,溝內各部位允許的最小距離應符合表1的規(guī)定。
表1 電纜溝和電纜隧道內的最小允許距離(mm)
表
電纜溝要保持干燥,不應潮濕,更不應成為“水溝”。應當防止雨水或地下水流入電纜溝內,并應在溝內設置適當數(shù)量的蓄水坑(一般每隔50m左右設蓄水坑一個),及時將水排出。
2)電纜隧道一般由鋼筋混凝土筑成,也可用磚砌成。隧道一般高度為1.9m ~ 2.0m,寬度為1.8m~2.0m,以便在內部安裝電纜支架和工作人員通行。
電纜隧道應有兩個以上的人孔,長距離隧道一般每隔100m~200m應裝設一個。不僅是為了便于進行維護、檢修,還考慮到隧道內電纜發(fā)生故障或火災時,工作人員能迅速、順利地進入或撤出隧道。
為了便于巡視檢查和檢修,隧道內應有良好的電氣照明,且應能在兩端或出入口進行控制,以便節(jié)約用電和避免走回頭路。
3)電纜固定于電纜溝和隧道的墻上,水平裝置時,當電纜外徑等于或大于50mm時,應每隔1m加一支撐;外徑小于500mm的電纜和控制電纜,應每隔0.6n加一支撐;排成正三角形的單芯電纜,每隔1m應用綁帶扎牢。
4)電纜溝和隧道中的電纜,因通過電流而產生的熱量,只有極少部分熱量(約10%)是靠墻壁散發(fā)出去的,主要還是靠空氣流動將熱量帶走。因此每隔一定距離要留有進氣和排氣口,使進氣口較低,排氣口較高,產生壓力差驅使空氣流通。
5)電纜隧道和溝的全長應裝設有連續(xù)的接地線,接地線應和所有電纜支架相