电缆技术交流V4.0

1、 北京是国内电缆使用最多的城市，也是电缆隧道建设规 模最大的城市。隧道是北京主网110kV及以上电压等级电缆的 主要敷设方式，排管作为少量10kV配网电缆的敷设方式，而 直埋敷设仅用于少量配网线路，主网线路极少采用。 上海电网是目前我国最大的城市电网。上海电缆通道以 排管方式为主。上海早在1979年就有了第一条专用电力隧道， 已建成的500kV世博输变电工程是国内首个城市中心的 500kV输电项目，拥有国内目前最大的电力隧道（5500mm）， 同时也是500kV交联电缆在国内的首次长距离敷设(15km)。 广州市电缆通道形式以电缆沟、直埋为主，不能开挖处 采用埋管、顶管，少数使用综合沟。全市使

2、用电缆隧道敷设 的长度为6.4km，仅占总电缆长度的1.5%。 1985年8月，国内首条用于城市电网的110kV单芯交联电 缆在广州投运。 把电缆敷设入开挖好的壕沟或预制槽盒中，沿线在电缆 上下铺设一定厚度的细砂或土，然后盖上保护板或槽盒 盖，最后回填，夯实与地面齐平的敷设方式。 l电缆表面距地面不应小于0.7m，当位于行车道或耕地下 时，应适当加深，且不宜小于1.0m。在引入建筑物、与 地下建筑物交叉及绕过建筑物时可浅埋，但应采取保护 措施。 l敷设于冻土地区时，电缆宜埋在冻土层下，当条件受限 制时，应采取防止电缆受到损坏的措施。 l直埋敷设的电缆应沿其上、下紧邻侧全线铺以厚度不小 于100

3、mm的细砂或土，并在其上覆盖宽度超出电缆两侧各50mm 的保护板。电缆敷设于预制钢筋混凝土槽盒时，应先在槽盒内 垫厚度不小于100mm的细砂或土，敷设电缆后，用细砂或土填 满槽盒，并盖上槽盒盖。 l直埋敷设电缆穿越城市交通道路和铁路路轨时，应采取 保护措施。 l直埋敷设的电缆，严禁位于地下管 道的正下方或者正上方。 l在保护板或槽盒盖上层应全 线铺设醒目的警示带。 l在电缆转弯、接头、进入建 筑物等处及直线段每隔一定间距 应设置明显的方位标志或标桩， 间距不宜大于50m。 电缆直埋敷设时的配置情况平行交叉 电力电缆之 间 10kV及以下电力电缆0.10.5 10kV以上电力电缆0.250.5

4、不同部门使用的电缆0.500.5 电缆与地 下管沟 热力管沟2.00.5 油管或易（可）燃气管道1.00.5 其他管道0.50.5 电缆与铁 路 非直流电气化铁路路轨3.01.0 直流电气化铁路路轨10.01.0 电缆与建筑物基础0.6 电缆与公路边1.0 电缆与排水沟1.0 电缆与树木的主干0.7 电缆与1kV以下架空线电杆1.0 电缆与1kV以上架空线杆塔基础4.0 注： 用隔板分隔或电缆穿管时不得小于0.25m; 用隔板分隔或电缆穿管时不得小于0.10m; 特殊情况时，减小值不得大于50%。 按规划电缆根数开挖壕沟一次建成多孔管道的地下构筑物。 l供敷设单芯电缆用的保护管管材，应选用非导

5、磁并符合环保 要求的管材。供敷设三芯电缆用的保护管管材，还可使用内 壁光滑的钢筋混凝土管或镀锌钢管。 l土壤覆盖深度不宜小于0.5m。且与电缆、管道（沟）及其他 构筑物的交叉距离不宜小于现行国家标准电力工程电缆设 计规范GB 50217的规定。 电缆直埋敷设时的配置情况平行交叉 电力电缆之 间 10kV及以下电力电缆0.10.5 10kV以上电力电缆0.250.5 不同部门使用的电缆0.500.5 电缆与地 下管沟 热力管沟2.00.5 油管或易（可）燃气管道1.00.5 其他管道0.50.5 电缆与铁 路 非直流电气化铁路路轨3.01.0 直流电气化铁路路轨10.01.0 电缆与建筑物基础0

6、.6 电缆与公路边1.0 电缆与排水沟1.0 电缆与树木的主干0.7 电缆与1kV以下架空线电杆1.0 电缆与1kV以上架空线杆塔基础4.0 注： 用隔板分隔或电缆穿管时不得小于0.25m; 用隔板分隔或电缆穿管时不得小于0.10m; 特殊情况时，减小值不得大于50%。 l管材的内径不宜小于电缆外径或多根电缆包络外径的1.5 倍。 l保护管尽可能做成直线，如需避让障碍物时可做成圆弧状 但圆弧半径不得小于12m，如使用硬质管，则在两管镶接处的折 角不得大于2.5。 l在保护管中设置工井的间距必须按敷设在同一道保护管中 重量最重，允许牵引力和允许侧压力最小的一根电缆计算决定。 l工井长度应根据敷设

7、在同一工井内最长的电缆接头以及能 吸收来自保护管内电缆的热伸缩量所需的伸缩弧尺寸决定，且 伸缩弧的尺寸应满足电缆在寿命周期内电缆金属护套不出现疲 劳现象。 2 0 4CCRS l工井净宽应根据安装在同一工井内直径最大的电缆接头和 接头数量以及施工机具安置所需空间设计。工井净高应根据接 头数量和接头之间净距离不小于100mm设计，且封闭式工井净高 不宜小于1.9m。 l每座工井的底板应设有集水坑，拉环坑，向集水坑泄水坡 度不应小于0.5%。 l安装在工井内的金属构件皆应用镀锌扁钢与接地装置连接。 每座工井应设接地装置，接地电阻不应大于10。 封闭式、盖板可开启的电缆构筑物，盖板与地坪相齐或稍有

8、上下。 l电缆沟内施工通道的净宽应不小于500mm 。 l在不增加电缆导体截面且满足输送容量要求的前提下，电缆 沟内可回填细砂或土。 l在不回填的电缆沟内，电缆固定和热伸缩对策方法应参照电 缆隧道。 l电缆沟盖板为钢筋混凝土预制件，其尺寸应严格配合电缆电缆沟盖板为钢筋混凝土预制件，其尺寸应严格配合电缆 沟尺寸。盖板表面应平整，四周应设置预埋件的沟尺寸。盖板表面应平整，四周应设置预埋件的护口件护口件，有电，有电 力警示标识。盖板的上表面应设置一定数量的供搬运、安装用力警示标识。盖板的上表面应设置一定数量的供搬运、安装用 的拉环。的拉环。 容纳电缆数量较多、有供安装和巡视的通道、全封闭型的电缆构

9、筑物。 敷设特征最下层垂直净距最上层垂直净距 电缆沟10150 隧道或电缆夹层10100 电缆类型及敷设特征支架层间最小净距 控制电缆120 电 力 电 缆 电力电缆每层一根D+50 电力电缆每层多于一根2D+50 电力电缆三根品字型布置2D+50 电力电缆三根品字型布置多于一回3D+50 电缆敷设于槽盒内H+80 施工方法 具体情况开挖式隧道非开挖式隧道 隧道与建（构）筑物平行距离不小于1.0m不小于隧道外径 隧道与地下管线平行距离不小于1.0m不小于隧道外径 隧道与地下管线交叉穿越间距不小于0.5m不小于隧道外径 隧道内电缆排列应按照电压等级“从高到低”、“强 电至弱电的控制和信号电缆、通

10、讯电缆”的顺序“自下而上” 排列。不同电压等级的电缆不宜敷设于同一层支架上。 此工法适用于埋深较浅、地面地下构 筑物及管线少、无水条件、土层稳定 的地段。优点是施工工艺简单，建设 周期短，施工速度快，造价较低；其 缺点是一旦外部条件不能满足要求， 则必须采取前期拆迁、边坡支护、降 水等一系列措施，工程造价将大幅提 高，对环境影响很大。 根据现场情况，电缆隧道可采取明挖、暗挖两种施工工艺，其中 暗挖法又分为矿山法、盾构法、顶管法三种。 该工法适用于隧道埋深较深、土 层具有一定自稳能力、无水条件 的地段。优点是施工工艺较盾构 法简单，施工过程中对地面环境 影响小，造价适中；其缺点是人 工操作施工危

11、险性大，施工工期 长，地面沉降不易控制，在穿越 重要地面构筑物、场地地质条件 和水质情况不理想的地段需采用 控制沉降加固、支护技术措施， 如超前注浆加固、降水等，造价 大幅提高。 此工法适用于隧道埋深度较深、 土层较厚、隧道断面单一的地段 。优点是施工速度快，施工安全 性好，施工过程中地面沉降控制 可靠，适用于各种土质水质条件 （岩石基层除外），结构质量可 靠，防水性能好，施工过程中对 地面环境影响小；其缺点是施工 设备复杂昂贵，断面尺寸单一， 不易调整，平面及纵向转弯困难 ，工程造价相对较高。 顶管法是继盾构法之后发展起来 的一种地下管道施工方法。此工 法与盾构法相比，推进完可省去 管片拼装

12、环节，主要适用于断面 尺寸小于3.5m情况。优点是施工 占地面积小，投资适中，且对周 边环境影响小，作业人员相对较 少，短距离推进更为经济。缺点 是不适应超长距离，平面及纵向 转弯困难，不适用于大断面。 l直埋 无特殊接头区 多回电缆平行敷设时，接头的位置相互错开 接头位置避开路口，地下管线密集处 l排管 工井作为接头区 常规工井两侧各设置一回 l电缆沟 无特殊接头区 各个回路的接头交叉布置在电缆沟 直线段中 l隧道 无接头区 接头区 l从周边介质散热性能而言，直埋、排管、填沙电缆沟 输送容量受限较大。 l排管情况下输送容量还应特别注意“无效孔”问题和 “非开挖管”问题。 l不填沙电缆沟和隧道

13、散热条件较好，电缆输送容量相 对较大。 机械损伤机械损伤 绝缘受潮绝缘受潮 化学腐蚀化学腐蚀 绝缘老化绝缘老化 施工质量施工质量 火灾火灾 直埋直埋差差差差差好 排管排管较差较差较好一般较好一般 电缆沟电缆沟 较好 差差较差 较好 差 隧道隧道好较好好好好较好 敷设方式规划敷设电缆根数 直埋6根及以下 保护管或电缆沟24根及以下 隧道18根及以上 电缆导体最小截面的选择，应同时满足载流量和 通过系统最大短路电流时热稳定的要求。 敷设方式环境温度选取原则 地下 直埋 埋深处当地的最热月的平均 地温 保护管 埋深处当地的最热月的平均 地温 空气 隧道（有通风）通风设计温度 隧道（无通风）或电缆沟

14、最热月的日最高温度平均值 另加5摄氏度 架空（有日照）最热月的日最高气温平均值 水中水下敷设最热月的日最高水温平均值 敷设环境温度敷设环境温度 全国各地区代表性城市八月份平均地温（全国各地区代表性城市八月份平均地温（） 不同类型土壤的热阻系数不同类型土壤的热阻系数 一端直接接地，另一端经护层保护器接地，适用电缆线路类 型: 较短线路 优点：所需的材料种类较少。 缺点：回流线产生额外损耗， 且很容易被盗，无回流线后在发 生短路时容易造成外护套击穿， 形成多点接地；回流线布置不合 理会使三相电缆线路在回流线上 的感应电动势向量和不为零，产 生环流电流造成损耗。 采用单端接地时短路感应电压比较大，可

15、加设回流线， 其作用是： l减小短路时电缆护套上的感应电压。 l通信保护（地电位上升、感应电压） 适用较长的水下电缆、35kV及以下电缆或输送容量较小的 35kV及以上电缆。 优点：所需的材料 种类较少，金属护层所产 生的感应电压很小，基本 为零。 缺点：相间金属护 层及大地形成了回路，会 产生环流损耗，影响到传 输效率，一般单芯电缆少 用。 当线路较长时，宜划分适当的单元设置绝缘接头，使电缆金 属护层分隔在三个区段以交叉互联接地，两端直接接地，中 间处将护套换位。每单元系统中三个分隔区段的长度宜均等， 如图所示： 金 属 屏 蔽 层 电 压 限 制 器 绝 缘 接 头 电 缆 终 端 头 中

16、 间 接 头 适用较长线路。 优点：每个单元三段电缆长度相等时，两个接地点之间 的电位差是零，这样在护套上不会产生环流，短路时感应电 压较小 缺点：所需材料种类较多。 交叉互联箱六线接地箱 按定量参数要求减少电缆轴向热应力或有助自由 伸缩量增大而使电缆呈蛇形的敷设方式。 在隧道、电缆沟内66kV及以上的单芯电缆，应 按电缆的热伸缩量作蛇形敷设设计。 垂直蛇形：节距大，轴向力大，支架、夹具少，施工方便； 支架荷载大；侧向力加大；夹具处电缆弯曲。 水平蛇形：节距小，轴向力小； 施工不便。 412m,电缆截面越大，取值宜越大 轴向力、施工误差、疲劳应变 1.4D2D,水平蛇形大于垂直蛇形 单芯电缆金

17、属屏蔽（金属套）在线路上至少有一点直接接地， 任一点非直接接地处的正常感应电压应符合下列规定： 1） 采取能防止人员任意接触金属屏蔽（金属套）的安全措施 时，满载情况下不得大于300V； 2） 未采取能防止人员任意接触金属屏蔽（金属套）的安全措 施时，满载情况下不得大于50V。 在电缆沟、隧道或电缆夹层内安装的电缆支架离 底板和顶板的净距不宜小于表4.1.3规定。 表4.1.3 电缆支架离底板和顶板最小净距(mm) 敷设特征最下层垂直净距最上层垂直净距 电缆沟10（50100）150（150200） 隧道或电缆夹层10（50100）100（100150） 电缆隧道与相邻建（构）筑物及管线最小间

18、距应符合 国家现行有关规范，且不宜小于表4.5.1，当不能满足要求时， 应在设计和施工中采取必要措施。 表4.5.1 电缆隧道与相邻建（构）筑物及管线最小间距 施工方法 具体情况 开挖式隧道非开挖式隧道 隧道与建（构）筑物平行距 离 不小于1.0m不小于隧道外径 隧道与地下管线平行距离不小于1.0m不小于隧道外径 隧道与地下管线交叉穿越间 距 不小于0.5m不小于隧道外径 4.11.2电缆终端站（场）的站区场地设计标高应高于频率为 2%（重现期）的洪水水位或历史最高内涝水位。当站区场地 设计标高不能满足上述要求时，可区别不同的情况分别采取 以下三种不同的措施： 1 对场地标高采取措施时，场地设

19、计标高应不低于洪水水位或 历史最高内涝水位。 2 对站区采取防洪或防涝措施时，防洪或防涝设施标高应高于 上述洪水水位或历史最高内涝水位标高0.5m。 3 采取可靠措施，使主要设备底座和生产建筑物室内地坪标高 不低于上述高水位。 4.11.3电缆终端站（场）场地设计标高宜高于或者局部高于站 外自然地面，以满足站区场地排水要求。 4.11.4 电缆终端站（场）内的电缆终端、避雷器、支持绝缘 子等设施布置应符合现行行业标准高压配电装置设计技术 规范DL 5352的规定。 采取能防止人员任意接触金属护套或屏蔽层的 安全措施时，满载情况下不得大于 100V 。 采取能防止人员任意接触金属护套或屏蔽层的 安全措施时，满载情况下不得大于 300V 。 采取能防止人员任意接触金属护套或屏蔽层的 安全措施时，满载情况下不得大于 300V 。 隧道、工作井人孔内径应不小于 800mm 2、电缆沟应设置接地装置，接地电阻应小于5 3、工作井除绿化带外不应使用复合材料井盖 4、35-220千伏排管和18孔及以上的6-20千伏排管方 式应采取（钢筋）混凝土全包封防护； 5、220kV及以上电压等级不应采用非开挖定向钻进拖 拉管 6、非开挖定向钻拖拉管长度不应超过 150m 气体绝缘输电线路是一种采用气体绝缘输电线路是一种采用SF6SF6气体