《配电网工程典型设计》电缆分册

《配电网工程典型设计》电缆分册
《配电网工程典型设计》电缆分册

《配电网工程典型设计》电缆分册编制说明为落实公司党组“解决两头薄弱”、“发展配电网是当务之急”等重要决策部署,运维检修部积极行动,以配电网规划设计导则为引领,以全面落实全寿命周期管理要求为主线,开展配电网标准化建设工作。编制配电网工程典型设计是配电网标准化建设工作的重要组成部分。

本次2013版电缆分册征求意见稿共包含5个模块,13个子模块,其中直埋含3个子模块,排管含2个子模块,电缆沟含2个子模块,隧道含2个子模块,电缆井含4个子模块。与公司2006版输变电工程典型设计电缆敷设分册10kV部分相比,2013版电缆分册成果具有如下特点:

一是模块选择结合10kV配电网工程建设特点进行了优化组合。如未包含桥架模块;电缆沟按照沟壁结构型式,排管和隧道按照开挖方式对子模块进行了重新划分。设计成果达到了施工图深度。

二是充分考虑高海拔、极寒地区应用条件,做到了典设应用环境全覆盖。

三是以公司配电网规划设计技术导则等相关标准为指导,做到了典型设计方案应用与城市等级和供电区域的紧密结合。

四是设计方案与标准物料无缝结合,做到设计方案选择、物资采购、工程施工全过程高度统一,为缩短工程周期、提高建设效率提供了强有力的保障。

六是充分考虑配电网自动化建设以及智能电网建设的有机结合,预留了通信通道,并预留了智能监控等设备接口。

(2013年版)

国家电网公司配电网工程

典型设计

电缆分册

2013-12-25

目录

第一篇总论 (1)

第一章概述 (1)

1.1典型设计的内容 (1)

1.2典型设计的目的 (1)

1.3典型设计的原则 (1)

1.4典型设计的组织形式 (2)

1.5典型设计的工作方式 (2)

第二章典型设计工作过程 (3)

2.1启动阶段 (3)

2.2调研工作 (3)

2.3审查各网省公司技术导则 (3)

2.4编制典型设计 (3)

第三章典型设计依据 (4)

3.1设计依据性文件 (4)

3.2主要设计标准、规程规范 (4)

3.3主要电气设备技术标准 (4)

第二篇 10KV电缆线路典型设计 (6)

第四章设计技术原则 (6)

4.1概述 (6)

4.2电气部分 (6)

4.3土建部分 (11)

第五章各模块技术组合 (14)

5.1模块分类 (14)

- I -

5.2使用说明 (14)

第六章直埋敷设方案(A模块) (17)

6.1概述 (17)

6.2模块适用范围 (17)

6.3模块方案说明 (17)

6.4设计图 (18)

第七章排管敷设方案(B模块) (33)

7.1概述 (33)

7.2模块适用范围 (33)

7.3模块方案说明 (33)

7.4设计图 (35)

第八章电缆沟敷设方案(C模块) (56)

8.1概述 (56)

8.2模块适用范围 (56)

8.3模块方案说明 (56)

8.4设计图 (57)

第九章电缆隧道敷设方案(D模块) (76)

9.1概述 (76)

9.2模块方案说明 (76)

9.3模块方案说明 (76)

9.4设计图 (78)

第十章电缆井敷设方案(E模块) (119)

10.1概述 (119)

10.2模块适用范围 (119)

10.3模块设计说明 (119)

10.4设计图 (121)

- II -

第一篇总论第一章概述

推进配电网标准化建设是国家电网公司全面落实科学发展观,建设“资源节约型、环境友好型”社会,大力提高集成创新能力的重要体现;是国家电网公司实施集团化运作、集约化发展、精细化管理的重要手段;是全面建设具有结构合理、技术先进、灵活可靠、经济高效的现代配电网的重要举措。

配电网典型设计是推进配电网标准化建设最基础、最重要手段之一。推广应用配电网典型设计对强化配电网工程精细化管理水平、提高配电网工程质量、提高配电网的供电可靠性、宣传“国家电网”品牌、树立良好的企业形象等具有非常重要的意义。

1.1典型设计的内容

配电网工程典型设计是配电网标准化建设工作主要成果之一,包括三个分册:配电分册、线路分册和电缆分册。

1.2典型设计的目的

配电网具有建设规模大、点多、面广、设备种类繁多、分布范围广、地域差异大、形式多样等特点。建设“一强三优”现代公司,建设现代配电网要求实施集约化管理,发挥规模优势,提高资源利用率。编制配电网典型设计的目的是:统一建设标准,统一设备规范;方便运行维护,方便设备招标;提高工作效率,降低建设和运行成本;发挥规模优势,提高整体效益。

1.3典型设计的原则

按照国家电网公司配电网标准化建设“六化”、“六统一”、顺应智能配电网建设和发展的工作要求,编制配电网工程典型设计的原则是:安全可靠、自主创新、先进适用、标准统一、覆盖面广、提高效率、注重环保、节约资源、降低造价、努力做到统一性与适应性、先进性、经济性和灵活性的协调统一。

(1)统一性:典型设计基本方案统一,建设标准统一,外部形象体现国家电网公司企业文化特征。

(2)适用性:典型设计要综合考虑不同地区的实际情况,在公司系统中具有广泛的适用性,并能在一定时间内,对不同规模、不同形式、不同外部条件均能适用。

(3)先进性:推广应用成熟适用的新技术、新设备和新材料;适应分布式电源和电动汽车充换电设施接入要求;鼓励设计创新;典型设计各项技术经济可比指标先进。

(4)经济性:综合考虑工程初期投资与长期运行费用,追求工程寿命期内最优的企业经济效益。

(5)灵活性:典型设计模块划分合理,接口灵活,组合方案多样,增减方便,便于调整概算,方便灵活适用。

(6)可靠性:各模块安全可靠,通过模块拼接得到的技术方案安全可靠。

- 1 -

1.4典型设计的组织形式

国家电网公司成立了配电网工程典型设计工作组。组成单位包括:运检部、基建部、营销部(农电部)、国网经研院。

典型设计编制组由国网经研院牵头,考虑公司系统不同地区配电网特点及其设计单位实力,遴选系统内省(市)经研院(所)设计单位,由浙江、江苏、山东、湖南、河南、甘肃省经研院及省内部分地市经研所、设计单位组成,分为配电工程、线路工程和电缆工程三个分册编制小组。相关设计单位由主管领导负责,组织精干力量开展典型设计研究和编制工作。

1.5典型设计的工作方式

配电网工程典型设计的工作方式是:统一组织、分工负责、充分调研、择优集成、加强协调、团结合作、控制进度、按期完成。配电网典型设计以应用为重点,以工程设计为核心;采用模块化设计手段,推进标准化设计;建立滚动修订机制,不断更新、补充和完善典型设计。

1.5.1 统一组织、分工负责、充分调研、择优集成

(1)统一组织:由国家电网公司统一组织编制典型设计,提出统一的配电网工程典型设计指导性意见,统一协调进度安排,统一组织推广应用,统一组织滚动修订。

(2)分工负责:典型设计工作组在国家电网公司运检部的领导下,开展调研,编制配电工程典型设计技术原则。技术原则包含典型设计的设计对象、各类设计主要设计原则、设计对象的技术方案组合和主要技术指标。

(3)充分调研:工作组在起草典型设计技术原则时,结合我国电网发展的实际状况,采用实地考察、印发调研函、召开座谈会等方式,有效组织开展调研工作。各有关单位在编制典型设计技术导则时,充分调研本地区配电工程建设的实际需要。

(4)择优集成:根据各有关单位的技术导则,工作组对其进行审查,择优选择具体的典型设计方案,择优选择设计单位。通过归并整理,集成为《配电网工程典型设计》和具体的典型设计方案,并确定设计单位,编制《国家电网公司配电网工程典型设计》。

1.5.2加强协调、团结合作、控制进度、按期完成

配电网工程典型设计工作涉及的部门较多,为在规定的时间内完成这项工作,并达到典型设计的目的,有关单位和部门加强协调、团结合作,发挥各自的优势,保证了最终成果在公司系统内的覆盖面和适应性。按照工作计划安排,最终在规定的时间内完成相应的阶段性成果。

1.5.3以工程应用为重点、以工程设计为核心

配电网工程典型设计工作的重点是实现集约化、精细化管理,指导公司系统配电网工程的设计和建设。具体的典型设计方案,能够满足公司系统各地区工程应用的需要,并可以方便使用。

配电网工程典型设计工作的核心是规范、统一配电网工程的设计,形成推广应用新技术、新材料、新设备的平台,并引导今后配电网工程的建设发展方向。

1.5.4采用模块化设计手段,推进标准化设计

配电分册中,设立配电变压器、进出线、无功补偿装置等基本“模块”。线路分册中,按照线路回路数、导线截面、海拔高度、气象条件、适用地形和杆塔型式设计各种杆型、各类杆头模块。电缆分册中,按照各类电缆的敷设方式设计基本“模块”。

- 2 -

各种不同情况的实际工程能够应用典型设计的“模块”,通过拼接和调整得到合理、适用的设计方案,保证了典型设计成果的适应性和灵活性。具体的“模块”贯彻了标准化设计要求,保证了典型设计的统一性,实现集约化管理的目的。

第二章典型设计工作过程

2013年9月11日,国家电网公司运检部印发《国家电网公司关于印发全面开展配电网标准化建设工作意见的通知》(国家电网运检〔2013〕1323号),启动配电网标准化建设工作,提出“深化细化配电网典型设计方案”。明确由国网北京经济技术研究院牵头开展《配电网工程典型设计》工作。

配电网工程典型设计工作共分为:启动阶段,调研阶段,技术原则编制阶段和典型设计成果编制阶段共四个主要阶段。

2.1启动阶段

2013年9月22日,国网北京经济技术研究院印发《关于成立配电网标准化工作领导小组和工作小组的通知》(经研配网〔2013〕1046号)正式启动配电网标准化典型设计工作。

2013年9月26日,国网经研院组织国家电网公司系统27家省经研院和部分地(市)经研所,召开《配电网标准化建设工作研讨会》,了解省公司配电网典型设计开展情况和标准化建设成果。

2013年9月29日,国家电网公司运检部组织召开“配电网标准化建设工作”启动会,下达典型设计工作等重点工作推进计划。

2013年10月15日,国网经研院组织国家电网公司系统27家省经研院和11家地(市)经研所,召开《配电网标准化建设工作动员会》,正式启动典型设计工作。

2.2调研工作

按照工作计划,为深入了解国家电网公司系统内各省公司配电网工程设计、建设现状、典型设计需求和开展情况,工作组通过多种形式进行了收资和调研。调研工作中,充分考虑了公司系统供电服务地区覆盖面,考虑了发达地区与欠发达地区、城乡之间的差距。

2013年10月15日至11月2日,收集整理浙江、山东、河南、江苏、湖南、甘肃等省公司典型设计成果,梳理设计方案。

2.3审查各网省公司技术导则

2013年11月3日至11月7日,国网北京经济技术研究院编制典型设计技术原则大纲,下发浙江、江苏、山东、湖南、河南、甘肃省经研院,编制配电、线路和电缆分册技术原则。

2013年11月8日至11月12日,浙江、江苏、山东、湖南、河南、甘肃省经研院,组织编制配电、线路和电缆分册技术原则初稿。

2013年11月13日至11月15日,国网北京经济技术研究院组织,浙江、江苏、山东、湖南、河南、甘肃省经研院和31家地市经研所,研讨和完善典型设计技术原则并研讨确定典型设计技术方案。

2.4编制典型设计

2013年11月15日至11月22日,国网北京经济技术研究院组织,浙江、江苏、山东、湖南、河南、甘肃省经研院和31家地市经研所在北

- 3 -

京集中开展配电分册、线路分册和电缆分册的编制工作,完成初稿。

第三章典型设计依据3.1设计依据性文件

本篇为国家电网公司配网工程典型设计10kV电缆线路部分。

设计依据性文件

《国家电网公司输变电工程典型设计电缆敷设分册》(2006版)。

国家电网公司《关于印发<国家电网公司十八项电网重大反事故措施>(修订版)的通知》(国家电网生技[2012]352号),

《国家电网公司配电网技术导则》

3.2主要设计标准、规程规范

GB50217-2007 电力工程电缆设计规范

GB50168-2006 电气装置安装工程电缆工程施工及验收规范

GB50116-2008 火灾自动报警系统设计规范

GB50034-2004 建筑照明设计标准

GB50016-2006 建筑设计防火规范

GB50229-2006 火力发电厂与变电所设计防火规范

GB50009-2012 建筑结构荷载规范

GB50003-2012 砌体结构设计规范

GB50010-2010 混凝土结构设计规范

GB50065-2011 GB50330-2002 交流电气装置的接地设计规范

建筑边坡工程技术规范

DL/T5221-2005 城市电力电缆线路设计技术规定

DLGJ154-2000 电缆防火措施设计和施工与验收标准

DL/T620-1997 交流电气装置的过电压保护和绝缘配合

DL/T621-1997 交流电气装置的接地

CJJ37-2012 城市道路工程设计规范

JGJ118-2012 冻土地区建筑地基基础设计规范

以上标准若有新的版本,应参照新的版本执行。

3.3主要电气设备技术标准

GB2952-2008 电缆外护层

GB3048-2007 电线电缆电性能试验方法

GB6995-2008 电线电缆识别标志

GB12706-2008 额定电压35kV及以下铜芯、铝芯塑料绝

缘电力电缆

GB11032-2010 交流无间隙金属氧化物避雷器

GB12666-2008 电线电缆燃烧试验方法

GB/T18380-2001 电缆在火焰条件下的燃烧试验

DL/T401-2002 高压电缆选用导则

DL/T802.1~6-2007 电力电缆用导管技术条件第1~6部分

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DL/T802.7-2010 DL/T5222-2005 电力电缆用导管技术条件第7部分导体和电器选择技术规定

JB/T10181-2000 电缆载流量计算

IEC60502-2009 额定电压1kV到30kV挤包固体绝缘电力

电缆及附件

IEC60754-1、2 取自电缆的材料燃烧时析出气体的试验

IEC60287 电缆额定电流的计算

IEC1034-1、2 电缆在特定条件下燃烧的烟密度试验方

- 5 -

第二篇 10kV电缆线路典型设计

第四章设计技术原则

4.1概述

10kV电缆线路典型设计适用于国家电网公司系统内新建、改造交流

额定电压10kV电力电缆线路,包括电缆本体、附件与相关的建(构)筑

物、排水、消防和火灾报警系统等。

电缆线路设计应遵循三个原则:统一规划、安全运行、经济合理。

设计原则:安全可靠、技术先进、标准统一、控制成本、环保节约、

提高效率。在设计中,努力做到设计方案的统一性与可靠性、先进性、经

济性、适应性和灵活性的协调统一。

电缆分册分直埋、排管、电缆沟、电缆隧道和电缆井五个模块。

4.2电气部分

4.2.1 环境条件选择

本典型设计采用的环境条件,如表4-1所示。

表4-1 环境条件

项目单位参数

海拔高度m ≤4000

最高环境温度℃+40

最低环境温度℃-40

土壤最高环境温度℃+35

土壤最低环境温度℃-20

日照强度(户外)W/cm20.1

湿度日相对湿度平均值% ≤95

项目单位参数

月相对湿度平均值≤90

雷电日d/a 40

最大风速(户外)(m/s)/Pa 35/700

电缆敷设直埋、排管、电缆沟、隧道

注:本典型设计以上述环境参数为边界条件,其它环境条件使用前请

自行校验。

4.2.2运行条件选择

本典型设计采用的运行条件,如表4-2所示。

表4-2 运行条件

项目单位参数

系统额定电压kV 10

系统最高运行电压kV 12

系统频率Hz 50

系统接地方式

中性点不接地系统或经消弧线圈接地, 单相接

地时允许持续运行2h;

注:本典型设计按照非有效接地系统考虑,对于有效接地系统可按照

规程规范进行相应调整。

4.2.3电缆路径选择

(1)电缆线路应与城镇总体规划相结合,应与各种管线和其他市政

设施统一安排,且应征得规划部门认可。

(2)电缆敷设路径应综合考虑路径长度、施工、运行和维护方便等

因素,统筹兼顾,做到经济合理、安全适用。

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(3)应避开可能挖掘施工的地方,避免电缆遭受机械性外力、过热、腐蚀等危害。

(4)应便于敷设与维修、应有利于电缆接头及终端的布置与施工。

(5)在符合安全性要求下,电缆敷设路径应有利于降低电缆及其构筑物的综合投资。

(6)供敷设电缆用的土建设施宜按电网远期规划并预留适当裕度一次建成。

(7)电缆在任何敷设方式及其全部路径条件的上下左右改变部位,均应满足电缆允许弯曲半径要求。交联聚乙烯绝缘电缆,电缆允许最小弯曲半径为10倍的电缆外径。

(8)如遇湿陷性、淤泥、冻土等特殊地质应进行相应的地基处理。

4.2.4电缆选择原则

(1)电力电缆选用应满足负荷要求、热稳定校验、敷设条件、安装条件、对电缆本体的要求、运输条件等。

(2)电力电缆采用交联聚乙烯绝缘电缆。

(3)电缆截面的选择。选择电缆截面,应在电缆额定载流量的基础上,考虑环境温度、并行敷设、热阻系数、埋设深度等因素后选择。

(4)对于1000m<海拔高度≤4000m的高海拔地区,由于温度过低,会使电气设备内某些材料变硬变脆,影响设备的正常运行。同时由于日夜温差过大,易产生凝露,使零部件变形、开裂等。因而,高原地区电缆设备选型应结合地区的运行经验提出相应的特殊要求,需要校验其电气参数或选用高原型的电气设备产品,交联聚乙烯绝缘电力电缆的最低长期使用温度为-40℃。

4.2.5电缆型号及使用范围

10kV电力电缆线路一般选用三芯电缆,电缆型号、名称及其适用范围,如表4-3所示。

表4-3 10kV电缆型号、名称及其适用范围

型号

名称适用范围铜芯铝芯

YJV YJLV

交联聚乙烯绝缘聚氯乙

稀护套电力电缆

敷设在室内外,隧道内需固定在托

架上,排管中或电缆沟中以及松散

土壤中直埋,能承受一定牵引拉力

但不能承受机械外力作用YJY22-

交联聚乙烯绝缘钢带铠

装聚乙稀护套电力电缆

可土壤直埋敷设,能承受机械

外力作用,但不能承受大的拉力同YJV22YJLV22

交联聚乙烯绝缘钢带铠

装聚氯乙稀护套电力电

YJY22型

4.2.

5.1电缆绝缘屏蔽、金属护套、铠装、外护套选择

电缆绝缘屏蔽、金属护套、铠装、外护套宜按表4-4选择。

表4-4 10kV电缆金属屏蔽、铠装、外护层选择

敷设方式绝缘屏蔽或金属护套加强层或铠装外护层

直埋软铜线或铜带铠装(3 芯)

聚氯乙烯或

聚乙烯排管、电缆沟、电缆隧道、

电缆工作井

软铜线或铜带

铠装/无铠装(3

芯)

(1)在潮湿、含化学腐蚀环境或易受水浸泡的电缆,宜选用聚乙烯等类型材料的外护套。

(2)在保护管中的电缆,应具有挤塑外护层。

(3)在电缆夹层、电缆沟、电缆隧道等防火要求高的场所宜采用阻燃外护层,根据防火要求选择相应的阻燃等级。

(4)有白蚁危害的场所应采用金属铠装,或在非金属外护套外采用

- 7 -

防白蚁护层。

(5)有鼠害的场所宜采用金属铠装,或采用硬质护层。

(6)有化学溶液污染的场所应按其化学成分采用相应材质的外护层。

4.2.

5.2电缆截面选择

(1)导体最高允许温度按表4-5选择。

表4-5 导体最高允许温度选择

绝缘类型

最高允许温度(℃)

持续工作短路暂态

交联聚乙烯90 250

(2)电缆导体最小截面的选择,应同时满足规划载流量和通过可能的最大短路电流时热稳定的要求。

(3)连接回路在最大工作电流作用下的电压降,不得超过该回路允许值。

(4)电缆导体截面的选择应结合敷设环境来考虑,10kV常用电缆可根据表4-6中10kV交联电缆载流量,结合考虑不同环境温度、不同管材热阻系数、不同土壤热阻系数及多根电缆并行敷设时等各种载流量校正系数来综合计算。

(5)多根电缆并联时,各电缆应等长,并采用相同材质、相同截面的导体。

表4-6 10kV交联电缆载流量

10kV交联电缆载流量电缆允许持续载流量(A)

绝缘类型交联聚乙烯

钢铠护套无有缆芯最高工作温度(℃)90

敷设方式空气中直埋空气中直埋

10kV交联电缆载流量电缆允许持续载流量(A)

绝缘类型交联聚乙烯

钢铠护套无有

缆芯最高工作温度(℃)90

敷设方式空气中直埋空气中直埋

(mm2)

35 123 110 123 105

70 178 152 173 152

95 219 182 214 182

120 251 205 246 205

150 283 223 278 219

185 324 252 320 247

240 378 292 373 292

300 433 332 428 328

400 506 378 501 374 环境温度(℃)40 25 40 25 土壤热阻系数(℃?m/W)— 2.0 — 2.0

注:(1)适用于铝芯电缆,铜芯电缆的允许载流量值可乘以1.29。

(2)缆芯工作温度大于70℃时,计算持续允许载流量时,应符合下列规定:

1)数量较多的该类电缆敷设于未装机械通风的隧道、竖井时,应计入对环境温升的影响。

2)电缆直埋敷设在干燥或潮湿土壤中,除实施换土处理能避免水分迁移的情况外,土壤热阻系数取值不小于2.0K?m/W。

(3)对于1000m<海拔高度≤4000m的高海拔地区,每增高100m,气压约降低0.8~1kPa,应充分考虑海拔高度对电缆允许载流量的影响,建议结合实际条件进行相应折算。

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表4-7 10kV电缆在不同环境温度时的载流量校正系数

空气中土壤中

环境温度(℃)30 35 40 45 20 25 30 35

缆芯最高工作温度(℃)60 1.22 1.11 1.0 0.86 1.07 1.0 0.93 0.85 65 1.18 1.09 1.0 0.89 1.06 1.0 0.94 0.87 70 1.15 1.08 1.0 0.91 1.05 1.0 0.94 0.88 80 1.11 1.06 1.0 0.93 1.04 1.0 0.95 0.90 90 1.09 1.05 1.0 0.94 1.04 1.0 0.96 0.92

表4-8 不同土壤热阻系数时10kV电缆载流量的校正系数

土壤热阻系数(℃?m/W)

分类特征

(土壤特性和雨量)

校正系数

0.8 土壤很潮湿,经常下雨。如湿度大于9%的沙土;

湿度大于10%的沙—泥土等

1.05

1.2 土壤潮湿,规律性下雨。如湿度大于7%但小于

9%的沙土;湿度为12%~14%的沙—泥土等

1.0

1.5 土壤较干燥,雨量不大。如湿度为8%~12%的

沙—泥土等

0.93

2.0 土壤干燥,少雨。如湿度大于4%但小于7%的

沙土;湿度为4%~8%的沙—泥土等

0.87

3.0 多石地层,非常干燥。如湿度小于4%的沙土等0.75

表4-9 土中直埋多根并行敷设时电缆载流量的校正系数

根数 1 2 3 4 5 6

电缆之间净距(mm)

100 1 0.9 0.85 0.80 0.78 0.75 200 1 0.92 0.87 0.84 0.82 0.81 300 1 0.93 0.90 0.87 0.86 0.85

表4-10 空气中单层多根并行敷设时电缆载流量的校正系数

并列根数 1 2 3 4 5 6

电缆中心距s=d 1.00 0.90 0.85 0.82 0.81 0.80

s=2d 1.00 1.00 0.98 0.95 0.93 0.90

s=3d 1.00 1.00 1.00 0.98 0.97 0.96

注:s为电缆中心间距离,d为电缆外径;本表按全部电缆具有相同外径条件制订,

当并列敷设时的电缆外径不同时,d值可近似地取电缆外径的平均值。

4.2.6 电缆附件选择

(1)电缆附件的绝缘屏蔽层或金属护套之间的额定工频电压(U0)、

任何两相线之间的额定工频电压(U)、任何两相线之间的运行最高电压

(Um),以及每一导体与绝缘屏蔽层或金属护套之间的基准绝缘水平(BIL),

应满足表4-11要求。

表4-11 电缆绝缘水平表

系统中性点

非有效接地有效接地

10kV

U0/U(kV)8.7/15 6/10

U m(kV)11.5 11.5

BIL(kV)95 75

外护套冲击耐压(kV)20 20

(2)敞开式电缆终端的外绝缘必须满足所设置环境条件的要求,并

有一个合适的泄漏比距。在一般环境条件下,外绝缘的爬距一般取400mm,

并不低于架空线绝缘子的爬距。

(3)电缆终端的选择。外露于空气中的电缆终端装置类型应按下列

条件选择:

1)不受阳光直接照射和雨淋的室内环境应选用户内终端。

2)受阳光直接照射和雨淋的室外环境应选用户外终端。

对电缆终端有特殊要求的,选用专用的电缆终端。

目前最常用的终端类型有热缩型、冷缩型,在使用上根据安装位置、

现场环境等因素进行相应选择。

(4)电缆中间接头的选择

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三芯电缆中间接头应选用直通接头。目前最常用的有热缩型、冷缩型,考虑电缆敷设环境及施工工艺等因素进行相应选择。

4.2.7避雷器的特性参数选择

保护电缆线路的避雷器的主要特性参数应符合下列规定:

(1)冲击放电电压应低于被保护的电缆线路的绝缘水平,并留有一定裕度。

(2)冲击电流通过避雷器时,两端子间的残压值应小于电缆线路的绝缘水平。

(3)当雷电过电压侵袭电缆时,电缆上承受的电压为冲击放电电压和残压,两者之间数值较大者称为保护水平U p,BIL=(120%~l30%)U p。

(4)避雷器的持续运行电压,对于10kV中性点不接地和经消弧线圈接地的非有效接地系统,应分别不低于最大工作线电压的110%和100%;对于小电阻接地的有效接地系统,应不低于最大工作线电压的80%。

(5)一般采用无间隙复合外套氧化锌避雷器。

4.2.8电缆线路系统的接地

电缆的金属屏蔽和铠装、电缆支架和电缆附件的支架必须可靠接地,接地电阻不大于10Ω。冻土地区接地应考虑高土壤电阻率和冻胀灾害。高原冻土的平均土壤电阻率都在3000-5000Ω·m之间,根据当地运行情况进行处理。采取降阻措施时,可采用换土填充等物理性降阻剂进行,禁止使用化学类降阻剂。

4.2.9 电缆金属护层的接地方式

三芯电缆的金属屏蔽应在电缆终端位置金属铠装层和屏蔽层分别引出,两者间宜采取绝缘措施,并采用两端直接接地。

4.2.10 电缆与电缆或管道、道路、构筑物等相互间距

电缆与电缆、管道、道路、构筑物等之间的容许最小距离,应符合表4-12的规定。

表4-12 电缆与电缆或管道、道路、构筑物等相互间最小净距

电缆直埋敷设时的配置情况平行(m)交叉(m)

电力电缆之间或与控

制电缆之间

10kV及以下0.1 0.5*

10kV以上0.25** 0.5* 不同部门使用的电缆间0.5** 0.5*

电缆与地下管沟及设

热力管沟 2.0** 0.5*

油管及易燃气管道 1.0 0.5*

其它管道0.5 0.5* 电缆与铁路

非直流电气化铁路路轨 3.0 1.0

直流电气化铁路路轨10.0 1.0 电缆建筑物基础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:(1)*用隔板分隔或电缆穿管时可为0.25m;

**用隔板分隔或电缆穿管时可为0.1m;

***特殊情况可酌减且最多减少一半值。

(2)对于1000m<海拔地区≤4000m的高海拔地区的电力电缆之间的相互间距应适当增加,建议表中数值调整为平行0.2m,交叉0.6m。

(3)对于1000m<海拔地区≤4000m的高海拔地区的电缆应尽量减少与热力管道等发热类地下管沟及设备的交叉,当无法避免时,建议表中数值调整为平行 2.5m,交叉1.0m。

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4.3土建部分

4.3.1 荷载分类

本典型设计建(构)筑物外部荷载按表4-13 荷载分类。

表4-13 荷载分类表

序号荷载类别简称含义实例

1 永久荷载恒荷载Gk 在构件使用期间,其值不

随时间变化或其变化值

可忽略不计的荷载

结构自重、土重、土侧

压力

2 可变荷载活荷载Qk 其值随时间变化,且其变

化值与平均值相比不可

忽略的荷载

地面活荷载、地面堆积

活荷载、车辆荷载、水

压力、水浮力

3 偶然荷载在构件使用期间,不一定

出现,而一旦出现,其值

很大且持续时间较短的

荷载

爆炸力、冲击力等

4.3.2 荷载选定

本典型设计按以下荷载考虑:

一般地面活动荷载、堆积荷载取4.0~10kN/m2。

电缆排管、沟、隧道、井等结构件处于道路人行道等小型车通行区域时,应考虑35kN为标准轴载进行结构设计,处于城市车行道时,应考虑100kN 为标准轴载进行结构设计,电缆管道处于公路时,应以双轮组2×140kN为标准轴载进行结构设计。

一般地面活动荷载和车辆荷载不考虑同时作用,按七度设防,在计算地震作用时,应计算结构等效重力荷载产生的水平地震作用和动土压力作用。

其它荷载情况,使用前请自行校验。

4.3.3 地质条件

本典型设计,按表4-14常用地质条件进行结构设计。

表4-14 地质条件表

项目条件值

地基承载力特征值100kPa

地下水位距地面≥500mm

土的重度18kN/m3

土的内摩擦角30°

土的黏聚力40kPa

其他地质条件,使用前请自行校验。

4.3.4 构件等级

本典型设计,混凝土构件按二a、二b等级设计,其他使用环境使用前请按《混凝土结构设计规范》自行校验。

4.3.5 电缆敷设一般规定

不同敷设方式的电缆根数宜按表4-15进行选择。

表4-15 不同敷设方式的电缆根数

敷设方式电缆根数

直埋4根及以下

排管20根及以下

电缆沟30根及以下

隧道20根以上

4.3.6电缆防火

一般情况下宜选用阻燃电缆,敷设在电缆防火重要部位的电力电缆,应选用阻燃电缆。

4.3.6.1 电缆通道的防火设计

(1)电缆总体布置的规定。

在电缆敷设完成后应理顺并逐根固定在电缆支架上,所有电缆走向按

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出线仓位顺序排列,电缆相互之间应保持一定间距,不得重叠,尽可能少交叉,如需交叉,则应在交叉处用防火隔板隔开。

(2)防火封堵。

为了有效防止电缆因短路或外界火源造成电缆引燃或沿电缆延燃,应对电缆及其构筑物采取防火封堵分隔措施。

电缆穿越楼板、墙壁或盘柜孔洞以及管道两端时,应用防火堵料封堵。防火封堵材料应密实无气孔,封堵材料厚度不应小于l00mm。

(3)电缆接头的表面阻燃处理。

电缆接头应采用防火涂料进行表面阻燃处理,即在接头及其两侧2~3m和相邻电缆上绕包阻燃带或涂刷防火涂料,涂料总厚度应为0.9~

1.0mm。

4.3.6.2电缆沟和竖井的防火设计

对电缆可能着火导致严重事故的回路、易受外部影响波及火灾的电缆密集场所,应有适当的阻火分隔,并按工程的重要性、火灾概率及其特点和经济合理等因素,确定采取下列安全措施。

(1)阻火分隔封堵。

阻火分隔包括设置防火门、防火墙、耐火隔板与封闭式耐火槽盒。防火门、防火墙用于电缆隧道、电缆沟、电缆桥架以及上述通道分支处及出入口。

(2)火灾监控报警和固定灭火装置。

在电缆进出线集中的隧道、电缆夹层和竖井中,如未全部采用阻燃电缆,为了把火灾事故限制在最小范围,尽量减小事故损失,可加设监控报警、测温和固定自动灭火装置。

4.3.7 电缆构筑物防水、通风措施

电缆构筑物的防水应根据场地地下水及地表水下渗状况,选用充气、膨胀式等防水措施和防水材料。

电缆隧道一般采用自然通风,特殊情况时应考虑机械通风,当有地上设施时,其建筑设计应与周围环境相适应。

4.3.8 标识

电缆路径沿途设置的警示带、标志桩、标志牌、标志砖等应采用统一的电力标识。

4.3.8.1 警示带

主要用于直埋敷设电缆、排管敷设电缆、电缆沟敷设电缆和隧道敷设电缆的覆土层中。应在外力破坏高风险区域电缆通道宽度范围内两侧设置,如宽度大于2米应增加警示带数量。

4.3.8.2 标志牌

在电缆终端头、电缆接头、拐弯处、夹层内、隧道及竖井的两端、人井内等地方的电缆上应装设标志牌。标志牌上应标明线路编号。无编号时,应写明电缆型号、规格及起迄点。并联使用的电缆应有顺序号。标志牌的

字迹应清晰不易脱落,规格应统一,材质应能防腐,挂装应牢固。

4.3.8.3 标志桩、标志砖

标志桩一般为普通钢筋混泥土预制构件,面喷涂料,在直埋电缆转角处、直埋、排管直线段每隔20m设置标志桩,人行道上标志砖与地面齐平。

4.3.9冻土地区设计原则

4.3.9.1 季节性冻土

(1)对强冻胀性土、特强冻胀性土,基础的埋置深度宜大于设计冻深

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0.25m;对不冻胀、弱冻胀和冻胀性地基土,基础埋置深度不宜小于设计冻深;对深季节冻土,基础底面可埋置在设计冻深范围之内,基底允许冻土层最大厚度可按《冻土地区建筑地基基础设计规范》的规定进行冻胀力作用下基础的稳定性验算,并结合当地经验确定。

(2)基槽开挖完成后底部不宜留有冻土层(包括开槽前已形成的和开槽后新冻结的)。当土质较均匀,且通过计算确认地基土融化、压缩的下沉总值在允许范围之内,或当地有成熟经验时,可在基底下存留一定厚度的冻土层。

4.3.9.2多年冻土

(1)对不衔接的多年冻土地基,当构筑物热影响的稳定深度范围内地基土的稳定和变形都能满足要求时,应按季节冻土地基计算基础的埋深。

(2)对衔接的多年冻土,当按保持冻结状态利用多年冻土作地基时,基础埋置深度可通过热工计算确定,但不得小于构筑物地基多年冻土的稳定人为上限埋深以下0.5m。

(3)在多年冻土地区构筑物地基设计中,应按《冻土地区建筑地基基础设计规范》JGJ118-2012的相关规定,对地基进行静力计算和热工计算。

4.3.9.3防冻害措施

基础在冻胀、强冻胀、特强冻胀地基上,应采用下列防冻害措施:

(1)设置防止施工和使用期间的雨水、地表水、生产废水和生活污水浸入地基的排水设施;在坡地或山区应设置截水沟或在构筑物周边设置暗沟,以排走地表水和潜水流,避免因地基土浸水、含水率增加而造成冻害。

(2)对低洼场地,加强排水并采用非冻胀性土填方,填土高度不应小于0.5m,其范围不应小于散水坡宽度加1.5m。

(3)在基础外侧面,基础侧表面可回填非冻胀性的中砂和粗砂,其厚度不应小于200mm;应对与冻胀性土接触的基础侧表面进行压平、抹光处理。

(4)可用强夯法消除土的冻胀性。

(5)可采用换填法,用非冻胀性土或粗颗粒土做垫层,但垫层的底面应在设计冻深线处。

(6)基础结构应选钢筋混凝土基础,增强基础的整体刚度。

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第五章各模块技术组合5.1模块分类

本典型设计按敷设方式共分为5个模块。按照敷设规模、断面形式、

外部荷载等不同因素又划分为若干个子模块。各模块分类见表5-1。

表5-1 模块分类表

模块名称或敷设方式子模块编

电缆回路数

和根数

电缆截面

(芯数×截面mm2)

模块特征描述

直埋A-1

电缆根数

≤4根

3×35~400 直埋

A-2

电缆根数

≤4根

3×35~400 砖砌直埋A-3

电缆根数

≤4根

3×35~400 预制槽盒直埋

排管B-1

电缆根数

≤20根

3×35~400

管外原土回填

管外混凝土包封

管顶深:≥0.5m(冻

土层以下)

B-2

电缆根数:

≤7根

3×35~400 非开挖拉管

电缆沟C-1

支架层数:

3~4

6根≤电缆

根数≤20根

3×35~400 砖砌侧墙

C-2

支架层数:

3~5

6根≤电缆

根数≤30根

3×35~400 现浇混凝土侧墙

隧道D-1

支架层数:6

电缆根数≥

20根

3×35~400

2.0(1.65)m ×2.1m

(明开挖)

D-2

支架层数:6

电缆根数≥

20根

3×35~400

2.0(1.65)m ×2.3m

(浅埋暗挖)

模块名

称或敷

设方式

子模块编

电缆回路数

和根数

电缆截面

(芯数×截面mm2)

模块特征描述

电缆井

E-1

电缆根数

≤30根

3×35~400 直线井

E-2

电缆根数

≤30根

3×35~400 转角井

E-3

电缆根数

≤30根

3×35~400 三通井

E-4

电缆根数

≤30根

3×35~400 四通井

5.2使用说明

5.2.1 适用区域及范围

国网公司区域内,供电区域按照城市等级划分为:一线城市为北京、

上海,共2个;二线城市为天津、济南、青岛、太原、石家庄、苏州、南

京、杭州、宁波、厦门、福州、武汉、成都、重庆、南昌、西安、大连、

长沙、郑州、沈阳、哈尔滨、长春、乌鲁木齐、兰州、合肥、西宁、银川,

共27个;三线及以下城市为保定、淄博、吉林等,共267个。

国网公司区域内,供电区域按照负荷密度划分为:A+区域为直辖市中

心区或负荷密度σ≥30MW/km2;A区域为直辖市市区,省会和计划单列市

中心区或负荷密度15≤σ<30MW/km2以及地级市负荷密度σ≥15MW/km2;B

区域为直辖市、省会和计划单列市市区,地级市市中心区或负荷密度6≤

σ<15MW/km2;C区域为城镇、地级市市区或负荷密度;1≤σ<6MW/km2;D

区域为农村或负荷密度0.1≤σ<1MW/km2;E区域为地级及以下城市的农

牧区。

根据城市等级及供电区域划分电缆通道一般按表5-2原则选型。

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表5-2 各类城市及供电区域电缆通道选型原则对照表

城市等级供电区域

通道型式选择原则

直埋排管电缆沟隧道

一线城市A+、A 不推荐推荐不采用推荐B、C 可采用推荐不采用推荐D 可采用推荐不采用不采用

二线城市A+、A、B、C 可采用推荐可采用可采用

D 推荐可采用可采用不采用

三线及以下A、B、C 可采用推荐可采用不采用

D 推荐可采用可采用不采用

5.2.2 使用环境

A模块(直埋)、B模块(排管)、C模块(电缆沟)、D模块(隧道)、E模块(电缆井)适用于不同场合、不同敷设方式的电缆线路设计。

(1)A模块适用于电缆数量较少、敷设距离短(不宜超过50m)、地面荷载比较小、地下管网比较简单、不易经常开挖和没有腐蚀土壤的地段,不适用于城市核心区域及向重要用户供电的电缆。

A-1子模块:适用于具备直埋条件的地方。

A-2子模块:同一路径电缆根数不超过4根,且电缆敷设的距离不长时,可采用砖砌槽直埋敷设方式。本方式常用于从环网柜到用户配电间、户内式变电站进线、从室外工作井到电缆夹层及电缆终端等处。

A-3子模块:同一路径电缆根数不超过4根,且电缆敷设的距离不长时,相对重要的场合可采用预制槽直埋敷设方式。

(2)B模块适用于地下管网密集的城市道路或挖掘困难的道路通道;城镇人行道开挖不便且电缆分期敷设地段;规划或新建道路地段;易受外力破坏区域;电缆与公路、铁路等交叉处;城市道路狭窄且交通繁忙的地

段。一般情况应优先选用B-1子模块按规划布设到位,少量无法进行明挖施工的可采用B-2子模块。

B-1子模块:新改建道路上管位较紧张、与其他管线冲突多的地段。

B-2子模块:少量无法进行明挖施工的地段。

(3)C模块适用于道路、厂区、建筑物内电缆出线集中且不需采用电缆隧道的区域;城镇人行便道或绿地等区域。在盖板不可开启区域,不应选择电缆沟形式。

C-1子模块:适用于外部荷载较小,载重车不能通行的区域。

C-2子模块:适用于外部荷载较大,可能有汽-15(单轴荷载100kN)以下载重车通行的区域。

(4)D模块适用于规划集中出线或走廊内电缆线路20根及以上、重要变电站、发电厂集中出线区域、局部电力走廊紧张且回路集中区域。

D-1子模块:适用于具备明开挖施工条件的情况。

D-2子模块:适用于不具备明开挖施工条件的情况。

(5)F模块适用于电缆排管敷设、沟道敷设中电缆接头、电缆分支、电缆施工等工艺要求的情况。

E-1直线井子模块:用于电缆通道的直线段检查或布置中间接头处。

E-2转角井子模块:用于电缆通道的转角处。

E-3三通井子模块:用于电缆通道的直线加转角处。

E-4四通井子模块:用于二个电缆通道的交叉处。

5.2.2 模块组合使用

实际工程设计中,应从各模块中选取子模块,通过子模块拼接、调整得到合适的方案,以适应实际要求。一般模块组合条件如表5-3。

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