江蘇省電力公司無錫供電公司電纜運(yùn)檢中心 陳 嵩 卞 棟 徐 駿 何建益

高壓電力電纜作為現(xiàn)今輸電網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的一部分，重要性日益顯著。為更好適應(yīng)時(shí)下大基建、新基建的建設(shè)步伐，高壓電力電纜的運(yùn)維檢修效率還需得到進(jìn)一步提高。然而城市建設(shè)步伐的加快帶來的是電網(wǎng)安全運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn)，由于地下軌道交通、道橋建設(shè)的建設(shè)周期漫長，施工隊(duì)伍繁多，在施工過程中極易導(dǎo)致高壓電纜通道及電纜本體的外力破壞，另外市政建設(shè)如燃?xì)?、排水、通信工程的小散工程也是電纜外破的重要原因，如何快速進(jìn)行搶修、不影響后端用戶是電力部門考慮的一大問題。

地下電纜的敷設(shè)方式主要有排管、直埋、牽引管及電纜溝，目前一線城市中電力排管的占比相對(duì)較高，且由于地下空間有限，一段電力排管中往往敷設(shè)有各種電壓等級(jí)的多回路電纜線路，受制于環(huán)境、政策和材料等的因素影響，同一個(gè)電纜接頭井內(nèi)可能存在兩回及以上電纜線路的中間接頭，本文主要針對(duì)35kV及以上多回路電纜接頭井的尺寸及型式開展研究。

1 高壓電纜接頭井型式

電力井是連接電纜通道的主要過渡方式，其主要作用為提供作業(yè)人員中間接頭制作、檢修及試驗(yàn)的重要空間，外部結(jié)構(gòu)由墊層、井體混凝體包封、井筒及井蓋組成，內(nèi)部主要包含集水坑、立柱、托臂（支架）、預(yù)埋接地體和其他附屬設(shè)施。電力井和電纜通道連接處的斷面需堆砌平整，管孔處預(yù)留有敷設(shè)電纜的尼龍繩，管孔規(guī)模一般按照當(dāng)前建設(shè)所需及遠(yuǎn)景規(guī)劃統(tǒng)籌設(shè)計(jì)，包含電纜和通信光纜、回流線，必要時(shí)應(yīng)預(yù)留更換接頭的孔數(shù)。目前高壓電力接頭井的型式種類較多，設(shè)計(jì)方式也比較靈活，下面介紹三種常用型式。為了描述方便，高壓電力電纜默認(rèn)大截面單芯，中低壓電纜默認(rèn)三芯。

1.1 雙圓井+單方井

這種型式的接頭井在二十一世紀(jì)初的設(shè)計(jì)方案中比較多見，占地面積要求不高，且各地方的設(shè)計(jì)理念也不盡相同，主要型式為圓井+方井（蓋板井）+圓井的型式，有些地市采用的是方井+大方井+方井。此類接頭井適合單回路高壓電纜接頭或單回及以上中低壓電纜接頭的敷設(shè)，按照相關(guān)要求，不同回路的電纜中間接頭在井內(nèi)必須滿足距離要求，同回路三相接頭也必須保持間距。從施工角度出發(fā)，電纜在地面經(jīng)大尺寸蓋板井穿入地下，一是滿足敷設(shè)時(shí)電纜的最小彎曲半徑，避免電纜本體在穿入時(shí)發(fā)生外表及結(jié)構(gòu)損傷，二是大尺寸井口作為投料口，方便施工人員在井下施工。大尺寸井蓋兩邊的小尺寸井一般是為了提供運(yùn)維檢修人員的日常巡視、帶電檢測(cè)等作業(yè)，故內(nèi)徑不小于800mm的小尺寸井筒已滿足要求。

1.2 單圓井+雙方井

單圓井設(shè)置于雙方井之間，同時(shí)方井均為大尺寸蓋板井，這種型式的接頭井占地面積較大，適合多回路高壓電纜接頭的敷設(shè)。兩側(cè)的大尺寸蓋板井是制作中間接頭的主要空間，施工時(shí)電纜從電纜盤上引下，分別從兩側(cè)蓋板井中穿入井內(nèi)，可有效避免多回路中間接頭緊靠、重疊等常見問題且施工時(shí)難度較小，電纜本體損傷的風(fēng)險(xiǎn)較低。此外，對(duì)于現(xiàn)狀電力井內(nèi)的電纜遷改和新老對(duì)接工程，這種型式的接頭井可在滿足相關(guān)規(guī)范的前提下根據(jù)井內(nèi)原有接頭、電纜附屬設(shè)施（接地箱、預(yù)埋接地體）及電纜托臂抱箍的位置靈活選取新做接頭的位置。位于大尺寸井中間的小尺寸圓井作為易開啟、易維護(hù)的出入口，提供人員上下作業(yè)的通道。

1.3 三圓井（方井）或四圓井（方井）

三圓井一般按照直線排列，工井之間距離相等；四圓井可按照直線也可分兩排直線排列，主要根據(jù)地面環(huán)境進(jìn)行調(diào)整。這種型式的接頭井一般應(yīng)用于多回路中低壓電纜或輸配混溝，按照省公司有關(guān)規(guī)定，輸配電電纜原則上分通道敷設(shè)，遇到環(huán)境受限考慮做成雙幅工井，井內(nèi)采用擋墻分隔。當(dāng)高壓電纜穿入小尺寸圓井筒（方井筒）引入井體時(shí)，必須要考慮該纜的最小彎曲半徑，而最小彎曲半徑受井體內(nèi)徑高度影響最大。根據(jù)最新電力電纜的設(shè)計(jì)規(guī)范，通過下列計(jì)算可得電纜導(dǎo)體外徑d不大于115mm時(shí)都可以進(jìn)行敷設(shè)。

圖1 電纜敷設(shè)圖

如圖1所示，電纜井由井筒引入工井內(nèi)，自井口至排管斷面處可看作四分之一圓，此處考慮極限情況即L1+L2為R0。一般電纜在井筒及井內(nèi)的敷設(shè)可看作一條弧線，半徑可適當(dāng)放大。(根據(jù)電纜運(yùn)行檢修規(guī)范，井體結(jié)構(gòu)覆土不小于0.7m，工井內(nèi)徑高度不得小于1.9m，工井井筒內(nèi)徑不得小于800mm，電纜排管下層離地距離不得小于300mm）。R0為電纜允許最小彎曲半徑，m；d為電纜導(dǎo)體外徑，mm；R0=L1+L2=1.6+0.7=2.3m。如表1所示，此處考慮高壓電力電纜，按電壓等級(jí)不小于110kV取值；d=R0/20=2.3/20=115mm。由表2可得，該尺寸的工井符合絕大多數(shù)高壓電纜的敷設(shè)條件。

2 高壓電纜接頭井尺寸

電纜線路相對(duì)于架空線路來說可適應(yīng)各種地形和環(huán)境，不占用地面空間也比較美觀，因此在城市被大規(guī)模采納使用。然而在城市中心、居民區(qū)等地下管線密集區(qū)域留給電纜工井的空間并不大，需在不影響高壓電纜敷設(shè)、運(yùn)行和檢修的前提下充分利用地下空間，優(yōu)化工井尺寸，并與其他市政管道保證安全距離，通過計(jì)算合理地設(shè)計(jì)工井尺寸，避免出現(xiàn)不規(guī)范工井和導(dǎo)致施工、檢修無法進(jìn)行的廢棄電力接頭井。

圖2 電纜接頭布置圖

表1 電纜敷設(shè)和運(yùn)行時(shí)的最小彎曲半徑

表2 交聯(lián)聚乙烯電纜截面對(duì)照表

如圖2所示，該接頭井內(nèi)敷設(shè)有單回單芯高壓電力電纜，其中，電纜在進(jìn)入排管處及中間接頭兩段必須保留150mm的直線段；電纜并列敷設(shè)時(shí)接頭位置宜相互錯(cuò)開，且間距不宜小于0.5米；接頭工井內(nèi)徑凈寬不小于1.6m，中間接頭的長度一般不小于1.5m，加裝防爆盒的不小于2m，這里取1.5m。

圖3 電纜井下敷設(shè)時(shí)伸縮弧示意圖

綜上，通過對(duì)高壓電力電纜中間接頭工井的設(shè)計(jì)選型、尺寸研究，可充分發(fā)揮電纜工井的應(yīng)用空間，有效規(guī)避在施工、運(yùn)維、檢修時(shí)發(fā)現(xiàn)的根本性難題，設(shè)計(jì)選型應(yīng)在項(xiàng)目初始階段開展，通過可研評(píng)審、初設(shè)、現(xiàn)場(chǎng)踏勘等環(huán)節(jié)逐步優(yōu)化，結(jié)合通道環(huán)境、政策處理、地下管網(wǎng)協(xié)調(diào)等因素綜合考慮，避免在施工開始后進(jìn)行二次修改，降低施工成本和項(xiàng)目費(fèi)用，提高電纜線路運(yùn)檢效率。隨著城市數(shù)字化管理系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展，合理布置地下通道、優(yōu)化通道資源配置將發(fā)揮更重要的作用。