当前,随着电力行业的发展,电力电缆以其维护工作量小、稳定性高且利于城市美化等优点,在城市配电网的建设及改造中得到越来越广泛的应用。但另一方面,因电力电缆工程属于隐蔽工程,加上施工距离长、跨度大、故障几率高,导致电缆工程的故障处理异常繁杂,因此,电力系统中线路的敷设就显得极为重要。电缆敷设工程质量的好坏不仅影响电力企业的经济效益,更直接关系到人们的正常生产生活及电力系统的安全稳定运行,基于此,笔者结合实际经验,就城市电力电缆的施工技术相关问题进行探讨。
1 电力电缆分类
电力电缆种类繁多,从材料划分,包括油浸纸绝缘电力电缆、塑料绝缘电力电缆、聚合物绝缘电力电缆等。近些年随着城市电网的不断改造,交联聚乙烯(XLPE)电力电缆成为主流产品,据不完全统计,己投入运行的XLPE电缆达500000km之多。而在国外一些高压直流输电线路特别是海底输电线路中,油浸式电缆运用较多。从电压等级划分,包括压电缆、中低压电缆、高压电缆、超高压电缆、特高压电缆等。从结构上划分,主要包括带铠及不带铠两种,其中,带铠的又可分为钢带和钢丝构成,钢带铠装主要用于直埋电缆,其作用主要为抵抗外界压力,不带铠的主要运用于户内有良好防护的地方。
2 电力电缆敷设方式
电缆工程敷设方式的选择应结合工程的环境特点、条件以及电缆类型、数量等因素综合确定,并严格遵循运行可靠、便于维护的要求及经济技术合理的原则。总的来说,敷设方式主要有如下几种,即直埋敷设、排管敷设、电缆沟敷设、隧道敷设、水下敷设以及上述方式交互结合的方式敷设,具体的敷设方法包括人力敷设及机械敷设两种。依照笔者经验,当前我国城镇电缆线路的敷设方式主要采用直埋敷设、排管敷设及电缆沟敷设,各敷设方式的优缺点及施工要点具体如下:
2.1 直埋敷设
该敷设方式具有土建工程量少、施工周期短、散热条件好、节省投资等显著优点,因此被广为采用,缺点是电缆容易遭受机械性外力损伤、经常受到周围上壤的化学腐蚀、不易查找故障点、处理电缆故障或更换电缆(特别是电缆路径硬化条件下)困难。在采用该方式时,施工前应按设计图要求进行现场实地勘查,画出电缆走向图,尽量避开高温地段和带有化学物质的土壤。电缆敷设的深度一般应大于0.7m,位于行车道时,应适当加深至1m以上。直埋敷设前壕沟里沿电缆上下应铺100mm厚的细砂层,再盖以混凝土保护板,其宽度应超出电缆直径两侧各50mm。回填至沟深的一半时,宜铺一层带警示标志的彩条布,回填电缆沟时要逐层夯实,以防下陷。回填完成后,应在电缆转弯处、中间接头处、与其他管线交叉处等特殊位置放置明显的方位标志及标桩,以增强防止外力破坏能力。直埋电缆的长度除考虑在制作终端头有足够的长度外,还要留有电缆全长0.5%~1%的备用长度并作波形敷设或设专门的电缆井进行盘放。地下并列敷设的电缆,电缆间净距须满足规范规定的距离,中间接头的位置须互相错开,防止接头事故时损伤其他接头。
2.2 电缆沟敷设
该法优点是施工简单,但占用地下空间大、沟内容易积水、积污、且不易洁除,散热条件差,影响载流量,在重要地段流板承压要求高,土建工程造价高。采用该方式,电缆沟内预埋金属支架时,电缆支架应安装牢固,横平竖直。电缆多时可在两侧都预埋支架。若电缆非常多,则可用电缆隧道敷设。同时,应尽可能地将低压电缆与高压电缆分开设置在电缆沟内支架的两侧,控制电缆与电力电缆也尽可能分开设置在电缆沟支架的两侧。若只能在同一侧时,应遵守高压电力电缆、低压电力电缆、控制电缆、信号电缆在支架上从上至下排列的原则,金属支架间距为1m。
2.3 排管敷设
该法优点是施工简单,投资省,检修更换电缆方便,可提前预埋在同路径陆续敷设电缆或更换电缆时不必开挖道路,还可避免地下其他管线对电缆本身的影响,缺点是当电缆接失发生故障时需更换相邻工井问的整根电缆。采用该方式时,应注意如下问题:排管内径不应小于电缆外径的1.5倍,埋深应在地下0.5m以下,排管向工作井方向应有不少于0.2%的坡度,为良好散热,排管间应有20mm的间隙。敷设电缆时,排管管口应打磨圆滑,清理干净管内杂物,以免划伤电缆。为方便检查及维修,在排管转弯处、分歧处、排管终端及直线段每隔75m处需设置工作井,电缆的接头均应设在井内。选做穿管用的管材采用塑料、石棉或水泥管等。较常用的是采用塑料管,为方便投入运行后电缆的散热,选用塑料管材时切忌采用热阻系数较大的管材,而应选抗冲击性能好、承压能力较强的。根据运行经验,笔者认为城镇内的电缆应尽量不采用直埋和电缆沟敷设方式,而以施工简单,投资省、检修方便、可提前预理的排管敷设方式为宜。