电力管道的规划与设计

浅析电力管道的规划与设计

摘要：本文从分析当前地下电力管线的发展趋势入手，探讨了电力管道规划的基本原则以及相关设计技术要求，并结合天津地区的实际情况进行了典型设计，为城市地下电力管道整体规划与设计理论的建立提供了借鉴。

一、引言

随着我国城市化进程的逐步加快，城市建设发展迅速，城市的住宅小区、道路、市政设施有了很大的改观，人们对居住环境有了越来越高的要求。城市架空线入地已经成为城市发展的必然趋势。因此，近年来城市电网的形式已经逐步由原有架空线形式转入电力电缆形式，而电力管道作为电力电缆载体以及城市地下管线的重要组成部分，其规划的合理性与设计的完善性已经受到越来越多的重视。

二、电力管线的主要发展趋势

城市电网由架空线形式转人地下电缆形式，其敷设方式主要有直埋、电缆沟、电力排管、电缆隧道等形式。20世纪90年代以前，电缆敷设基本以直埋、电缆沟的形式为主，但随着城市建设的发展，电缆沟已不能适应城区建设的要求。从20世纪90年代初期开始，电力排管已逐渐代替直埋及电缆沟成为城市电力管线的主要敷设方式。和其它敷设方式相比，电力排管管道具有以下优势：

✓电力管道可根据实际需要同时敷设几根至几十根，组合施工方便；

✓管道埋设时，沟开挖宽度小，土石方量小，施工效率高，可减少施工时间；

✓缆护套管穿电缆可不用铠装电缆，节省电缆的投资；

✓缆护套管一次投入后，日常维护基本没有，节约了日常维护费用。而电缆沟使用一段时间后，需要清理沟内的积水、杂物、淤泥等，同时还要对电缆沟

内的铁附件进行防腐处理，维护工作量大，维护费用极高。

✓一次投入后，管内壁光滑，磨擦系数小，易于穿放电缆，只须将工井盖板打开，将电缆从一个工井穿放到另一个工井。而电缆沟穿放电缆时须将沟盖板打开，影响路面环境，或工作人员钻人电缆沟穿放电缆，沟内面积窄小，施工作业难度大。

✓沟盖板长期受到碾压，容易受损，经常需要更换。且沟盖板式样较差，影响了市容街道的美观。

✓缆沟易进水、垃圾、泥土等杂物，造成沟道环境差，电缆中间接头容易发生事故。

✓根据经验，电缆线路故障往往是电缆接头引起的故障，电缆沟内电缆中间头可随机设置，施工方便的同时，也给故障查找带来不便，而采用排管方式敷设，中间头只能出现在工井内，可节省故障查找时间。

随着我国城网改造的大面积铺开，电力管道以不必重复开挖路面、施工简易、结构紧凑等特点而得到了大家的广泛认同和使用。因此在注重投入和产出的投资决策下，电力管道更以其造价相对较低、工期短、后期维护方便等优势，更加受到规划设计和施工人员的青睐。

三、电力管道规划的基本原则

1、电力管道规划宜按电网远景规划目标进行并预留适当裕度一次完成。

城市电力管道规划是在电网远景规划的负荷预测、电源规划和网络规划基本完成的基础上进行的，即在未来若干年内城区负荷需求和城网电源（相应的变配电所的站址及容量）为已知并且已经明确什么地点、需要建设什么电压等级及多少回数的供电线路，才能保证城市区域电力系统安全运行（即满足负荷需求和安全约束）的情况下，来规划电力管道的数量及其路径走向，同时还要考虑所需投资、运行费用最小以及众多安全约束条件，所以它是一个多变量、多约束的规划问题。

2、电力管道规划应与城市总体规划相结合，与各种管线和其他市政设施统一安排,且应征得城市规划部门认可。

城市总体规划是综合性规划，包括详细规划和专项规划，详细规划又包括控制

性详细规划、修建性详细规划，专项规划则包括电力、环保、水利、交通、电信等。城市总体规划不但要做好与各专项规划的衔接，同时还要考虑与土地利用总体规划的衔接。那么电力管道即属于专项规划，其建设的用地及走廊就应给予保障，但由于规划间存在的不统一性、不准确性和不协调性等问题，往往在具体问题上存在相互制约、可操作性不强。因此，应该建立一个统一的空间规划体系，按照从大到小的层次去梳理,将规划的衔接问题提到一定的高度上进行统一规范。从而保证专业合理性强的电力管道规划能够最大限度实施。

3、电力管道规划应该综合考虑长度、施工、运行和维护方便等诸多方面的因素，统筹兼顾，做到经济合理，安全适用。

4、电力管道不应平行于其它管线的正上方或正下方，从而保证电力管道管理和维护。

5、电力管道相互之间允许最小间距及电力管道与其它管线，构筑物基础等最小允许间距应符合电力规程的规定，如局部地段不符合规定，应采取必要的保护措施。

四、电力管道的设计技术要求

1、电力管道技术要求

（1）电力管道孔径和孔数

电力管道的内径不应小于电缆外径的1.5倍，最小内径150mm，对控制电缆排管孔径不小于75mm。管道连接时，管孔连接应严密，不得有地下水引入。管道应有倾向井坑0.5％～1％的排水坡度。

管道埋深：管道顶部土壤覆盖深度不宜小于0.5m，且与其他管线、燃气管线、热力管线的水平距离应分别大于0.5m、1m、2m。

一组管道以敷设6～21根排管为宜，根据地下建筑物的情况，决定排管的孔数及其排列形式。排管排列有长方形和正方形，孔数选择有3*4孔，3*5孔，3*4孔，3*6孔等。中间孔散热较差，因此中间孔应留作敷设控制电缆用。

（2）电力管道材质要求

✓质量轻，安装省时省工，连接容易、可靠。施工时可边开挖边安放边回填，

提高施工速度。

✓耐腐蚀性能优越、不容易老化断裂，使用寿命长。

✓内壁光滑，磨擦系数小，穿通电缆容易，可大大延长电缆分段施放的长度，避免产生划破电缆外皮现象。

✓绝缘性好，抗压强度高．软化温度高，具有特殊的耐高温性能，可以长期承受电缆运行时的发热温度。如果管材不具备较高的耐高温性，一旦发生了过载情况，且过载时间过长，则会造成管。材因受外部压力而压扁变形，造成以后的电缆维护、更换困难，即相当于电力管道报费。

✓易散热，保证运行中的电缆热量迅速散发。

✓需要具有较大的刚性和一定的回弹性。

✓可将埋地式电力电缆保护管与通信光缆保护管同时铺设固定，可有效地利用地下管网的资源。

✓管材连接采用扩口式承插接头。管材的扩口处与管端之间用橡胶圈密封，插口用管材自身密封，通过双层密封，管材的结合部密封可靠。管材插入端上有安装标识线，安装到位时管材在双层密封的作用下，即使在较高地下水位的条件下，也可保证管材的接合部不会漏水。

（3）其他

✓电力排管管道建设中都应考虑通信管道的预留。

✓管道孔数除按电网规划敷设电缆根数外，还需有适当备用孔供更新电缆用。✓管道尽可能做成直线，如需避让障碍物，可做成圆弧状管道，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°

✓管道通过地基稳定地段，如管道能承受土压和地面动负载者，可在管道镶接处用钢筋混凝土或支座作局部加固。通过地基不稳定地段的管道必须在两工井之间用钢筋混凝土做全线加固。

✓较长电缆管道中的下列部位，应设有工作井：

➢电缆牵引张力限制的间距处

➢电缆分支、接头处

➢管路方向较大改变