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【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,并结合本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.
【关 键 词】配电网；电力管道；规划设计
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、配电网电力系统介绍
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：
1.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；
2.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；
3.缆护套管穿电缆可不用铠装电缆,节省电缆的投资；
4.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；
5.一次投入后,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；
6.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；
7.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；
8.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要求
1.电力管道采用排管敷设方式,并列管之间应有不小于20mm的间隙.人行道与绿化带采用碳素波纹管,中粗砂回填,上部回填土夯实,压实系数不小于0.94.车行道及穿越道路采用镀锌钢管,并采用C20混凝土包封,上部采用中粗砂回填,压实系数不小于0.94,具体见管道敷设断面图.
2.沟槽施工时,要将沟底挖平、夯实,再铺设100mmC10混凝土垫层.
3.排水：为了防止电缆井长期积水,电缆井内设集水坑,并将积水引入附近市政雨水井中.电缆井底面必须具有不小于0.5%的坡度,在电缆沟末端利用排水管将积水排到雨水井中.排管采用DN200-UPVC管材,管口加罩.
4.接地体部分：电缆井采用单独接地保护,接地极采用L50×50×5-2500mm镀锌角钢,垂直敷设接地极.井内所有金属构件通过扁钢-50×5与接地极焊接.
5.电力管道应遵照DL/T5221-2005《城市电力电缆线路设计技术规定》相关规定,与其他管道、构筑物保持最小安全间距.
6.本次电力管道设计,可利用照明工程所设的变压器（具体设置在某大道A段K1+305,B段K2+250,隧道连接段K4+075）,预留进线位置.
7.电缆井：
（1）每隔40m～50m左右和道路交叉口设电缆井,根据现场地形实际情况增设电缆井.
（2）考虑到造价和本项目道路已施工的管道,设置于道路中心下且无支管的电缆井采用大型（二）直通型电缆井（混凝土）,设置于大道绿化带下且无支管的电缆井采用大型（二）直通型电缆井（砖砌）；设置于大道道路中心下且有支管的电缆井采用大型（二）三通型电缆井（混凝土）,支井和隧道连接段支线段人行道下无支管的电缆井采用小型直通型电缆井（砖砌）,隧道连接段支线段人行道下有支管的电缆井采用中型三通型电缆井（砖砌）；隧道连接线段支线转弯处设置小型105°转角型电缆井（砖砌）；支线段无支管的电缆井采用大型（二）直通型电缆井（砖砌）,有支管接入的采用大型（二）三通型电缆井（混凝土）.
（3）考虑到雨水检查井井底标高的控制,电缆井的井底标高相应的提高,有利于井内积水排到雨水检查井.
（4）井盖采用钢纤维混凝土成品井盖,其承受力应满足《钢纤维混凝土检查井盖》（JC889-2001）行业标准.
四、配电网电力管道的规划细则
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.
五、结束语
根据各地的经济发展水平、负荷重要性和负荷密度和对供电可靠性的要求,配网自动化功能配置可分为三类.当前,我国电网正处于智能电网的全面建设阶段,“智能电网”是对电网未来发展的精辟总结,它对电网可靠性提出了更高的要求.实现智能电网需要以物理电网为基础,电能输送到最终用户,需要借助线路的传输.在城市的现代化建设中,架空入地既有利于市容美观,也有利于增强供电可靠性,它是城市未来发展的方向.电力管道作为城市地下管网中的一类,在城市建设中需要将其和其它专业管线（燃气、给水、排水等）统一规划、综合考虑.因此对电力管道进行合理规划与完善设计,可以有效地减少外界因素对电力管道的破坏,加强电力部门对地下电缆设施的管理手段,从而间接的提高了供电的可靠性,符合智能电网建设的需要.