隨著我國城市化進程的逐步加快,城市建設發展迅速,城市的住宅小區、道路、市政設施有了很大的改觀,人們對居住環境有了越來越高的要求。內蒙古電力設計城市架空線入地已經成為城市發展的必然趨勢。因此,近年來城市電網的形式已經逐步由原有架空線形式轉入電力電纜形式,而電力管道作為電力電纜載體以及城市地下管線的重要組成部分,其規劃的合理性與設計的完善性已經受到越來越多的重視。
架空電線
一、電力管線的主要發展趨勢
城市電網由架空線形式轉入地下電纜形式,其敷設方式主要有直埋、電纜溝、電力排管、電纜隧道等形式。
20世紀90年代以前,電纜敷設基本以直埋、電纜溝的形式為主,但隨著城市建設的發展,電纜溝已不能適應城區建設的要求。從20世紀90年代初期開始,電力排管已逐漸代替直埋及電纜溝成為城市電力管線的主要敷設方式。
和其他敷設方式相比,電力排管管道具有以下優勢:
1、電力管道可根據實際需要同時敷設幾根至幾十根,組合施工方便;
2、管道埋設時,溝開挖寬度小,土石方量小,施工效率高,可減少施工時間:
3、纜護套管穿電纜可不用鎧裝電纜,節省電纜的投資;
4、纜護套管一次投入后,日常維護基本沒有,節約了日常維護費用。而電纜溝使用一段時間后,需要清理溝內的積水、雜物、淤泥等,同時還要對電纜溝內的鐵附件進行防腐處理,維護工作量大,維護費用極高。
5、一次投入后,管內壁光滑,摩擦系數小,易于穿放電纜,只需將工井蓋板打開,將電纜從一個工井穿放到另一個工井。而電纜溝穿放電纜時須將溝蓋板打開,影響路面環境,或工作人員鉆入電纜溝穿放電纜,溝內面積窄小,施工作業難度大。溝蓋板長期受到碾壓,容易受損,經常需要更換。且溝蓋板式樣較差,影響了市容街道的美觀。
6、纜溝易進水、垃圾、泥土等雜物,造成溝道環境差,電纜中間接頭容易發生事故。
7、根據經驗,電纜線路故障往往是電纜接頭引起的故障,電纜溝內電纜中間頭可隨機設置,施工方便的同時,也給故障查找帶來不便,而采用排管方式敷設,中間頭只能出現在工井內,可節省故障查找時間。
隨著我國城網改造的大面積鋪開,電力管道以不必重復開挖路面、施工簡易、結構緊湊等特點而得到了大家的廣泛認同和使用。因此在注重投入和產出的投資決策下,電力管道更以其造價相對較低、工期短、后期維護方便等優勢,更加受到規劃設計和施工人員的青睞。
地下電纜
二、電力管道規劃的基本原則
1、內蒙古電力設計公司電力管道規劃宜按電網遠景規劃目標進行并預留適當裕度一次完成。
城市電力管道規劃是在電網遠景規劃的負荷預測、電源規劃和網絡規劃基本完成的基礎上進行的。
即在未來若干年內城區負荷需求和城網電源(相應的變配電所的站址及容量)為已知并且已經明確什么地點,需要建設什么電壓等級及多少回數的供電線路,才能保證城市區域電力系統安全運行(即滿足負荷需求和安全約束)的情況下,來規劃電力管道的數量及其路徑走向,同時還要考慮所需投資、運行費用以及眾多安全約束條件,所以它是一個多變量、多約束的規劃問題。
2、電力管道規劃應與城市總體規劃相結合,與各種管線和其他市政設施統一安排,且應征得城市規劃部門認可。
城市總體規劃是綜合性規劃,包括詳細規劃和專項規劃,詳細規劃又包括控制性詳細規劃、修建性詳細規劃,專項規劃則包括電力、環保、水利、交通、電信等。
城市總體規劃不但要做好與各專項規劃的銜接,同時還要考慮與土地利用總體規劃的銜接。那么電力管道即屬于專項規劃,其建設的用地及走廊就應給予保障,但由于規劃間存在的不統一性、不準確性和不協調性等問題,往往在具體問題上存在相互制約、可操作性不強。因此,應該建立一個統一的空間規劃體系,按照從大到小的層次去梳理,將規劃的銜接問題提到一定的高度上進行統一規范。從而保證專業合理性強的電力管道規劃能夠大限度實施。
3、電力管道規劃應該綜合考慮長度、施工、運行和維護方便等諸多方面的因素,統籌兼顧,做到經濟合理,安全適用。
4、電力管道不應平行于其它管線的正上方或正下方,從而保證電力管道管理和維護。
5、電力管道相互之間允許小間距及電力管道與其他管線,構筑物基礎等小允許間距應符合電力規程的規定,如局部地段不符合規定,應采取必要的保護措施。
三、電力管線的設計技術要求
1、電力管道技術要求
(1)電力管道孔徑和孔數
電力管道的內徑不應小于電纜外徑的1.5倍,內徑150mm,對控制電纜排管孔徑不小于75mm。
管道連接時,管孔連接應嚴密,不得有地下水引入。管道應有傾向井坑0.5%~1%的排水坡度。
管道埋深:管道頂部土壤覆蓋深度不宜小于0.5m,且與其他管線、燃氣管線、熱力管線的水平距離應分別大于0.5m、1m、2m。
一組管道以敷設6~21根排管為宜,根據地下建筑物的情況,決定排管的孔數及其排列形式。排管排列有長方形和正方形,孔數選擇有3*4孔,3*5孔,3*4孔,3*6孔等。中間孔散熱較差,因此中間孔應留作敷設控制電纜用。
(2)電力管道的設計材質要求
質量輕,安裝省時省工,連接容易、可靠。
耐腐蝕性能優越、不容易老化斷裂,使用壽命長。
內壁光滑,摩擦系數小,穿通電纜容易,可大大延長電纜分段施放的長度,避免產生劃破電纜外皮現象。
絕緣性好,抗壓強度高。軟化溫度高,具有特殊的耐高溫性能,可以長期承受電纜運行時的發熱溫度。如果管材不具備較高的耐高溫性,一日發生了過載情況,且過載時間過長,則會造成管。材因受外部壓力而壓扁變形,造成以后的電纜維護、更換困難,即相當于電力管道報廢。
易散熱,保證運行中的電纜熱量迅速散發。
需要具有較大的剛性和一定的回彈性。
可將埋地式電力電纜保護管與通信光纜保護管同時鋪設固定,可有效地利用地下管網的資源。
管材連接采用擴口式承插接頭。管材的擴口處與管端之間用橡膠圈密封,插口用管材自身密封,通過雙層密封,管材的結合部密封可靠。管材插入端上有安裝標識線,安裝到位時管材在雙層密封的作用下,即使在較高地下水位的條件下,也可保證管材的接合部不會漏水。
(3)其他設計要求
電力排管管道建設中都應考慮通信管道的預留。
管道孔數除按電網規劃敷設電纜根數外,還需有適當備用孔供更新電纜用。
管道盡可能做成直線,如需避讓障礙物,可做成圓弧狀管道,但圓弧半徑不得小于12m;如使用硬質管,則在兩管鑲接處的折角不得大于2.5°
管道通過地基穩定地段,如管道能承受土壓和地面動負載者,可在管道鑲接處用鋼筋混凝土或支座作局部加固。內蒙古電力設計通過地基不穩定地段的管道在兩工井之間用鋼筋混凝土做全線加固。