国家电网公司电缆敷设典型设计技术导则(修订版)国家电网公司基建部二○○六年九月电缆敷设典型设计技术原则第1章 技术原则概述1.1 技术依据下列文件中的条款通过本导则的引用而成为本导则的条款。
GB 50003-2001 砌体结构设计规范GB 50007-2002 建筑地基基础设计规范GB 50009-2001 建筑结构荷载GB 50010-2002 混凝土结构设计规范GB 50011-2001 建筑抗震设计规范GB 50017 钢结构设计规范GB 50116-1998 火灾自动报警系统设计规范GB 50168-1992 电气装置安装工程电缆工程施工及验收规范 GB 50204-2002 混凝土结构工程施工质量验收规范GB 50217-1994 电力工程电缆设计规范DL/T-401-2002 高压电缆选用导则DL/T 620-1997 交流电气装置的过电压保护和绝缘配合DL/T 621-1997 交流电气装置的接地DL/T 5221-2005 城市电力电缆线路设计技术规定DLGJ-154-2000 电缆防火措施设计和施工与验收标准JB/T 10181.1~10181.5 电缆载流量计算SD 117—1984 农村低压地埋电力线路设计、施工和运行管理暂行规定DL-0132 电缆运行规程1.2 设计范围电缆敷设典型设计的设计范围是国家电网公司系统内城(农)网新建、扩建等110kV及以下电力电缆线路敷设,包括电缆设施与电气设施相关的建筑物、构筑物;排水、火灾报警系统、消防等。
1.3 敷设方式电缆敷设典型设计分直埋、排管、电缆沟、电缆隧道、桥梁(桥架)等敷设方式。
1.4 设计深度按DL/T 5221-2005《城市电力电缆线路设计技术规定》、《国家电网公司66kV及以下输配电工程典型设计指导性意见》的有关要求达到扩大初步设计深度。
1.5 假定条件按照城市(农村)道路规划要求,具有符合相关规程要求的电缆敷设通道。
第2章 敷设方案技术条件2.1电缆敷设方式分类说明:□表示方案分类号,A:直埋敷设,B:排管敷设,C:电缆沟敷设,D:隧道敷设,E: 桥梁(桥架)敷设,F:电缆工作井;1、2···n表示子方案号2.1.1电缆直埋敷设典型设计方案电缆直埋敷设典型设计方案技术条件见表2-1。
表2-1电缆直埋敷设典型设计方案技术条件一览表注 电缆穿越农田时的最小埋深为1m。
2.1.2电缆排管敷设典型设计方案电缆排管敷设典型设计方案技术条件见表2-2。
表2-2电缆排管敷设典型设计方案技术条件一览表2.1.3电缆沟敷设典型设计方案电缆沟敷设典型设计方案技术条件见表2-3。
表2-3 电缆沟敷设典型设计方案技术条件一览表7.接地方式情况 单芯:交叉互联或单端接地接地多芯:两端接地单芯:交叉互联或单端接地接地多芯:两端接地单芯:交叉互联或单端接地接地多芯:两端接地单芯:交叉互联或单端接地接地多芯:两端接地设计单位南京电力设计院2.1.4电缆隧道敷设典型设计方案电缆隧道敷设典型设计方案技术条件见表2-4。
表2-4 电缆隧道敷设典型设计方案技术条件一览表2.1.5桥梁(桥架)敷设典型设计方案桥梁(桥架)敷设典型设计方案技术条件见表2-5。
表2-5 桥梁(桥架)敷设典型设计方案技术条件一览表2.1.6电缆工作井典型设计方案电缆工作井典型设计方案技术条件见表2-6。
表2-6 电缆工作井典型设计方案技术条件一览表第3章 电气部分3. 1 电缆路径选择电缆工程投资较大,工程隐蔽,建成后要运行几十年,如果路径选择不当,将会给电缆运行带来一些不利影响,甚至会增加电缆故障次数。
在城市(农村)电网中,确定电缆线路路径通常应符合以下三个原则:(1) 统一规划原则 ;(2) 安全运行原则;(3) 经济合理原则。
3.2环境条件选择本典型设计采用的环境条件如下:海拔高度:<1000m;最高环境温度:+40℃;最低环境温度:—40℃;日照强度:0.1W/cm2年平均相对湿度:80%;雷电日:40日/年;最大风速:35m/s;地震裂度:7级。
3.3 电压等级选择电缆敷设设计适用电压等级为0.4 、10 、35、66 kV与110kV。
电缆的额定电压应按电缆导体与绝缘屏蔽层或金属护套之间的额定工频电压(U O)、任何两相线之间的额定工频电压(U )、任何两相线之间的运行最高电压(U m)以及每一导体与绝缘屏蔽层或金属护套之间的基准绝缘水平BIL选择,且应符合表3-1的规定。
表3-1 电缆的额定电压值系统中性点 有效接地 非有效接地系统额定电压(kV)10 35 66 110 10 35U0/ U 6/10 21/3564/1108.7/15 26/35U m11.5 42.5 126 11.5 42.5BIL 75 200 550 95 250 外护套冲击耐压 20 20 37.5 20 203.4电缆型号及截面3.4.1电缆型号及使用范围3.4.1电缆型号及使用范围常用的电缆型号及其使用范围见表3-2。
表3-2 电缆型号、名称及用途表型号Cu AL名称适用范围YJV ZR-YJVYJLVZR-YJLV阻燃和非阻燃铜芯或铝芯交联聚乙烯绝缘、聚氯乙稀护套电力电缆适用于室内外敷设。
可经受一定的敷设牵引。
但不能承受机械外力作用的场合YJV22 ZR-YJV22YJLV22ZR-YJLV22阻燃和非阻燃铜芯或铝芯交联聚乙烯绝缘、聚氯乙稀护套内钢带铠装电力电缆适用于埋地敷设。
能承受机械外力作用。
但不能承受大的拉力YJV32 ZR-YJV32YJLV32ZR-YJLV32阻燃和非阻燃铜芯或铝芯交联聚乙烯绝缘、聚氯乙稀护套细金属丝铠装电力电缆适用于水中或高落差地区。
能承受机械外力作用和相当的拉力YJV42 ZR-YJV42YJLV42ZR-YJLV42阻燃和非阻燃铜芯或铝芯交联聚乙烯绝缘、聚氯乙稀护套粗金属丝铠装电力电缆适用于水中。
电缆能承受较大的拉力3.4.2电力电缆导体选择35kV 及以下电缆可选用铜芯或铝芯电缆,66、110kV应优先选用铜芯电缆。
3.4.3电力电缆绝缘应按下列规定选择:(1)10~110kV 电缆应优先选用交联聚乙烯绝缘。
(2)66、110kV交联聚乙烯绝缘电缆应采用绝缘层与导体屏蔽和绝缘屏蔽三层共挤干式交联工艺。
(3)0.4kV电缆可以采用聚氯乙烯、交联聚乙烯绝缘等电缆。
3.4.4电缆护层选择10 ~110kV电缆金属护套、铠装、外护层宜按表3-3选择。
表3-3 10 ~110kV电缆金属护套、铠装、外护层选择表敷设方式 电缆类型 金属护套 加强层或铠装 外护层35kV及以下 软铜线或铜带直 埋 交联66~110kV 铝或铅护套钢带(3 芯)非磁性金属带(单芯)排管、隧道、电缆沟、竖井 交联10~110kV35kV 及以下软铜线或铜带66 ~110kV铝或铅护套—-桥梁 交联 10~110kV铝护套 —-聚氯乙烯或聚乙烯注 (1)在电缆夹层、电缆隧道、电缆沟、电缆竖井等防火要求高的场所宜采用阻燃外护层。
(2)有白蚁危害的场所应在非金属外护套外采用防白蚁护层。
(3)有鼠害的场所宜在外护套外添加防鼠金属铠装,或采用硬质护层。
(4)有化学溶液污染的场所应按其化学成分采用相应材质的外护层。
3.4.5电缆截面选择(1)电缆导体截面的选择应结合当地敷设环境,对66kV 及以上电缆按JB/T 10181计算公式计算。
35kV 及以下常用电缆可根据制造厂提供的载流量结合当地敷设环境选用校正系数计算。
(2)电缆导体最小截面的选择,应同时满足规划载流量和通过系统最大短路电流时热稳定的要求。
(3)导体最高允许温度和敷设环境温度按表3-4选择。
表3-4 导体最高允许温度(℃)电缆类型 正常运行时最高允许温度 通过短路电流最高允许温度聚氯乙烯 70 160交联聚乙烯绝缘 90 2503.5电缆附件3.5.1电缆附件的额定电压以即U O/U(U m)表示,它不得低于电缆的额定电压。
3.5.2绝缘特性(1)电缆附件是将各种组件、部件和材料,按照一定设计工艺,在现场安装到电缆端部构成的,在绝缘结构上,它与电缆本体结合成不可分割的整体。
(2)电缆附件设计时采用的每一导体与屏蔽或金属护套之间的雷电冲击耐受电压之峰值,即基准绝缘水平BIL。
(3)户外电缆终端的外绝缘必须满足所设置环境条件(如污秽等级、海拔高度等)的要求,并有一个合适的泄漏比距。
在一般环境条件下,外绝缘的泄漏比距不应小于25mm/kV ,并不低于架空线绝缘子串的泄漏比距。
(4)绝缘接头的绝缘隔离板,应能承受所连电缆护层绝缘水平2 倍的电压。
3.5.3 机械强度和机械保护(1)110kV高压电缆户外终端的机械强度应满足使用环境的风力和地震等级的要求,并能承受与它连接的导线上2kN 的水平拉力。
(2)直埋于土壤的接头宜加设保护盒。
保护盒应作防腐处理并能承受路面荷载的扭力。
3.5.4 电缆终端和接头装置选择外露于空气中的电缆终端装置类型应按下列条件选择:(1)不受阳光直接照射和雨淋的室内环境应选用户内终端,受阳光直接照射和雨淋的室外环境应选用户外终端。
(2)电缆与其他电气设备通过一段连接线相连时,应选用敞开式终端。
110kV敞开式终端宜有以下配套部件:1)防晕罩或屏蔽环;2)终端与支架绝缘用的底座绝缘子。
不外露于空气中的电缆终端装置类型应按下列条件选择:(1)作为电气设备高压出线接口时应选用设备终端,如与变压器直接连接的油浸式终端和用于中压电缆的可分离式连接器。
气体绝缘金属封闭组合电器直接相连时应选用GIS (2)用于SF6终端。
电缆接头装置类型的选择:电缆接头的装置类型有8种,在设计时应根据接头的用途进行选择。
电缆结构型式选择如表3-5所示。
表3-5 电缆结构型式选择汇总表电缆绝缘类型 电压等级(kV)结构型式 结构特征绕包式 以自粘性橡胶带为增绕绝缘热缩式 以热缩管材现场套装,经加热收缩冷缩式 用弹性体材料经注射硫化扩张后,内衬螺旋状支撑物,施工时抽取支撑物收缩成型 预制式 以合成橡胶材料工厂预制现场装配 10~35模塑式 以辐照聚乙烯带现场绕包,再以模具加热成型绕包式 以高压自粘性乙丙橡胶带绕包,铜套管外壳,灌注绝缘复合物整体预制式 主要部件是橡胶预制件,预制件内径与电缆外径要过盈配合,以确保界面间的足够压力交联聚乙烯66~110组合预制式 以预制件橡胶应力锥及预制环氧绝缘件在现场组装并采用弹簧机械紧压3.6 电缆防雷、接地和护层保护3.6.1电缆线路的过电压保护为防止电缆和电缆附件的主绝缘遭受过电压损坏,应采取以下保护措施:(1)露天变电站内的电缆终端,必须在站内的避雷针或避雷线保护范围以内,以防止直雷击。
(2)电缆线路与架空线相连的一端应装设避雷器。