引言

電纜穿保護(hù)管敷設(shè)方式是變電站中常用的電纜敷設(shè)方式，具有維護(hù)更換方便、散熱作用好、防止電纜受損、阻止火災(zāi)蔓延等優(yōu)點(diǎn)。因此，在變電站中普遍采用電力電纜管敷設(shè)方式。然而，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，選擇電力電纜管管徑時(shí)缺乏理論依據(jù)，主觀隨意性較大。保護(hù)管管徑選擇過(guò)小，會(huì)使電纜穿管困難、損傷電纜；保護(hù)管管徑選擇過(guò)大，會(huì)造成管材浪費(fèi)。目前關(guān)于電力電纜管管徑的選擇方法主要有查表法，該方法是把常用的電纜規(guī)格及適用的保護(hù)管型號(hào)整理于一張表中，使用方便且簡(jiǎn)單，但局限于表格數(shù)據(jù)，適用的范圍較小，且對(duì)多根電纜合穿1根管不適用。因此，本文根據(jù)規(guī)程要求分析出保護(hù)管管徑和電纜直徑的關(guān)系，形成電纜外徑、保護(hù)管規(guī)格數(shù)據(jù)庫(kù)，編制簡(jiǎn)單實(shí)用的保護(hù)管選擇程序；整理出變電站典型設(shè)備電力電纜管使用規(guī)格和數(shù)量，方便工程設(shè)計(jì)時(shí)查詢使用。

1. 電力電纜管敷設(shè)要求

根據(jù)GB 50168—2006《電氣裝置安裝工程電纜線路施工及驗(yàn)收規(guī)范》中條款5.3.1[1]，在下列地點(diǎn)，電纜應(yīng)有一定機(jī)械強(qiáng)度的保護(hù)管或加裝保護(hù)罩：

1）電纜進(jìn)入建筑物、隧道，穿過(guò)樓板及墻壁處；

2）從溝道引至電桿、設(shè)備、墻外表面或屋內(nèi)行人容易接近處，距地面高度2 m以下的一段；

3）可能有載重設(shè)備移經(jīng)電纜上面的區(qū)段；

4）管的內(nèi)徑，不宜小于電纜外徑或多根電纜包絡(luò)外徑的1.5倍。排管的管孔內(nèi)徑，不宜小于75 mm。

4）其他可能受到機(jī)械損傷的地方。

保護(hù)管選擇程序使用MS Excel進(jìn)行開發(fā)。保護(hù)管和電纜的相關(guān)數(shù)據(jù)通過(guò)Excel表格導(dǎo)入，并利用相關(guān)的宏調(diào)用實(shí)現(xiàn)保護(hù)管的選擇。保護(hù)管選擇程序主要涉及如下幾個(gè)表模塊：

2. 變電站電力電纜管的選擇方法和內(nèi)徑估算表

根據(jù)GB 50217—2006《電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范》中條款5.4，對(duì)保護(hù)管管材和管徑的主要要求如下：

1）根據(jù)規(guī)程規(guī)定的地點(diǎn)選擇保護(hù)管敷設(shè)方式，合理選擇管材，優(yōu)先選擇鍍鋅鋼管。

2）選擇電力電纜管時(shí)應(yīng)核實(shí)接線盒、機(jī)構(gòu)箱等預(yù)留的電纜孔尺寸，所選擇的保護(hù)管應(yīng)能穿入電纜孔內(nèi)，此時(shí)應(yīng)將保護(hù)管的外徑作為比較參數(shù)。

3）每管宜只穿1根電纜，如保護(hù)管敷設(shè)條件限制，采用每管合穿不多于3根電力電纜或多根控制電纜的方式。

4）為方便繪圖、統(tǒng)計(jì)及購(gòu)買保護(hù)管，盡量減少保護(hù)管的規(guī)格，至同一設(shè)備的多根保護(hù)管可按保護(hù)管的管徑選擇。

3. 保護(hù)管選擇程序的實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用

4.1 保護(hù)管選擇程序的實(shí)現(xiàn)

1）需采用穿管抑制對(duì)控制電纜的電氣干擾時(shí)，應(yīng)采用鋼管。取包絡(luò)外徑系數(shù)α=Rb/R，電力電纜管內(nèi)徑系數(shù)K1=Rn/Rb，分別取 n=1，2，…，6，則電纜根數(shù)、包絡(luò)外徑系數(shù)、電力電纜管內(nèi)徑系數(shù)見表1。由于電纜隧道所通過(guò)的地層主要為砂層，部分區(qū)段穿越粉質(zhì)黏土地層，同時(shí)，考慮到注漿地層應(yīng)保持后期強(qiáng)度，并兼顧經(jīng)濟(jì)性因素等，設(shè)計(jì)中注漿材料考慮采用水泥-水玻璃雙漿液。根據(jù)相關(guān)工程經(jīng)驗(yàn)，在本工程中可采用32.5級(jí)普通硅酸鹽水泥，水灰比為1∶1，水玻璃濃度25～35°Be，水泥漿:水玻璃漿約為1∶0.8～1∶1。

2）保護(hù)管規(guī)格表：保護(hù)管材質(zhì)、保護(hù)管內(nèi)徑、保護(hù)管外徑。

3）保護(hù)管內(nèi)徑系數(shù)表：電纜根數(shù)、內(nèi)徑系數(shù)。

4.2 工程應(yīng)用

針對(duì)某110kV變電站，用該程序計(jì)算110kVS電氣設(shè)備低壓電纜的保護(hù)管選擇情況，如表2所示。表2 110kVS電氣設(shè)備低壓電力電纜管選擇情況表mm

根據(jù)規(guī)程要求，表2中保護(hù)管材料均選擇鍍鋅鋼管。為減少保護(hù)管規(guī)格，方便繪圖、統(tǒng)計(jì)及購(gòu)買保護(hù)管，每管穿1根電纜時(shí)，至110 kV電流互感器、斷路器、隔離開關(guān)電動(dòng)機(jī)構(gòu)、電壓互感器的保護(hù)管的規(guī)格可全部選用Φ50鍍鋅鋼管，特殊情況下需要每管合穿多根電纜時(shí)，至110 kV斷路器、隔離開關(guān)電動(dòng)機(jī)構(gòu)可選用Φ100鍍鋅鋼管。

結(jié)論

福通管業(yè)認(rèn)為本項(xiàng)目針對(duì)電力電纜管徑選擇存在的問(wèn)題，結(jié)合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)程以及MS Excel開發(fā)了一款電力電纜管管徑自動(dòng)選擇的小程序，在多項(xiàng)工程中得到應(yīng)用，較好地解決了實(shí)際問(wèn)題。通過(guò)本課題的研究取得以下成果：

1）根據(jù)規(guī)程要求確定了保護(hù)管管徑和電纜直徑的關(guān)系，形成電纜外徑、保護(hù)管規(guī)格數(shù)據(jù)庫(kù)，編制簡(jiǎn)單實(shí)用的保護(hù)管選擇程序。

2）整理出變電站典型設(shè)備電力電纜管使用規(guī)格和數(shù)量，方便工程設(shè)計(jì)時(shí)查詢使用。