科技・探索・争鸣 Ｓｃ科ｉｅｎｃｅ＆Ｔｅ技ｃｈ视ｎｏｌｏｇｙ界 Ｖｉｓｉｏｎ 城区变电站电缆设施敷设方式优化 李玉山 王强ｚ裴永ｚ （１．－－Ｎ峡供电公司设计院，河南三门峡４７２０００；２．河南富达电力集团有限公司，河南－－１＇３峡４７２０００） 【摘要】本文通过依托某城区１１０ｋＶ变电站工程电缆设施，户外、户内电缆敷设方式研究，在电缆夹层、电缆沟和排管敷设方式中对比优 选。在保证电缆敷设满足相关规定的同时，使电缆通道与电气平面布置及环境相协调，方便电气设备的连接，节约电缆用量和运行维护成本，提 高工程总体的全寿命周期成本。 【关键词】变电站；电缆；隧道；设施优化 ０引言 然一次性投资较大．但其中可以同时容纳许多类型、许多数量电缆，还 随着城市的不断发展和对空间的合理利用．在城市中埋地敷设电 可随时增加或减少．只需用电缆支架加以区分隔离．无需再次进行开 力电缆相比于在路面架设杆塔和导线．具有占地面积小、敷设灵活、美 挖作业．由于沟道本身具有很好的保护基础，可以抗拒外力对电缆造 化市容等优势。电力电缆是在电力系统中用于传输和分配电能的导 成的破坏．使检修和保护都非常方便 采用沟道敷设电缆，排列电缆的 体 电力电缆送电线路是除了架空送电线路之外的另一种传输电能的 间距对电缆载流量，温升，防火灾影响较大，故敷设时须保证电缆间的 途径 随着我国电力工业高速发展．电力电缆送电线路已成为我国电 最小间距 电缆条数较少时可直接敷设于沟底．如直接敷设于沟底的 力网络中不可缺少的输电设备．尤其是在城市输配电中得到了更加广 电缆有可能被水．油或其他液体浸泡时．则应将电缆敷设于沟内支架 泛的应用。与架空线路相比较．电力电缆的主要优点有：①因受外界因 上，电缆沟内同侧敷设的各种电缆支架的排列应按高压电缆，低压电 素，如雷害、雪害、风害、鸟害等的影响小，供电可靠性高；②电力电缆 缆．控制电缆的顺序自上而下进行排列。沟道内敷设电缆要做好防火 是埋人地下的，工程隐蔽，对市容环境影响较小。即使发生事故，一般 灾措施．电缆表面应刷防火涂料．中间接头应安装在耐火封闭的保护 也不会影响人身安全：③电缆电容较大．可改善线路功率因数 盒内。 优点：相对于直埋敷设和排管敷设，电缆沟敷设增容空间大，沟内 １工程概况 人行通道便于电缆运行巡视和检修维护．电缆敷设便利．通风和排水 措施良好，可尽快散发电缆运行时产生的热量，延长电缆使用寿命。一 １ｌＯｋＶ未来变电站站址位于金水区黑庄路南，燕凤北路东。该变 次性投资，相应减少电缆通道长期维修费用。 电站属于城市变电站，全户内布置，全部设备布置于生产综合楼内。结 缺点：占地面积相对于直埋敷设和排管敷设较大，一次性费用投 合《关于郑州市区１ １０千伏未来输变电工程可行性研究报告审查意见 入较大。 的通知》和本工程实际情况，该站１ｌＯｋＶ进出线和１０ｋＶ出线均采用 ２．３排管敷设 电缆的方式。这种送电方式具有占地面积小、敷设灵活、美化市容等优 当电缆出线较多．直埋敷设有困难，且又不易修沟时，可采用排管 势。 敷设方式 排管内径不应小于电缆外径的１．５倍．埋深应在施工场地 ２电力电缆敷设方式 冻土层以下．排管向工作井方向应有不少于０．２％的坡度．每个排管之 间应有２０ ｍｍ间隙，以保证散热。敷没电缆时，排管的管口应打磨圆 电力电缆敷设方式的选择应根据工程条件、环境特点和电缆类 滑，管内的杂物必须清除干净，防止划伤电缆。为了便于检查和维修， 型、数量等因素确定。同时还要按照运行安全可靠、便于维护的要求和 在排管转弯处、分支处、排管终端及直线段每隔７５ｍ处需设置工作 经济技术合理的原则来选择 电力电缆敷设方式一般选择直埋敷设、 井，电缆的接头均应设在井内。在选用排管管材时，应选用抗冲击性能 沟道敷设、排管敷设、隧道敷设、电缆层敷设方式，以及上述方式交互 好，承压能力较强的管材．不宜采用热阻系数较大的管材，以利于投入 结合的方式敷设 电缆敷设方式的选择应根据工程项目中电缆类型及 运行后电缆的散热 目前主线比较常用的是采用Ｐｖｃ—ｃ管。横向跨 数目、电缆路径特点等因素来选择 路比较常用的为涂塑钢管佣于可破路施工地段）和热熔接ＰＥ拉管（用 ２．１直埋敷设 于不可破路施工地段）。 直埋敷设就是直接埋在地下的一种敷设方式．其具有投资省的显 优点：相对于直埋敷设，排管敷设便于电缆运行和维护，并且可预 著优点，是被广为采用的一种敷设方式。敷设电缆前，应检查电缆表面 留电缆通道和通信管道．为远期扩容留下空问；相对于电缆沟敷设，排 有无机械损伤．并用ｌｋＶ兆欧表遥测绝缘．其绝缘电阻一般不低于 管敷设可适当减少征地．电缆工井可根据现场实地情况做相应调整， １ＯＭｎ ①电缆沟的深度应按有关规划部门提供的标高来决定．必须保 灵活性较高 排管敷设防火性能突出．可有效阻止火势蔓延，相对于电 证电缆的埋设深度 直埋电缆的深度不应小于０．７ｍ．穿越农田时不应 缆沟敷设可降低部分造价 小于ｌｍ。直埋电缆的沟底应无硬质杂物，沟底铺ｌＯＯｍｍ厚的细土或 缺点：相对于直埋敷设，排管敷设用地范围较大，成本较高；相对 黄砂 电缆敷设时应留全长Ｏ．５％～ｌ％的裕度，敷设后再加盖１００ｒａｍ 于电缆沟敷设，排管敷设时，电缆必须按照规定管孑Ｌ敷设，不能有效避 的细土或黄砂．然后用水泥盖板保护．其覆盖宽度应超过电缆两侧各 免电缆交叉．电缆排管内电缆运行时产生的热量不能及时散发，会加 ５０ｒａｍ．也可用砖块替代水泥盖板。回填至沟深的一半时，建议铺一层 大电缆损耗。造成电缆寿命的缩短。另外，排管接口较多，处理不当会 带有警示标志的彩条布 待回填完成后，应在电缆转弯处、中间接头 造成多处渗、漏水点，增加管道维修费用。 处、与其他管线交接处等特殊位置放置明、显的方位标志和标桩，以增 ２．４电缆隧道敷设 强防止外力破坏能力：②电缆穿越道路及建筑物或引出地面高度在 对于城市某些地段．地下管线集中．难以布局，这时就必须建设较 ２ｍ以下的部分．均应穿钢管保护 保护管长度在３０ｍ以下者．内径不 大空间的地下走廊 根据不同管线．考虑安全合理因素加以安排。在隧 应小于电缆外径的１．５倍，超过３０ｍ以上者不应小于２．５倍。两端管 道中敷设电缆必须考虑的问题就是防火和防潮。因此在电缆隧道内设 口应做成喇叭形，管内壁应光滑无毛刺，钢管外面应涂防腐漆。电缆引 置防火墙，防火隔层．配置防火工具及报警装置。另外电缆隧道应有良 入及引出电缆沟、建筑物及穿人保护管时．出人口和管口应封闭：③交 好的通风排水设施．以降低隧道内的环境温度和保持隧道内的千爽， 流四芯电缆穿人钢管或硬质塑料管时．每根电缆穿一根管子。单芯电 保证电缆的载流量，延长电缆的使用寿命。优点：可以同时敷设各电压 缆不允许单独穿在钢管内（采取措施者除外１，固定电缆的夹具不应有 等级的许多电力电缆．便于电缆的敷设、检修、更换和故障测寻等。缺 铁件构成的闭合磁路 点：同其他相关部门管道交叉较多，一次性投资太大。 ２ｌ２沟道敷设 ２．５电缆层敷设方式 砖砌或预制沟体敷设方式也是一种普遍采用的电缆敷设方式 虽 将电缆敷设在建筑物的地下层或发电厂、变电所主控室及屋内配 作者简介：李玉山（１９６２一），男，河南孟州人，研究方向为变电站及配电设计、电力工程接地及过电压技术。 ３２２ Ｉ科技视界 ｝Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｖｉｓｉｏｎ Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｖｉｓｉｏｎ 科技视界 科技・探索・争鸣 电室下的电缆夹层中的一种电缆安装方式。主要用在高层住宅小区、 用设计１１０（６６）～５００ｋＶ变电站分册）（２０１１年版）的电缆敷设方式，本 发电厂或进出电缆线路较多的变电站中。由于电缆密集，纵横交叉，在 站在１１０ｋＶ ＧＩＳ室和１０ｋＶ高压室地下设置２．５米高电缆夹层．用于 敷设时需妥当排列整齐，以免影响运行巡视。同时需采取可靠的防火 各个电压等级的电缆敷设．便于施工和运行维护 措施，如推广采用阻燃电缆等。 由于１ ｌＯｋＶ线路、内桥采用保护测控一体化装置，并就地下放安 ３电力电缆敷设要求 装在ＧＩＳ汇控柜中．主变保护测控装置、电度表均就地布置．仅监控主 机柜、公用测控柜、交直流一体化电源柜等公用设备布置在二次设备 无论选择何种电缆敷设方式。均应满足规范规程￣ＤＬ／Ｔ ５２２１— 室．进出电缆数量不多．因此设计考虑采用电缆沟敷设方式，与１ＯｋＶ ２００５城市电力电缆线路设计技术规定》中规定：任何方式敷设的电 高压室地下电缆夹层相连；主变压器部分、电容器部分和消弧线圈一接 缆，无论在垂直、水平转向部位和电缆热伸缩部位以及蛇形弧部位的 地变部分通过平面布置的优化．电缆连接方便，且用量少．通过电缆排 弯曲半径，不宜小于表１所规定的弯曲半径。 管敷设与电缆夹层相连 表１ 电缆允许最小弯曲半径 根据站址环境，结合电气平面布置．在１１０ｋＶ ＧＩＳ室北侧设置两 允许最小弯曲半径 道（１．５ｍｘ１．５ｍ）户外电缆沟连接至黑庄路规划的电缆隧道．作为变电 电缆类型 站１ １０ｋＶ进线和１０ｋＶ出线电缆敷设通道 单芯 三芯 交联聚乙烯绝缘 ≥６６ｋＶ ２ＯＤ １５Ｄ ５小结 电缆 ≥３５Ｖ １２Ｄ １０Ｄ 通过上述优化．１ｌＯｋＶ未来变电缆设施户外采用电缆沟敷设方 有铠装 １５Ｄ 式．户内采用电缆夹层、电缆沟和排管敷设方式。在保证电缆敷设满足 油浸纸绝缘电缆 ２ＯＤ 相关规定的同时．使电缆通道与电气平面布置相协调．方便电气设备 无铠装 ２０Ｄ 的连接，节约电缆用量和运行维护成本。 注：Ｄ表示电缆外径：非本表范围电缆的最小弯曲半径宜按厂家建议值 【参考文献】 ４本工程电缆敷设方式优化 ［１］水利电力部西北电力设计院电力工程电气设计手册（电气一次部分）［Ｍ］．北 京：水利电力出版社，１９８９． 郑州市区１ｌＯｋＶ未来变电站为全户内布置．所有电气设备均布 ［２］ＧＢ５０２１７—２００７电力工程电缆设计规范［ｓ】 置一层联合建筑内。 ［３］ＧＢ５０００９５—２０１１ ３５ｋＶ一１１０ｋＶ变电站设计规范［ｓ］． 根据本工程建设规模及设计方案．１ｌＯｋＶ最终３回电缆出线．３ 回主变进线（电缆连接），ｌＯｋＶ最终３６回电缆出线，３回接地变出线， ［责任编辑：薛俊歌］ ６回电容器组出线，电缆数量较多。参考《国家电网公司输变电工程通 （上接第１９２页）源而得不到满足的进程提供阻塞链接队头指针。其 存入Ａ： 次要不断强化信号量类型数据仅仅能够进行Ｐ．Ｖ操作．不可以进行除 存人Ｂ： 了Ｐ，Ｖ之外的任何操作。例如上面例题２：有同学写出如下代码： Ｖ（ｃｏｕｎｔｂ）； Ｓｅｍｏｐｈｅｒｅ ｃ０ｕｎｔａ＝ｃｏｕｎｔｂ＝０．ｍｕｔｅｘ＝１； Ｖ（ｃｏｕｎｔ￣； 存入Ａ： ｝ ） ｛ ３．３信号量命名不清楚．不明确 Ａ生产产品： 这个问题是从教科书上生产者消费者问题延续而来 在生产者消 Ｐ（ｍｕｔｅｘ）； 费者问题中设置的ｆｕｌｌ，ｅｍｐｔｖ信号量其实含义不是特别清楚明了。如 Ｉｆ（ｃｏｕｎｔａ—ｃｏｕｎｔｂ＜ｍ＆＆ｃｏｕｎｔａ－ｃ．ｏｕｎｔｂ＞－ｎ１ 果改成ｂｕｆｆｅｒ和ｐｒｏｄｕｃｔ则明了很多．无论从资源的角度看还是从前 存入Ａ： 驱关系的角度看都特别清楚明了。学生们在计算机基础中学过变量的 Ｖ（ｍｕｔｅｘ）； 命名规则，作者认为变量的命名规则同样适用信号量的命名规则。 １ 在这段代码中．第一个问题是没有搞清楚信号量的基本操作只能 ４ 结束语 是Ｐ，Ｖ，不能有其他的加减及判断：第二个问题是没有搞清楚信号量 操作系统设计的目标之一就是资源的充分利用．进程的并发是实 的含义，当申请存人Ａ而得不到满足的时候，进程是要阻塞的。按照 现这一目标的重要方法，而并发又离不开进程的同步和互斥。信号量是 上述程序，如果不符合判断条件，则产品抛弃，继续下一个进程。这明 实现进程间的互斥与同步既方便又高效的工具。在操作系统课程的教 显是错误的。本题目正确的做法是： 学中，利用信号量实现进程同步与互斥的问题还将继续研究下去。 Ｓｅｍｏｐｈｅｒｅ ｃｏｕｎｔａ＝ｍ一１，／／当Ｂ产品一个都不放．Ａ最多可以放 ｍ一１个产品： 【参考文献】 ｃｏｕｎｔｂ＝ｎ一１，／／当Ａ产品一个都不放，Ｂ最多可以放Ｎ一１个产品： ［１］［美］Ｗｉｌｌｉａｍ Ｓｔ￣ｌｉｎｇｓ．操作系统一精髓与设计原理【Ｍ］．５版．陈渝，等，译．北京： ｍｕｔｅｘ＝１： 电子工业出版社．２００６． 存入Ａ： 存人Ｂ： ［２］汤子瀛，哲风屏，汤小丹，编．计算机操作系统（修订版）［Ｍ】．西安：西安电子科 ｌ 技大学出版社．２００２． Ａ生产产品： Ｂ生产 ［３］范策，许宪成，黄红桃，李畅．计算机操作系统教程：核心与设计原理［ＭＪ．北 产品： 京：清华大学出版社． Ｐ（ｃｏｕｎｔａ） ［４］李芳，夏宇．简析操作系统中进程间的相互制约关系【Ｊ］－湖北：黄石理工学院 ２００７—８． ｐ（ｃｏｕｎｔｂ）； ［５］李畅，范策．进程互斥与同步解析ｆ Ｊ１ｌ广州：现代计算机，２０１０，１２． Ｐ（ｍｕｔｅｘ）； ｐ （ｍｕｔｅｘ）； ［责任编辑：薛俊歌］ （上接第２２５页）的修养，丰富文化内涵帮助学生塑造文明形象。 当然，学生素质的培养在很大程度上也取决于教师业素质水平的 素质，才能更地培养出高质量、高素质的旅游人才。．Ｅ 高低．只有注意对其加以科学地使用和合理的培养．不断提高教师的 ［责任编辑：薛俊歌］ ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎ。１。ｇｙ Ｖｉｓｉ。ｎ科技视界ｌ ３２３