摘要：針對目前大規(guī)模的城區(qū)道路電纜化工程，該文從城區(qū)道路電纜化工程的前期規(guī)劃、配電系統(tǒng)設(shè)備的選型及使用時的技術(shù)要求等方面進(jìn)行探討，形成一套系統(tǒng)的、典型的設(shè)計(jì)方案。

關(guān)鍵詞：城區(qū)道路；電纜化

      近幾年來，龍游縣努力打造文化旅游城市，城市建設(shè)步伐加快，規(guī)劃中的榮昌路將成為城市的主要干道，道路周邊還分布有大型住宅小區(qū)和休閑廣場及高樓。為美化城市環(huán)境，按照縣里的統(tǒng)一規(guī)劃，該道路將全線實(shí)行電纜化的供電方案。2001～2005年龍游縣供電局已結(jié)合道路改造，對城區(qū)3條主干道的架空線路進(jìn)行電纜入地改造，經(jīng)過5年的探索，積累了一定經(jīng)驗(yàn)，形成了一套系統(tǒng)的、典型的桿線入地改造方案。

1城區(qū)道路電纜化工程的前期規(guī)劃

      電纜化工程的規(guī)劃需綜合考慮以下幾個方面：本縣城區(qū)配電網(wǎng)絡(luò)5～10年的規(guī)劃；地方政府5～10年的城市建設(shè)及改造規(guī)劃；地方政府本次對道路改造的范圍及具體要求；道路周邊供電范圍內(nèi)5～10年電力用戶的增長情況。

      根據(jù)龍游縣城區(qū)配電網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)有結(jié)構(gòu)，龍游縣供電局對建成后的電纜網(wǎng)絡(luò)采用“手拉手”開環(huán)運(yùn)行的環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)時每條線路的最大負(fù)荷電流按線路額定載流量的2/3考慮。從城區(qū)配電網(wǎng)絡(luò)供電可靠性及將來配電自動化的要求考慮，所有電纜主干線的節(jié)點(diǎn)均應(yīng)采用環(huán)網(wǎng)柜或開閉所，因?yàn)橛铆h(huán)網(wǎng)柜或開閉所的饋線來直接或間接供電，一般來講大用戶（1000kVA及以上）或重要用戶由環(huán)網(wǎng)柜或開閉所直接供電；小用戶或非重要用戶，可采用環(huán)網(wǎng)柜出線供分支箱，然后由分支箱分配給多個用戶。原則上每個分支箱供3～5個用戶、環(huán)網(wǎng)柜供5～8個用戶、開閉所供8～10個用戶。節(jié)點(diǎn)設(shè)備因地制宜的采用開閉所、環(huán)網(wǎng)柜、高壓電纜分支箱相結(jié)合的方式。

2電纜化方案介紹

      建成后的榮昌路將是龍游縣城最主要的城市干道之一，道路的一側(cè)首尾分布有翠光小區(qū)和世紀(jì)花園兩個較大的住宅小區(qū)，道路沿邊中心地段有一大型的城市廣場，廣場周邊分布有行政中心、法院、檢察院、青少年活動中心及一大型商場。道路的另一側(cè)均勻分布有信用大樓、國際飯店、人民醫(yī)院和供電大樓等大型建筑及若干商住樓。考慮到道路沿線負(fù)荷大且重要用戶較多，決定沿路兩側(cè)各拉一條10kV電纜線路，這樣整條榮昌路沿線形成了一個共有三路電源的“手拉手”的供電網(wǎng)絡(luò)。翠光開閉所帶的為純居民用電負(fù)荷，白天負(fù)荷很??；榮昌開閉所供給商業(yè)和辦公用電，白天負(fù)荷較大；世紀(jì)花園開閉所為居民和商業(yè)混合用電，負(fù)荷相對平穩(wěn)?？紤]到以上因素，在榮昌開閉所和世紀(jì)花園開閉所之間，及世紀(jì)花園開閉所和環(huán)網(wǎng)柜之間各設(shè)一個斷開點(diǎn)，正常方式下開環(huán)運(yùn)行。

3網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)備的選型

3.1開閉所設(shè)備的設(shè)計(jì)要求

     由于大型住宅小區(qū)負(fù)荷集中，考慮在小區(qū)內(nèi)中心位置建開閉所，由開閉所向分布在小區(qū)內(nèi)的各配變供電。因此10kV電纜主線路從小區(qū)經(jīng)過，以10kV主干線作為開閉所的母線。

     開閉所采用單母線分段的接線形式，路數(shù)宜為10路，即2進(jìn)8出；進(jìn)線及環(huán)網(wǎng)出線配置負(fù)荷開關(guān)，作為正常運(yùn)行時的分合及開斷過載電流之用，而不設(shè)保護(hù)。

     直接帶配電變壓器的出線選用負(fù)荷開關(guān)與熔斷器組合電器，原因是城市公用配變一般容量不大于630kVA，選用負(fù)荷開關(guān)與熔斷器組合電器在保護(hù)配電變壓器上比斷路器更具有優(yōu)勢，因?yàn)槎搪冯娏鞅Ｗo(hù)試驗(yàn)證明，當(dāng)變壓器發(fā)生內(nèi)部故障時，限流熔斷器可在10ms內(nèi)切除短路電流，若使用斷路器來保護(hù)，其開斷時間一般不少于60ms，故從保護(hù)性能而言，負(fù)荷開關(guān)與熔斷器組合電器更優(yōu)；另外一個優(yōu)點(diǎn)是與斷路器相比，同樣容量的負(fù)荷開關(guān)與熔斷器組合電器價(jià)格僅為斷路器的幾分之一。

    負(fù)荷開關(guān)均帶電動操作機(jī)構(gòu)，操作電源采用24V直流供電方式，系統(tǒng)正常運(yùn)行時，由整流回路提供直流操作電源，交流失電時，由蓄電池經(jīng)穩(wěn)壓回路提供直流操作電源。開閉所裝有配電自動化終端系統(tǒng)，滿足配電自動化的要求。

3.2戶外環(huán)網(wǎng)柜的選擇

      在所送高壓負(fù)荷點(diǎn)的中心位置，缺乏開關(guān)站作為負(fù)荷分配的轉(zhuǎn)供點(diǎn)時，可以采用10kV戶外箱式環(huán)網(wǎng)柜，這樣可以滿足減少電纜長度和地下管線的要求，以盡可能地降低工程造價(jià)。如龍游飯店和人民醫(yī)院分別裝有2臺和3臺630kVA的配電變壓器，可以用10kV戶外箱式環(huán)網(wǎng)柜向其供電。

      在環(huán)網(wǎng)柜的選型上主要考慮以下幾點(diǎn)：考慮與配電饋線自動化的配合，饋線開關(guān)選用負(fù)荷開關(guān)而不用斷路器；路數(shù)宜為4路(2進(jìn)2出)，便于用戶分布，路數(shù)太多將造成出線電纜過長；帶電動操作機(jī)構(gòu)及TV，配置配電自動化監(jiān)控單元或預(yù)留接口。

3.3電纜分支箱的選用

      當(dāng)容量不大的獨(dú)立負(fù)荷分布較集中時，可使用10kV電纜分支箱進(jìn)行電纜多分支的連接，因?yàn)榉种洳荒苤苯訉γ柯愤M(jìn)行操作，僅作為電纜分支使用，所以可以采用免維護(hù)、全絕緣的母線式或插接式高壓電纜分支箱，大用戶使用T型接頭，小用戶使用可插拔的肘頭。龍游縣供電局選擇了KDFW-12-32T-600/200型高壓電纜分支箱。如煙草大樓、人民銀行、信用聯(lián)社等大樓距離較近，且負(fù)荷不大分別為一臺200kVA、160kVA和315kVA的配電變壓器，就是通過電纜分支箱來轉(zhuǎn)供。

4應(yīng)用中的注意事項(xiàng)

4.1環(huán)網(wǎng)柜的接地閉鎖問題

      現(xiàn)有的環(huán)網(wǎng)柜，不論是真空型還是SF6型，如按照正常的上進(jìn)下出的接線方式，都可以滿足“五防”要求。對于防止帶電合接地開關(guān)（或掛接地線），是通過負(fù)荷開關(guān)和接地開關(guān)聯(lián)鎖來實(shí)現(xiàn)的，只有當(dāng)負(fù)荷開關(guān)斷開，出線側(cè)無電時，才可以操作接地開關(guān)。但現(xiàn)在的開閉所及戶外環(huán)網(wǎng)柜一般都采用電纜進(jìn)出線，對進(jìn)線柜（間隔）而言，接線是下進(jìn)上出，因此當(dāng)負(fù)荷開關(guān)斷開后，環(huán)網(wǎng)柜（間隔）下側(cè)依然帶電，此時接地開關(guān)就會發(fā)生帶電合接地開關(guān)（或掛接地線）問題。怎樣從根本上解決開閉所進(jìn)線柜（間隔）下進(jìn)上出不能滿足防止帶電合接地開關(guān)（或掛接地線）的要求呢？對真空環(huán)網(wǎng)柜而言，由于檢修時可以在柜內(nèi)人工掛接地線，所以可以不裝設(shè)接地開關(guān)。但為了防止發(fā)生誤入帶電間隔這類更加嚴(yán)重的事故，進(jìn)線柜應(yīng)加裝進(jìn)線側(cè)和柜門的電磁閉鎖，確保在進(jìn)線帶電時，不能打開柜門。對全絕緣、全密封的SF6環(huán)網(wǎng)柜來講，由于檢修時不能人工掛接地線，因此應(yīng)保留接地開關(guān)，采用加裝進(jìn)線側(cè)和接地開關(guān)的電磁閉鎖的方式，完善“五防”措施，避免在進(jìn)線帶電時，不能操作接地開關(guān)，以此防止發(fā)生帶電合接地開關(guān)（或掛接地線）。

4.2負(fù)荷開關(guān)的額定電壓和電流選擇

      負(fù)荷開關(guān)的額定電壓的選擇：負(fù)荷開關(guān)的額定電壓應(yīng)按其值等于或大于所在配電系統(tǒng)的額定電壓來選取。
負(fù)荷開關(guān)額定電流的選?。簩τ谧儔浩黟伨€用的負(fù)荷開關(guān)，因配電變壓器容量最大不會超1600kVA，在環(huán)網(wǎng)柜中配置200A負(fù)荷開關(guān)已綽綽有余；對于進(jìn)線和環(huán)網(wǎng)饋線用的負(fù)荷開關(guān)，一般應(yīng)選630A，相當(dāng)于一個環(huán)可帶8000～10000kVA的負(fù)荷(后者是考慮母線和斷路器長期使用后的降容)。

4.3高壓電纜的選型

      本次工程10kV主干線選用二根YJV22-300mm2交聯(lián)聚乙烯電纜，帶鋼鎧主要是考慮外力破壞因素。據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)表明，電纜的外力破壞故障占電纜總故障的60％～70％左右。第一次選用10kV300mm2截面的電纜，則是考慮負(fù)荷發(fā)展的需要，一般常用的YJV22-240電纜，其直埋敷設(shè)載流量只有377A，與架空LGJ-150或JKLYJ-240導(dǎo)線載流量不配，YJV22-300則達(dá)到了423A。隨著今后城市用電負(fù)荷的發(fā)展，配電網(wǎng)絡(luò)的供電能力不斷增強(qiáng)，電纜的運(yùn)行率將不斷提高，這不僅考慮了配電網(wǎng)發(fā)展及規(guī)劃的要求，同時也兼顧了電纜使用壽命的問題。

4.4電纜敷設(shè)方式問題

       電纜敷設(shè)一般有三種形式：直埋、排管和溝道敷設(shè)。直埋方式一般適用于電纜根數(shù)較少(如3根及以下)，不承受車輛重壓的綠地、住宅小區(qū)及部分次要道路人行道上，直埋電纜土建造價(jià)較低；排管敷設(shè)適用于電纜較多，城市主干道的快、慢車道或人行道上，及不宜開挖破土的地方，排管敷設(shè)土建造價(jià)中等；溝道敷設(shè)適用于變電所、配電房等電纜出線較多的地方，便于電纜檢修，但其土建造價(jià)最高。從幾次工程來看，我們認(rèn)為電纜主要敷設(shè)方式應(yīng)以排管為主要方式，其主要原因是：能保護(hù)電纜不受外力破壞，提高電纜運(yùn)行安全性；施放電纜方便，便于檢修；可預(yù)留今后管線位置；土建造價(jià)合理，尤其是在近期配電網(wǎng)電纜化改造中，安全、經(jīng)濟(jì)可以兼顧。

4.5土建基礎(chǔ)問題

      電纜溝、井蓋板、箱變分支箱等混凝土構(gòu)件不能暴露在綠化帶上，彩色人行道上及道路交叉口段，則采取了以下措施：首先，對于人行道上的井蓋板，采取比人行道板降低10cm標(biāo)高做法，上面敷設(shè)彩色面磚，設(shè)電力專用標(biāo)志以便查找，對較大電纜井，則在大蓋板上再設(shè)鑄鐵蓋板的人孔，便于電纜井檢查和排水。其次，對于綠化帶上電氣設(shè)備的基礎(chǔ)，則貼以草綠色面磚，如果是電纜井，則在其蓋板上抹上綠色水泥面層；在綠化帶上，一般電纜都采用直埋和導(dǎo)管敷設(shè)，檢修、施工時不用破壞綠化、植被。第三，對道路兩側(cè)及其交叉處的電氣設(shè)備，一般選用外觀顏色與其環(huán)境相適應(yīng)的設(shè)備，以面磚加以修飾，達(dá)到美觀、協(xié)調(diào)的效果。