[建议]：漫谈电力电缆直埋排管

点石

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漫谈电力电缆直埋排管
王茂成 林则良
(烟台电力设计院)
[摘 要]:以前,电力电缆排管主要是指钢筋混
凝土现浇包封排管,直埋排管是近几年的新生事
物.鉴于《电力工程电缆设计规范》(GB50217-94)
对直埋排管没有更多的描述 ,结合几年来的设计
与施工经验,简要介绍直埋排管设计与施工的一
些要点,希望能够在各地城市地下电缆改造和最
近的北京奥运场馆建设项目的辅助管线设施中给
予一定的启示与参考.
[关键词]:电力电缆 直埋排管 设计与施工
近几年来,随着城网改造的大面
积铺开,排管以不必重复开挖路面,
造价相对低的特点而得到了大家的认
同和广泛使用.在注重投入和产出的
投资决策下,直埋排管以其成本低,
施工相对简易,工期短的特点,更加
受到决策层的重视和设计,施工人员
的青睐.于是,各种直埋型管材应运
而生,先后出现了碳素波纹管,UPVC
双壁波纹管,CPVC氯化聚氯乙烯管,
RMDP电缆保护管,维纶水泥管,玻璃
钢管和涂塑钢管等,而普通镀锌钢管,
铸铁管的用量越来越少,现浇钢筋混
凝土排管也因造价相对高,施工相对
复杂,工期长影响市区交通而很少使
用.碳素波纹管,双壁波纹管,阻燃
CPVC管,RMDP电缆保护管等塑料管材
以其重量轻,搬运方便而著称,而碳
素波纹管更以50米内无接缝的特点,
在防水方面有明显的优势;但它们的
价格不菲,因而没有独占电力排管市
场的趋势,并且塑料管因散热性差而
导致电缆载流量衰减很大.相对塑料
管而言,维纶水泥管价格低廉,不因
电缆着火而变形,长期放在土中可保
持湿润状态,因而在散热性方面优于
任何一种塑料管材,从而被山东省电
力集团公司作为城网改造的首选管
材;当然它也有缺点,即:重量较重,
工地搬运,连接不方便,在冲击力作
用下易破碎.除碳素波纹管外,无论
双壁波纹管,阻燃CPVC管,RMDP电
缆保护管,还是维纶水泥管,若敷设
在有地下水的条件下,均出现管内渗
水情况,说明直埋排管也有其缺点;
这可能来自产品本身的缺陷,也可能
来自设计方面的考虑不周.
通过近几年来的工程实例,各种
直埋排管的设计,作为新生事物,可
以说,至今尚未成熟,仍需进一步地
探讨,创新与完善.下面针对直埋排
管的设计,谈一下个人观点.
1 加盖预制盖板
考虑到城市内各种地下设施的建
设与改造,直埋排管的上部应加盖预
制(钢筋)混凝土盖板,防止外力如
镐对管材的破坏.应值得提出的是,
直埋排管无法象现浇钢筋混凝土排管
那样,抵御挖掘机等机械外力的破坏;
这就需要在直埋排管的沿线上作明显
的标志,比如,如果直埋排管在人行
道的下方,沿线的人行道板可采用带
电力字样的彩色道板等保护措施;或
者排管两侧砌砖墙,相当于排管敷设
在砌砖电缆沟内---这一设计方案在
工程设计施工中往往不被认可,可能
人们认为排管两侧砌砖墙是多余的,
2
但不知他们是否考虑到挖掘机等机械
外力破坏的因素.挖掘机等机械在作
业中,若碰到地下构筑物如砖砌墙,
钢筋混凝土等,会发出异样声音,司
机也会感觉到的,这样,可以在一定
程度上保护电缆管不受破坏.
2 增加(钢筋)混凝土垫层
考虑到城市内各种地下管线,沟
道可能穿越直埋排管,并考虑到不可
能逐点勘探沿线地下的地质情况,这
样就存在地质不均匀因素,因此增加
(钢筋)混凝土垫层是必需的.即使
现浇钢筋混凝土排管,也仍然要设(钢
筋)混凝土基础的,确保排管的整体
性和纵向的排管同心.因此,设计,
施工中取消(钢筋)混凝土垫层可看
成有设计缺陷或偷工减料.施工中,
应确保每一段排管的基础垫层上表
面,从纵断面看,是一个直线型,而
不是曲线型.这是保证排管纵向同心
的根本.(钢筋)混凝土垫层做好后,
应采用水平仪测量一下每隔5米左右
的基础垫层的标高!进行垫层的"找
平"工作.
3 应考虑管材的轴向伸缩
碳素波纹管,双壁波纹管,阻燃
CPVC管,RMDP电缆保护管,维纶水泥
管等管材的轴向伸缩:管的连接处应
留出伸缩缝以解决电缆散热,管热胀
延伸问题.比如PVC,UPVC,CPVC管
的热膨胀系数为0.00008m/m℃,当管
内温度升高40℃时, 10mPVC管可伸
长:0.00008m/m℃×10m×40℃=3.2cm,
电缆排管长度为100米,PVC管总伸
长达32cm!这就要求管的连接处应留
出伸缩缝.
4 关于维卡软化温度指标
《电力工程电缆设计规范》
(GB50217-94)中第5.4.2条规定:
对于防火或机械性要求高的场所,宜
用钢管;对于满足工程条件自熄性要
求时,可用难燃型可挠性塑料管.根
据GB标准,PVC,UPVC管的维卡软化
温度指标为:≥79℃,而国家化学建
材测试中心对UPVC双壁波纹管的测
试报告,维卡软化温度为80℃.
0.6/1kV聚氯乙烯,8.7/10kV交联聚
乙烯电缆缆芯的最高工作温度分别为
70℃,90℃,外皮温度分别为55～60
℃,75～80℃(缆芯与外皮相差10～
15℃),显然,PVC,UPVC管在电缆
缆芯的最高工作温度条件下基本能满
足技术要求.CPVC管的维卡软化温度
为≥91℃,性能更佳,但价格不菲,
是UPVC波纹管价格的一倍左右.因
此,应根据客户承受能力和要求而选
择,设计塑料管材.维纶水泥管是在
温下成型的,因此不存在维卡软化
温度问题.
5 直埋排管的支架是不可缺少的
就有关专业书籍介绍,排管支架
有木制支架,预制混凝土垫块,PVC
垫块.振捣回填沙土时,直埋排管极
易与垫块脱离而移位,并被沙土托起.
有些地方,为图省事,仅用砖等作为
排管的支撑物和隔离物,据了解,效
果不是很好.排管支架是确保直埋排
管纵向高度同心的重要环节.因此,
排管支架的设计至关重要.排管支架
的设计主要应考虑以下几点:一是材
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质的选择,二是材质的强度,三是在
回填振捣或回填后土壤下沉密实阶
段,支架尺寸应保证管材不横向移动
或上下移动,即支架设计为一个整体
为最佳,这样可以抵御较强地震的震
动,克服直埋排管松散性的弱点.如
果只考虑管材的强度而忽略排管支架
的强度,那直埋排管要确保管与管之
间的相对位置,靠砖,土壤的固定显
然是不成熟的;另外一旦在直埋排管
周围挖土,排管就有横向位移的可能.
比如,对于预制混凝土垫块,一些设
计图集要求一个垫块固定一根管子,
显然是不合理的;预制混凝土支架应
设计成有一定厚度的多孔预制混凝土
,或一层为一整体预制混凝土块(但
上,下垫块应预留孔,并以热镀锌圆
钢串起来,避免横向移动),来固定
直埋排管.预制混? ?量橛δ艹惺芘?BR>管相同的抗压强度(应进行理论计
算).四是排管支架间距不宜过大,
取2米左右为宜,管接头两侧必须设
支架,确保橡胶止水垫圈不变形,从
而起到防水作用.谈到这里,我们会
发现,(钢筋)混凝土垫层对于排管
支架的稳定性,是非常重要的.假如
排管支架座在松软的土中,管接头两
侧就有受力不均的可能,橡胶止水垫
圈就有可能产生变形而渗水.预制型
拼插式塑料支架能够很好地固定直埋
排管,但成本较高.热镀锌圆钢(或
角钢)支架制作简单,成本低,是一
个比较好的选择.根据管材特点,圆
钢支架可用于轻型塑料管材,角钢支
架可用于重型水泥管材.当管内敷设
单芯电缆时,三根电缆应在钢筋支架
的同一网格内,避免闭合磁路.
6 采用河砂回填
直埋排管全部敷设完毕后,应选
用河砂回填在一定高度,再用挖出的
土回填.在回填中用震捣棒逐层震实,
有条件的地方,可在回填砂上浇地下
水,密实回填砂.在沿海城市,严禁
使用海砂,因为海砂含盐等多种成分,
对电缆有侵蚀的危害.
7 直埋排管与电戮??涞牧??
直埋排管与电缆井之间的联接是
非常重要的环节.对于柔性材料,如
碳素波纹管,双壁波纹管,阻燃CPVC
管,RMDP电缆保护管等塑料管材,可
在管头外壁套上橡胶止水圈,直接进
入电缆井的井壁,用防水砂浆封堵缝
隙.对于刚性材料,如维纶水泥管,
钢筋混凝土基础的纵向筋应伸入井
壁,维纶水泥管与电缆井的井壁之间
采用柔性防水材料封堵.如果是直埋
电缆与电缆井联接,则采用防水套管
与热收缩管的结合,封住电缆与穿墙
套管之间的缝隙,这一点有别于标准
设计图集的作法------油浸麻丝,法
兰盘夹紧方式.
8 预留尼龙绳
在排管施工中,一定要预留尼龙
绳,便于日后电缆的敷设.管内严禁
预留铁丝等金属物,因管内一般是潮
湿的,时间一长,铁丝等金属物就有
腐蚀烂掉的可能.而铁丝等金属物一
旦腐蚀烂掉,就在管中形成金属毛刺,
成为日后敷设电缆的隐患.
9 电缆工井井壁两侧套管标高的确
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定
若工井两侧排管位于同一轴线上
时,井壁两侧套管也应在同一轴线上,
但标高不同;若工井两侧排管(因地
下障碍物等原因)不位于同一轴线上
时,井壁两侧套管的标高应尽量相同,
确保电缆在电缆工井内顺利通过.
10 工井井位
工井井位应按电缆允许的牵引
力,首末两端,开闭所位置,电缆分
接箱位置,城区规划用电负荷分布,
线路转角,电缆接头,地下设施,排
水坡度,排管埋深等因素来综合确定;
相邻工井中心距不大于100m为宜.
11 工井内电缆导向轮组的施工设计
工井内电缆导向轮组的施工设计,
应考虑电缆弯曲半径的技术要求和电
缆允许侧向压力要求.由于缆绳和电
缆外径差别很大,因此,在牵引电缆
的过程中,电缆导向轮组的结构高度
应是可调的,确保电缆在管内不受侧
压;换句话说,缆绳和电缆在导向轮
上时,导向轮组的结构高度是不同的,
高差基本上是电缆的半径尺寸.在电
缆未拖出管之前,电缆导向轮组的结
构应使缆绳位于管内的中央.
关于直埋排管的其他常规设计
原则,施工要求,在此就不必重复论
述了.
总的来说,电力电缆排管是所有
地下电缆敷设构筑物中设计要求最
,施工工艺最严格最复杂的构筑物,
应引起大家的高度的重视.
考资料:
《电力工程电缆设计规范》(国家标准
GB50217-94)
[1]电力部西北电力设计院,1989年12月,《电
力工程电气设计手册》.
[2]建设部,1993年7月,《电缆线路施工及验收
规范》.[3] 能源部,1989年9月,《发电厂,
变电所电缆选择与敷设设计规程》.
[4] 电力部,1996年10月,《城市中低压配电网
改造技术导则》.
[5] 郑肇骥,王琨明,《高压电缆线路》.
[6] 吕光大,1988年3月,《建筑电气安装工程
图集》.
[7]《电力工程电缆设计规范》(国家标准
GB50217-94)
[8]航空规划设计院《工业与民用配电设计手册》
[9] 国家标准设计(94D164)《35kV及以下电缆
敷设》
个人简历:
王茂成,男,1964年11月生人;1987年
毕业于山东工业大学电力系,大学本科,学士;
从事电力线路设计工作至今,已十六年;现为高
级工程师.
通信地址:烟台市芝罘区北马路87号,邮
编264000,电话0535-6229561,传真
0535-6229565,电子邮件地址:无
林则良,男,1949年7月生人;1977年毕业于
山东工业大学电机系,大学本科,学士;从事电
力线路检修,设计工作至今,有二十年余;现为
级工程师,任设计院总工程师.
写于2001年10月12日
修改于2004年3月5日
联系人：13665477520   孔先生  公司主页www.qfsygy.com   
曲阜升阳管业有限公司（中台合资）

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