上海杨浦大桥上敷设220kV电缆的论证
上海市电力工业局钱重耀
杨浦大桥是上海市南铺大桥后的又一座衣塔定桥上不可设高压输电线路,主要考虑:桥上通过高于公路桥梁上设置电缆问题)中指出:你们拟把 落地电缆通过桥梁,请与地方交通部门的养路单位协商解决,但希考虑以下一些间题,以确保输电对桥梁、行车和行人的安全,220kV充电封闭电缓较易损坏,
斜拉桥,单跨过黄浦江,全长7658m,主桥1178m,主压输电线路,不但影响桥梁观瞻,面且在输电线路发跨602m,大桥规模在世界同类型桥梁中列第一位,总生故障时有危及桥乘本身和行人安全的问题,又如投资12.91亿元.1991年开工,预定1993年建成.是1977年11月16日交通部公路规划设计院函复关振兴上海、开发辅东的一项置点工程.在该桥上是否 数设220kV电缆,经详细论证以后,终于背定下来,
1桥上预留220kV电缆通道的必要性
桥西市区的用电需量越来越大,但无充分电源,规划桥土行车震动对电缆和结头的影响,必颈有适当的安 杨浦大桥从杨浦工业区跨越到浦东金桥开发区,度时,在桥上数设电缆满足需要,预留通道的必要性 如下:
会同上海市劳动保护科学研究所,上海电境研究所. 最近,上海市电力工业局和上海市政工程设计院电力科技情报所的专家,对可能产生的安全间题进行了较为深入的探讨,简要归纳如下,
1.1不允许用架空线过江
案,授资较省,但在杨浦和金桥地区,城市规划部门不 有条件的地方,架空线过江是可选用的一个方允许架设220kV果空线,
2.1人身安全问题
电缓绝缘层的电阻和机械强度都极高,电缆接头的设计和制作又都要求达到或超过电缆本体的绝缘层也有相当高的绝缘性能,国家标准GB9326(330xV 水平,此外,高压电缆金属护套外包裹聚氯乙婚绝缘及以下自客式充治电缆及附件》中规定220kV电缆外护套应能承受直流电压25kV.1min及脉冲电压 47.5kV、正负板性10次面不击穿.电缓金属护套阔端接地或交叉互联接地,在最大允许负荷时金属护套上任何一点的感应电压都限制在安全电压65V以下,交叉互联处还装有过电压放电器,确保电缆护套 不被击穿,可以确保人身安全.
1.2也不允许水底直理电缆过江
地段不再批准电力电境在江底直埋过江,电缆直理 航道管理部门已明文规定,今后在黄浦江主航道过江,极易受来往船只抛错.拉锚等外力破坏(黄浦江中的35kV直埋电缆已发生165次故障,平均每年5 一6次).水底直理电缆又需加强钢丝铠装和绝缘的防水能力,比一般电缆要贵一倍以上.
1.3另睫江专用电缆隧道,费用昂贵,岸线难找
投资1000万元以上,工期三年,征用两岸沉井用地近 建造一条内径3.1m.长530m的电统随道,估计两亩,面市区率线极为宝贵,拆迁理有建筑需要大量略偿费,因面不易实现.
如果电缆线路发生接地短路故障,假定220kV电缆线路接地短路电流为40kA.电缆金属护套交又互联接地,交叉互联接地区段为1km计算,在不接地内(0.6a以内)把故障切除.因此,即使电缆发生故 障,也不危及人身安全,
基于以上三点,在杨端大桥上预留电统通道,实有其很大的妥要性,也有种种可取之处,如:可以刊用端金属护套上的感应电压为5.5xV左右,外护层的桥梁上的原有空间:电缆及其附件的重量不多,无需绝缘能完全承受.而且雕电保护装置将在极短时间加强桥梁结构:在桥上安装维修,比较方便:且大桥有 专人守护管理,较利于防止外力破坏等,
2高压电编过桥的安全问题
城市内高压电缆理在人行道下,行人在上行走绝
此又有种种限制.如《公路桥通设计烷范)即明确规土路面要高得多、更不致于因电故障而危及 安全问题是考虑较多的一个问题,国家规范对无危险,桥梁人行道上的混凝土盖板的电阻率比泥
应电动势(纵电动势)-V=2.1862V(座<60V),电 力电缆负荷电流中的高次谱波对通信电缓的感应电动势-V,-0.0321mv(应<4.5mv):电力电缓故障时故障电施对通讯电缆的感应电动势(危险影响)一V=109.264V(应<300V) 行人安全 所以,电缆设在桥上,无论在正常运行和故障情况下,对过桥行人并无危险. 2.2防火问题 数是外界原图所引起,国内外电缆火实事故的境计, 对电缆火灾事故原因作了分析以后、得知极大多又表明:绝大部分发生在10%V以下的中、低压电缆上.35kV以上的电缆的火灾较少.110%V及以上电缓 无火灾记录,上海从1965年引进第一根220kV电境至今、已有长达270km的110kV以上电缆,且多数的电缆是电网中的重要电缓,更要注意安全运行,防 是充油电缆,选未发生电缆火交事放,数设在大桥上上电本身引起的火灾事故的间时,还要防止外来的定揭害电缆.对此,现在已可采用国内研制成功的ES-W型无机耐火电线槽盒,将电境包赛起来、作为 过桥电境的理想防火措施. 计算时还设有计及桥梁结构钢及其他导体的屏蔽效应、四西计算结果比实际偏大,即使这样,结果都低于国际电报和电话咨询委员会(CCITT)(关于 电力线路对电信线路危害影响保护导时)(1987)及我国国家标准(GB6830一86)的有关规定. 4电编温度和磁场对桥粱构件的影响问题 国内外电缆制造厂均将电缆芯都允许温度限制在90℃以下,表面温度在55C以下,使电缆绝缘材料能保持长期稳定,防止绝缘过速老化.桥梁上的据格混凝土的温度在150℃以下时稳定性无影响,所以、 电地温度对桥梁构件无影响, 220kV电线的表面包有金属屏蔽层能前弱电磁 2.3电线发生短格故障时的电动力问题 设220kV电缆短路电流为40kA,电缆数设间距场到微不足道的程度、上的电绝,每2m用卡子固定,2m长的电动力为320kg,这样的电动力,对大桥的影响是微不足道的. 在杨浦大桥上预留22V高压电境通道:日后可教设电缆,可省建一条过江专用题道:且电缆数设力裝坏,是技术经济上都有好处的方案. 在桥上安装施工和维护检修都较方便,也可防止外 2.4桥梁伸缩和震动对电缆的影响问题 七桥桥身由于温度变化,车辆载重等原固,引起伸缩,桥衔确部角折以及震动、搜动等,都会使电绽金属护套产生应力或概劳,等婴采取相应措菌,国内外 方这方面已有较成熟的经验可资借鉴,如目本的大鸣1桥上,为了使电缆能在允许的弯曲图内吸收桥桁部的伸缩量,设计了大型的“”形平台,井在大桥播:为了解决桥桁端都的角折问题,设计了万向接头 直线部门将电缆整设成蛇形以吸收电缆和大桥的伸装置在电能槽架上,使电缆可在水平和垂直方向内自由转动,百电绽本身的蛇形数设又可以吸收桥椭端部 的电折运动:电缆的动试验表明,电魔支撑间隔在2m以下时,可以解决桥染囊动对电缆的影响,电缆的领纹铝套比铝护套更好地适应囊动, 在大桥一侧数设220kV高压电境、另一侧数设通讯线路和大桥监控电缆:能防止电力电缆对弱电线 路的干找和危险影响、两谢电缆的重量有限且相对称,对大桥主结构无影响. 护装置,一且发生故障,循及时切断电源、对桥梁及桥 电缆外壳有妥善接地,系统内并有完善的继电保上行人皆无危险.电应用阻微材料作外护套,并安装在耐火槽盒内,符合防火要求. 电缆的温度及醒场对桥梁结构无影响. 对于桥梁神缩和震动,国内外已有成熟的经验可资借案,能保证电缆的安全运行. 110kV及以下各种规模的电力电缆共456条,其中四 从1912年起,上海已有175座桥梁上数设根据杨浦大桥上数设电缆的推荐方案和规划选分之三是建国后数设的、至今没有发生过影响桥梁结定的220kV电缆的规格,计算对通讯线路于扰影响构和人身安全的问题、是桥梁上可以数设高压电力电 3对通讯和监控线路的干扰和危险影响问题 的条件为,电力电缆的截面一3-1×100mm,输送境的有力例证.电力-300MVA:输送电一800A;单相接地故障电 上海杨浦大桥上数设220xV电院,已经上海市流一40kA:电缆布置一三相平行、相间中心距22em:睫设委员会批准.根据我国国情,在桥梁上数设电通讯电线距最近一根电力电缆的中心距一27560mm,线,宜普通推广空用,可得到很大的经济效益,节约投 计算结果:正常运行时电力电缆对通货电缆的感资,有利于加速全国城市电网的发展,