在武汉市城区采用随桥梁敷设高压电缆的探索
舒东胜，吴耀文
（湖北省电力公司，湖北武汉430077）
[摘要]文章介绍了国内外随桥梁数设高压电缆现状以及国内相关规程规范，对在武汉市城区随桥数设高压电缆进行了主要技术因素分析、利募分析以及工作设想.
[关键词]城区：桥梁；高压电缆
ProbingofLaying theHigh-voltage Cablewith Bridge Construction in Wuhan Urban Areas
SHU Dong-sheng WU Yao-wen
(Habei Electric Pouer Com pey Wshaa 430077 Chisa)
[Abstraet] This paper introduces the domestic and overseas status of laying the high-voltage cablefactors of laying the high-voltage cable with bridge construction in Wuhan urban areas. The advanta with bridge construction related law and regulations in our country and analyses the main technicalges and disadvantages are also analyzed.
Key words]urban areass bridge: high-voltage cable
定三环线以内新建输电线路不能采取架空方式，只 考虑到环境、市容和空间利用等因素，武汉市规能采取电缆方式，在运的架空线路今后也要逐步迁改入地，目前，常规敷设电缆方式有直理敷设、排管敷设、电缆沟敷设、顶管敷设和电缆隧道等方式，在武汉市城区均有应用，但均存在投资大（同等输电 能力架空线路造价10~30倍）、施工周期长、施工环境复杂等病，不仅制约了电力公司投资能力，也给电网建设带来很大困难.
1国外随桥敷设高压电缆现状
日本、法国、原苏联、美国等国的有关国家标准或法规都明确规定高压电缆可以过桥，并对电缆过桥作出技术规定，在日本东京，市内电缆过桥长度在500m以上的桥梁有26座如图1所示，电压等级 6.6~275kV，有交联聚乙烯也有充油电缆，至今运行情况良好，另外，日本针对电缆过桥专门制定了相关导则《日本国电力电缆过桥梁的设计和施工导则.如表1所示，从国外运行情况来看，高压 电缆过桥既经济又安全，在技术上也是可行的.
将通过建设城市交通骨架、快速路、干道次干道支 根据武汉市交通规划设想，到2015年，武汉市路、公共交通、慢行（人行）系统、停车、交通管理等八大目标，实现“六桥一随三地铁”10条过江通道和206km快速路，实现由环线和放射线构成的城市快速路网.由于快速路和干道次干道基本必须通过 设立立交桥、高架桥来实现，借鉴国内外电缆敷设方式相关研究和工程实践，结合武汉市大范围、高强度交通基础设施建设契机，提出研究利用城区高架桥敷设高压电缆的设想.
图1日本东京市内高架桥数设高压电缆实景图
2国内随桥敷设高压电缆现状
随着我国大范国的大中型城市城区要求采取电缆方式，电网企业投资能力受到挑战，部分省市电网企业和科研机构已开始相关研究并有成功实践，另在高压电缆跨海、跨江敷设方面也有成功先例
表1国外主要电缆过桥工程一览表
序号 国家 榜名 桥长/m大桥形式 电境布置方案 电缆形式 建设时间1 美国 Viadoct 200 0 公路桥 电缆用揽绳吊在桥梁下 3×310 mma 115 kV2 蚕内瑞控 滚控马开桥 830 0 公路桥 电缆整设在铝合金槽内挂在桥下部 830mm²充油电缆 230 kv 1978 ~1979 年3 日本 Yotsugibchi # 104 5 275 kv 1986年187 kV4 日本 大明门大桥 1600公路铁路桥 2 000mm²交联电揽 500 kV 1984年5 日本 湘户大桥 800×10公路铁路桥 同上 2 500mm²充油电缆 1987~1988年
表2国内主要电缆过桥工程一览表
序号 地区 榜名 桥长/m 大桥形式 电境布置方案 电缆形式 建设时间1 长沙 湘江大桥 800 公路桥 混凝土箱粱内 110 kV 1991年新会崖门大桥 400mm²交联电缆 2003年2 广东 147 6 公路斜拉桥穿在PE管内用角铁固定在栏杆外则 110 kV 同上3 上海 东海大桥 250 00 公路桥 大榜箱粱内及管线桥果 630mm²交联电缆 年4 佛山 东平大桥 570 公路桥 外挂在人行道下方 2 000mm²交联电缆 220 kV 2006年
电缆过桥在我国早已有许多成功实例，如图2所示.以上海为例，从1912年至今，已有175座桥kV及以下居多），其中3/4是建国以后敷设的，至 梁上敷设110kV及以下各种高压电缆458条（10今运行安全，如表2所示
性衬垫.
《城市桥梁设计规范》（CJJ11-2011）相关条文：条件许可时，在桥上敷设的电信电缆、热力管、给水 管、电压不高于10kV配电电缆、压力大于0.4MPa煤气管必须采取有效的安全防护措施.
（城市桥梁设计规范》条文解释：根据大桥有关的电力线路，若确需敷设，需由具有资质的评估单位 设计规范，大桥上不允许敷设10kV以上电压等级对上述方案进行安全性、可行性论证然后报地方建设主管部门（地方建委）进行审批.
从相关国家和行业相关规范中可以看出，大桥和提倡，交通桥梁相关规程规范也没有强制性条文 上敷设电缆在电力相关规程规范中已明确规定允许明令禁止但是桥上敷设电统必须对电缆过桥产生的影响进行分析，在此基础上，采取一定的措施来保证大桥、电缆及人员的安全.
图2上海东海跨海大桥数设高压电绩实景图
3 相关规范规程要求
5211-2005）相关条文：城市电力电缆跨河流宜优先 （城市电力电缆线路设计技术规定）（DL/T考虑利用城市交通桥梁或交通隧道敷设，在桥梁上敷设电缆需要考虑大桥的伸缩、振动对电缆的影响及电缆防火、接地等技术问题，
关键技术因素分析
4.1电缆的选型
结合已有成功经验，由于交联聚乙烯具有优良的电气性能，很好的阻燃防火能力，且施工方便，一 般均可选择交联电缆.同时，考虑到电缆敷设在桥梁上，为防止长期振动损坏电缆，电缆金属护套可选择皱纹铝护套.再根据近远期载流量需求选择合适的电缆截面
条文：交通桥梁上、隧洞中或地下商场等公共设施的 （电力工程电缆设计规范）（GB-50217-94）相关电缆，应有防止电缆着火危害、避免外力损伤的可靠措施：公路、铁道桥梁上的电缆，应考虑振动、热伸缩的措施；35kV以上大截面电缆宜以蛇形敷设：经 以及风力影响下防止金属套长期应力疲劳导致断裂常受到振动的直线敷设电缆，应设置橡皮、砂袋等弹
4.2电缆数量的确定
通过桥梁的电缆数量的确定需要认真结合区域
4.3电缆敷设方式
4.4电缆防伸缩
4.5电缆防振措施
线路数量的需求，预留足够的电缆通道，以免重复施性的橡胶垫固定在电支架上，并采用带有一定厚工和开挖地面沟渠.必要时同时对地下管网综合提度橡胶层的电缆夹头，从而吸收桥梁振动产生的能出中低压电缆敷设的需求，用手电力通讯和继保、自动化等二次通道也应一并考虑.
结合国内外成功经验，桥梁上方一般没有足够空间敷设高压电缆，电缆主要敷设在桥梁箱梁内部及专门架设的管线桥架上，由于桥梁结构比较复杂，不同地段桥梁结构形式、采用的材质（钢结构、钢 筋混凝土等）不同，综合技术、经济因素，应考虑不同的电缆敷设方式，图3是电缆敷设方式图.
图3电缆数设方式图
第一种方式主要利用主梁数设：第二种方式主要利用桥梁面板敷设：第三种方式主要利用桥梁侧部箱涵敷设，据了解，武汉市规划建设的城区桥梁 面局部翼板下悬挂敷设：第四种主要利用钢霜粱内将大量采取钢箱梁形式，第四种方案可避免重型汽车撞击，运行安全性和可靠性较高，太阳辐射、风雨等环境因素对电缆的影响小.考虑到箱梁为密闭结构，为改善散热条件，同一回路的3根电缆采用水平 敷设，通过桥墩时为防止在桥激间隔墙的钢筋中产生电磁环流，采用三角形布置.
由于桥梁及电缆在不同环境温度下将产生伸缩，必须采取必要措施降低桥梁伸缩以及电缆自身 伸缩带来的影响.一是采用蛇形敷设以吸收各种伸缩变形；二是在桥梁两端、桥墩之间的伸缩缝处分别设置吸收伸缩的电缆伸缩装置（如在桥梁伸缩缝处设置能够提供较大长度补偿的装置OFFSET伸缩弧已在其它工程成功应用），其空间尺寸应充分考虑 桥梁自身条件，满足桥梁和电缆在各种条件下的伸缩.
桥梁振动主要包括桥梁固有振动和车辆行驶产生的振动.前一种振动为低频振动，对电缆影响较高资源的开发利用效率，减轻空中、地下资源利用压小：后一种振动使电缆反复受到应力作用，如果超过 电缆金属材质对应的允许伸缩应变时，将缩短使用
4.6电缆防火措施
5.1有利因素
电网规划，充分考虑电力负荷增长后对该断面电力寿命，因此应采取必要防振措施.一般通过将有弹量，减少对电缆护套的影响.电缆接头是电缆的薄弱环节，应特别做好防护措施，将其设置在桥墩附近振动较小处.
从国内在运行过桥电缆运行情况来看，裸露在外的电缆至今自身没有发生火灾事故，但对于电缆敷设箱梁内情况，由于箱梁内温度较高，为保证电缆 安全运行和正常供电，确保桥梁安全，应做好防火措施.一是选择电缆截面时应考虑一定的裕度，校核在高温环境下电缆的载流量，保证在重载时电缆及其附件温升在合理范围内，二是选用低毒阻燃电 缆，电缆中间接头选用硅橡胶冷缩接头，在接头的外表面绕包自粘性防火胶带.三是施工过程中对电缆支架喷涂防火涂层.箱粱中每隔100~200m在桥墩之间设置防火分隔墙和防火门.必要时装设电缆温度过高时及时发出告警信号通知运行检修人员进 高温报警装置，即沿电缆附近敷设感温电缆，在电缆行检查处理.
5高架桥敷设高压电缆利分析
总体来讲应用还不多，是一项涉及多技术因素的复 在高架桥上敷设电缆虽无技术障碍，但国内外杂系统工程.相比较于地下敷设方式，随桥敷设却有很多无法比拟的优势，需要认真探索和研究.
（1）路径方案可行性高.武汉市中心城区地下管网错综复杂，目前正处于地下轨道交通大建设时期众多规划的电缆隧道与之冲突，电缆通道建设极其困难.如利用大量规划建设的高架桥梁随桥敷设，工程可行性大大提高.
（2）大量节约投资.众多110kV及以上高压电缆敷设无论是明挖还是盾构方式均造价极高，1km造价在3000~5000万元，特殊地段甚至更高，电力公司无法承担.即使由政府分担部分投资，压造价将大幅降低. 力也极大，如采取随桥桥敷设方式，科学规划设计，
（3）节约城市空间资源.武汉市中心城区的空间资源已经极为有限，高压电缆随桥敷设将大为提
（4）缩短施工周期，由于桥染在地面施工，且有
5.2困难因素
6下一步工作设想
政府强力支持和推进，一般进展较快.相对应桥梁 施工，电缆隧道施工大量破坏简称的道路，地下施工环境也十分复杂，工程进展缓慢，往往一条数公里的电缆隧道施工却需要2～3年之久，大大制约了武汉电网发展速度.
（5）减少施工阻碍.常规电缆隧道施工由于需要独立开挖施工井，外部环境复杂，手续繁琐.如随桥敷设，依靠市政施工力量和政府协调，基本不存在外部环境问题.
（1）规程规范需要突破.《城市桥梁设计规范》明文规定大桥上不允许敷设10kV以上电压等级的电力线路，若确需敷设，需要履行严格论证程序.武汉市没有先例，市政桥梁部门可能会担心电缆造 成桥梁不安全或者遭到市民反对.
（2）电缆桥粱规划衔接难度大.即使政府同意随桥敷设电缆，也需要做大量细致的研究论证和前期准备工作，必须从桥梁规划阶段电力部门就介入阶段就充分考虑高压电缆过桥因素，在设计上充分 进来，保证电网规划和桥梁规划有效衔接，桥梁设计考虑相关通道和附属设施.
（3）具体技术细节需要认真研究.就电缆随桥敷设具体技术来讲，要充分考虑敷设方式、防火防震、同缩装置、桥隧结合、电缆接地等系列技术因素. 步施工、技术方案、检修抢修、巡视维护、电缆接头、伸
（4）需要得到政府和市政支持.由于电缆随桥敷设对电力公司有益，却不能给交通部门带来直接利益，甚至对桥梁带来一定程度的安全隐患，很难得到支持.
据了解，武汉市近20年城市空间扩大了一倍，80%以上的水平，武汉城市干道密度只达到国家规 而城市快速路才建成18%，远低于北京、上海、广州范最低值，随着武汉市建设国家中心城市步伐加快，市区内还将大量建设有立交桥、高架桥组成的快
速路，武汉城区内规划建设的线路走廊绝大部分是 沿着道路走，如能尽早启动随桥敷设高压电缆相关工作，将极大化解电网建设难题，武汉城区电网发展将迎来一次难得的机遇.
由市政府支持推动是关键.电网公司和市政府充分 （1）要推动利用城区高架桥敷设高压电缆事宜，衔接沟通，如通过高层会谈，联合考察，发布电网建设白皮书等方式，双方就推动利用城区高架桥敷设高压电缆达成共识，突破规程限制，消除心理障碍.
计机构、电网设计机构开展联合技术攻关，在充分调 （2）由市政府牵头，组织相关规划、市政、桥梁设查研究基础上，研究利用城区高架桥敷设高压电缆可行性，形成研究报告并通过市政府审批，在规划建设的桥梁总体设计时，预先充分衔接电力设施布 局规划，考虑高压电缆敷设的必要条件，减少或杜绝后续问题，
（3）就具体技术方案来讲，可采取试点先行、以点带面的方式，在设计、施工上，桥梁和电力设计单研究随桥敷设电缆的周期试验、巡视检查、故障检修 位联合攻关，协调推进，一旦有工程实现突破，着手等制度办法.
总体来讲，高压电缆过桥技术在国内外应用先例已很多，技术上已比较成熟，电缆的敷设与安装程序也有章可循，鉴于目前武汉市城区电网建设外部 环境现状和电网公司投资能力，在武汉研究推进随桥敷设电缆是很有现实意义的事情.
[参考文献]
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