浅析城市配电网中的电力电缆通过跨河桥梁的问题及
方法
威贺
出现在城市中：同时伴随城市用电负荷的增加，配电网的升级改造，城市景观 摘要：随着城市的快速发展，越来越多的快速道路、跨河桥梁、跨路桥梁要求等，城市配电网中的电力电缆使用也越来越广泛.随之电力电缆如何通过跨河桥梁的问题也日益突出，本文将从电力电缆通过跨河桥梁的技术要点、敷设方式、电缆的伸缩量进行探讨和研究.
关键词：电力电缆跨河桥梁蛇形敷设
一、电力电缆通过跨河桥梁的现状及存在问题
随着城市规模的不断扩大和快速建设，城市景观要求不断的提高，城市配发展“十三五”规划》，预计2020年全社会用电量6.8-7.2万亿千瓦时，年均 电网中的架空线路对城市的景观和空间造成的影响也越来越明显.根据《电力增长3.6%到4.8%，城市配电网中的电力电缆线路也会大幅度增多，各供电区域之间的电力电缆联络，用电环网网络逐步完善.现状跨越河流的电力线路多是采用架空线路跨越，并且跨河桥梁在设计施工时没有预留电力电缆敷设的空间和位置，导致城市配电网网络较难进行优化完善，更严重的是导致城市内各区 域负荷供电不平均，以河道分界的区域总负荷和变电站的供电容量不平衡.
早期采用架空道路跨越河道的方式存在建设投资大，航道及水利要求高，气象环境对架空导线和铁塔影响较大，铁塔征地困难等难题.而采用穿越河底的方式存在一定的安全隐患和较大的投资，并且日常运行维护也极为困难.对比而言，随跨河桥梁进行电力电缆的敷设方式则存在节省建设投资，较小的安 全隐患，方便日常运行维护，出现故障能及时发现和处理等优点.但是电力电缆属跨河桥梁的附着物，跨河桥梁在设计和施工阶段都极少考虑电力电缆敷设的情况.跨河桥梁完成后再进行电力电缆的建设时，往往因为桥梁设计时未考虑电力电缆的随桥敷设情况和桥梁的安全隐患等问题而不同意.如何在桥梁设 计和施工时同期考虑进行电力电缆的敷设和预留就是推广电力电缆通过跨河桥梁的关键.
二、电力电缆在跨河桥梁敷设的技术要点
电力电缆在随桥梁进行敷设时，应在不影响桥梁结构的前提下，征得桥梁行探讨： 建设、设计和管理单位的同意后方可实施.以下就在各实施阶段的技术要点进
1、规划立项阶段
一般情况下，无论城市规划部门，道路建设部门还是电力部门都会对各自地区、行业进行专项的规划，同时也有近期和远期的规划，各部门对其他专业 了解不深，也往往不会轻易的进行配套预留或建设.这就需要电力部门在进行规划立项时，能够和相应的城市规划部门、道路建设部门及时的沟通，配套进行规划，对电力建设的规模和跨河桥梁的规划情况进行统筹，在规划阶段就将电力电缆随桥梁敷设的情况写入规划文件内.
2、设计施工阶段
电力部门和道路建设部门对电力电缆随桥梁敷设达成一致意见后，双方设计单位可进行对应的施工设计.当然，电力电缆设计是以桥梁设计方案的基础
开展的，电力设计可根据桥梁设计方案提出电力电缆敷设方案、敷设所占据的 空间以及电缆及其附件的荷载，提交桥梁设计单位进行验算满足要求后再进行细化设计.电力设计在进行细化设计时，最需考虑的技术要点还是敷设方式、电缆的伸缩量、电缆与桥梁的共振、电缆引上下桥梁装置、电缆的安装敷设等问题.
3、电力电缆运行阶段
当桥梁与电力电缆均建设完成并验收通过后，相应的也将桥梁和电力电缆分别移交给桥梁管理部门和电力管理部门进行日常的运行维护.日常运行是检验电力电缆在随桥梁敷设后相应的技术参数是否满足的重要阶段，定时检测电皮破损，减震脚垫错位或偏移.通过运行中电力电缆的检测和检查，验证电力 力电缆的伸缩情况，随桥梁的共振情况，检查电力电缆是否存在拉伸过紧，外电缆随桥梁敷设时的伸缩量和共振情况能否满足设计要求.
三、电力电缆在跨河桥梁敷设的技术参数
行，电缆敷设方式的选择涉及到电缆和桥梁伸缩的吸收，包括电缆自身温差变 电力电缆随桥梁发敷设方式将直接影响到桥梁的结构安全和电缆的安全运化引起的伸缩和桥梁由于荷载、温度的变化引起的伸缩.当伸缩量超过电缆的可调节长度时，将会给电缆带来过多的应力，从而破坏电缆的结构.电缆伸缩的吸收主要是依靠电缆敷设的方式来解决，电缆随桥敷设时主要为两个阶段，形敷设方式进行解决，引上下桥梁垂直敷设可采用电缆竖井敷设方式进行解决. 分别是随桥梁水平敷设和引上下桥梁的垂直敷设.随桥梁水平敷设时可采用蛇电缆竖井敷设方式主要是利用电缆竖井和电缆水平部分之间的弧形装置来实现
的.
图1：电缆蛇形敷设原理图
电缆的热伸缩量计算公式如下：
AEa
式中：
A为电缆的载流截面，单位mm：
m为电缆的热伸缩量，单位m：；
t为导体的温升，单位C：
L为电缆长度，单位m：
E为电缆的杨氏模量，单位N/mm²：（杨氏模量是描述固体材料抵抗形变能力的物理量）
口为电缆的摩擦系数：
f为电缆的反作用力，单位N：
为电缆单位长度的重量，单位N/mm.
原 AEα 1 （uWL2F）时m的计算公式为
蛇形敷设时电缆横向滑移量的计算公式为
式中
m为电缆热伸缩量，单位；
B为蛇行弧幅，单位m：
L为半个弧形长度，单位m；
n为电缆横向滑移量，单位.
图2：电缆竖井和电缆水平部分之间电缆布置示意图
采用电缆竖井装置是利用电缆进入竖井时的弧形吸收伸缩，电缆竖井占地较小，可近邻桥梁布置，施工难度较小，对桥梁主体影响很小，同时也丝毫不到加固加强作用，较少由于电缆本身自重而影响电缆的强度和结构. 影响桥梁的景观，并且还可以在竖并内设置电缆固定夹具，对垂直部分电缆起
结束语
由于桥梁本身的安全性及可靠性要求比较高，电力电缆在随桥梁敷设时较其他敷设方式有很大的不同.本文在电缆随桥梁敷设方式的各阶段及技术参数 提供思路和方法，与桥梁本体进行衔接和配合，合理采用水平和垂直敷设装置来满足电力电缆的运行要求.同时为完善电力电缆线路实现顺利跨越河道进行供电提出方法和思路.
参考文献
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[2]杨伟航.关于高压电力电缆在桥梁上敷设的方案设计要点[J].电网与清洁
能源，2012.
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