馬峰超++韓成++崔健
摘 要:介紹了客運專線站場范圍內(nèi)電力電纜的各種敷設(shè)方式的選擇,說明了不同敷設(shè)方式的適用范圍及具體要求,分析了站場內(nèi)特殊地段電纜敷設(shè)及過渡方案,并結(jié)合工程實際闡述了設(shè)計中需要注意的問題,對提高客運專線站場電力外線設(shè)計水平和施工質(zhì)量具有一定的指導(dǎo)價值。
關(guān)鍵詞:客運專線;站場;電力電纜;敷設(shè)方式
中圖分類號:U228 文獻標識碼:A
概述
隨著客運專線建設(shè)的快速發(fā)展,電力電纜在鐵路電力供電系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。與普通民建工程不同,鐵路電力電纜工程尤其客運專線站場內(nèi)的電力電纜敷設(shè)是與其他行業(yè)迥然不同的。為了適應(yīng)客運專線建設(shè)的需求,本文結(jié)合客運專線站場電力電纜工程設(shè)計實際,闡述站場電纜線路各種敷設(shè)方式的有關(guān)要求及注意事項,從而達到提高設(shè)計及施工質(zhì)量的目的。
1 電力電纜敷設(shè)方式及選擇
客運專線站場內(nèi)電力電纜一般包括一級負荷貫通線路、綜合負荷貫通線路、站饋線路、電源線路等高壓電纜線路以及為一級負荷、二級負荷、三級負荷供電的低壓線路。站場內(nèi)電力電纜的敷設(shè)方式主要有直接埋地敷設(shè)、電纜槽內(nèi)敷設(shè)、電纜溝內(nèi)敷設(shè)、保護管或排管內(nèi)敷設(shè)、綜合電纜溝內(nèi)敷設(shè)、沿涂塑鋼槽敷設(shè)等方式。電纜敷設(shè)方式可通過綜合考慮工程條件、環(huán)境特點和電纜類型、數(shù)量等因素,并按滿足運行可靠、便于維護的要求和技術(shù)經(jīng)濟合理的原則進行選擇。
客運專線站場內(nèi)的電力電纜多采用沿預(yù)留的站場路基段電纜槽、站臺電纜槽(溝)或排管、過軌管敷設(shè),局部直接埋地或穿保護管敷設(shè)。
不同敷設(shè)方式的電纜根數(shù)選擇參考表1。
2 站場電力電纜各種敷設(shè)方式的有關(guān)要求
2.1 電力電纜直埋敷設(shè)有關(guān)要求
①站場范圍內(nèi)以下情況宜采用電力電纜直埋敷設(shè):
電力電纜由高架站橋墩涂塑鋼槽引下后至部分負荷點(如室外照明等);
工區(qū)、宿舍內(nèi)箱變或變電所至各負荷點,不能利用電纜槽部分;
動車所站場范圍內(nèi)由電纜槽(溝)引出至部分負荷點(如室外照明等)。
②沿電纜路徑的直線間隔100m、轉(zhuǎn)彎處或接頭部位,應(yīng)豎立明顯的方位標志或標樁。
③電纜標樁上應(yīng)標明電力標識,產(chǎn)權(quán)單位、聯(lián)系方式、電纜走向及警示語。電纜標樁埋深0.45m,露出地面0.15m。
④直埋敷設(shè)于凍土地區(qū)時,宜埋入凍土層以下,當無法深埋時可埋設(shè)在土壤排水性好的干燥凍土層或回填土中,也可采取在電纜上下各鋪以100mm厚的河砂等其他防止電纜受到損傷的措施。
⑤直埋電纜與電纜、管道、道路、構(gòu)筑物等之間容許的最小距離,應(yīng)符合表2。
2.2 電力電纜沿電纜槽敷設(shè)有關(guān)要求
①站場范圍內(nèi)以下情況宜采用電力電纜直埋敷設(shè):
高架站電力電纜沿橋上電纜槽敷設(shè),上下橋時沿預(yù)留的鋸齒槽口及涂塑鋼槽敷設(shè)。
站場路基段沿站場路基段電纜槽敷設(shè),上下路基采用上下路基電纜槽敷設(shè),站臺沿站臺電纜槽(溝)敷設(shè)。
②電纜槽按結(jié)構(gòu)形式分為蓋板式電纜槽和整體式電纜槽。電纜槽所采用的混凝土強度等級不低于C25。
③蓋板式電纜槽的蓋板應(yīng)考慮人員及機械設(shè)備的要求,人員荷載標準值:3kN/m2均布荷載,機械設(shè)備荷載標準值根據(jù)相應(yīng)機械設(shè)備參數(shù)進行計算確定。
④整體式電纜槽每節(jié)長1m。采用整體式電纜槽的地段,每隔20m左右整體式電纜槽安裝兩節(jié)蓋板式電纜槽。
⑤10kV貫通線電力電纜槽的最小寬度不宜小于200mm。
2.3 電力電纜沿電纜溝敷設(shè)有關(guān)要求
①站場范圍內(nèi)以下情況宜采用電力電纜沿電纜溝敷設(shè):
進出配電所的電源電纜、貫通電纜及站饋電纜宜采用電纜溝敷設(shè);
動車所、車輛段電纜密集區(qū)段宜采用電纜溝敷設(shè)。
②電纜溝分為無支架溝、單側(cè)支架溝、雙側(cè)支架溝三種。當電纜根數(shù)不超5根時,可采用無支架溝,電纜平行敷設(shè)于溝底。
③單側(cè)支架電纜溝內(nèi)的電力電纜應(yīng)按電壓等級由高至低的順序由上而下排列。
④雙側(cè)支架電纜溝內(nèi)的電力電纜應(yīng)按電壓等級由高至低的順序由上而下排列,兩路貫通線電纜、兩路電源線路電纜應(yīng)分別敷設(shè)于兩側(cè)支架上。
⑤電纜各支持點間的距離不應(yīng)大于表3中所列數(shù)值。
2.4 電力電纜沿電纜保護管或排管敷設(shè)有關(guān)要求
①站場范圍內(nèi)以下情況采用電力電纜沿保護管敷設(shè):
電力電纜過軌處應(yīng)采用穿保護管敷設(shè);
電力電纜過路處應(yīng)采用穿保護管敷設(shè);
電力電纜上下電桿處應(yīng)采用穿保護管敷設(shè);
電力電纜穿墻處應(yīng)采用穿保護管敷設(shè)。
②站場范圍內(nèi)以下情況采用電力電纜沿排管敷設(shè):
大型車站站臺宜采用電纜排管敷設(shè);
動車所硬化路面且電纜密集場所宜采用電纜排管敷設(shè);
③保護管管徑不應(yīng)小于電纜外徑或多根電纜包絡(luò)外徑的1.5倍。
④單根保護管敷設(shè)時,并列管相互之間宜留有不小于20mm的空隙。
⑤在排管和多根電纜保護管集中敷設(shè)的轉(zhuǎn)彎處、分支處、終端及直線段應(yīng)設(shè)置電力井。
3 站場內(nèi)特殊地段電纜敷設(shè)
3.1 站場與橋梁結(jié)合部電力電纜敷設(shè)過渡
①站場與T梁橋梁連接處采用順接電纜槽過渡,過渡電纜槽應(yīng)平順連接,彎曲角度應(yīng)符合設(shè)計要求,過渡電纜槽蓋板應(yīng)采用路基或橋梁電纜槽蓋板切割成合適尺寸后進行安裝,所有線纜敷設(shè)完畢后應(yīng)采用M10水泥砂漿將蓋板固定在順接電纜槽上。
②站場與箱梁橋梁連接處
站場路基與箱梁梁橋連接處,采用經(jīng)橋尾箱梁伸縮縫沿預(yù)留的涂塑鋼槽經(jīng)路基橋梁過渡電纜井至站場路基電纜槽。endprint
3.2 站場與路基結(jié)合部電力電纜敷設(shè)過渡
①車站內(nèi)各類線纜較多,電纜槽尺寸一般較區(qū)間路基電纜槽尺寸大,為保證車站路基電纜與區(qū)間路基電纜槽良好過渡,在線站分界處或站內(nèi)電纜槽與區(qū)間電纜槽尺寸變化處,設(shè)電纜井連接區(qū)間路基與車站路基電纜槽。
②靠近車站側(cè)電纜井開口應(yīng)根據(jù)車站電纜槽尺寸適當加大,相應(yīng)位置鋼筋應(yīng)截斷。
3.3 過軌管預(yù)埋
①各類電纜過軌管的埋設(shè)深度應(yīng)置于基床表層底面以下。
②對于路堤地段,應(yīng)在路堤填筑至基床底層頂面后埋設(shè);基床表層以下的基坑應(yīng)采用 C25 素混凝土回填,待混凝土強度達到設(shè)計強度的70%以后再施工基床表層級配碎石。
③對于基床表層不換填地段的硬質(zhì)巖石路塹,應(yīng)在路塹施工至路基面高程后埋設(shè),基坑內(nèi)全部采用C15 混凝土回填。
④各類過軌管埋設(shè)應(yīng)保證過軌地面以下不小于100mm 的素混凝土,過軌管間中至中距離為150mm,同時過軌管應(yīng)滿足以下要求:過軌管材可采用鍍鋅鋼管、涂塑鋼管、碳素管、HDPE 管;過軌管直徑(內(nèi)徑)采用100~120mm;電力、牽引供電與通信、信號過軌管凈距應(yīng)不小于1.0m;過軌管道埋設(shè)時兩端應(yīng)用泡沫填充劑或軟布等封堵,并在每根管中預(yù)設(shè)兩根φ4mm 鐵絲以便穿纜;過軌管管口應(yīng)打磨光滑,防止穿纜時刺破線纜;過軌管接續(xù)采用管節(jié)、擴口鋼管或?qū)S面溄庸芗溄硬?yīng)保證不滲漏水,不宜采用焊接。
3.4 非開挖過軌拉管
①部分客運專線涉及既有車站,電力電纜需穿過咽喉區(qū),可采用非開挖過軌拉管。
②采用機械頂管過軌時,兩端電纜井尺寸待拉管穿越完畢后結(jié)合連接的電纜溝尺寸和高差情況確定。
③電纜保護管外徑和壁厚根據(jù)電纜直徑和非開挖拉管長度進行選擇,可選擇普通型和加強型。
3.5 機械頂管過軌
①除非開挖過軌拉管外,亦可采用機械頂管穿越咽喉區(qū)。
②采用機械頂管時,電纜保護管用無縫鋼管或鍍鋅鋼管若需接頭時,接口應(yīng)焊接平整,內(nèi)壁需光滑無毛刺。
②工作坑尺寸可根據(jù)現(xiàn)場實際情況進行適當調(diào)整。
3.6 電力電纜敷設(shè)在天橋、雨棚上時根據(jù)結(jié)構(gòu)形式及負荷情況可采用沿頂棚穿鋼管或線槽敷設(shè);在旅客地道內(nèi)時根據(jù)裝修方案及負荷情況可采用沿側(cè)邊頂部穿鋼管或線槽敷設(shè)。
4 站場電力外線設(shè)計中注意的問題
4.1 兩路貫通線電纜、兩路電源線路電纜及為一級負荷供電的兩路低壓電纜原則上不敷設(shè)于同一路徑,無法避免時須采取電纜穿保護管或電纜槽設(shè)物理隔離等保護措施。
4.2 應(yīng)加強專業(yè)間溝通與配合,完善綜合管線布置設(shè)計,電力電纜與通信信號電纜、電力電纜與接觸網(wǎng)上網(wǎng)電纜不應(yīng)同溝敷設(shè),無法避免時應(yīng)采取相關(guān)隔離措施。
4.3 嚴寒地區(qū)直埋電纜埋在凍土層以下有困難時,直埋電纜上下各鋪以不小于100mm厚的河沙,切不可用軟土替代。
4.4 單芯10kV貫通電纜若采用穿鋼管敷設(shè)需將三根相電纜穿于一根鋼管內(nèi),以避免形成渦流;若采用穿HDPE管敷設(shè),則每根電纜穿于一根HDPE管內(nèi)。
4.5 對易受外部影響著火的電纜密集場所或可能著火蔓延而釀成嚴重事故的電纜回路,必須采取防火阻燃措施。
4.6 電纜引入建筑物、電纜溝、電纜井、電纜豎井、保護管時,應(yīng)對出入口采取防水滲透的堵塞措施。
結(jié)語
本文對客運專線站場電力電纜各種敷設(shè)方式的選擇和有關(guān)要求進行了分析和闡述,對工程設(shè)計過程中的實踐經(jīng)驗進行了系統(tǒng)總結(jié),有助于提高設(shè)計效率,規(guī)范現(xiàn)場施工,提升客運專線電力電纜工程的建設(shè)水平。
參考文獻
[1]12D101-5,110kV及以下電纜敷設(shè)[S].
[2]GB50217-2007,電力工程電纜設(shè)計規(guī)范[S].
[3]TB10008-2006,鐵路電力設(shè)計規(guī)范[S].
[4]TB10621-2009,高速鐵路設(shè)計規(guī)范(試行)[S].
[5]許永強.鐵路10kV電線路交聯(lián)電纜頭制作及電纜敷設(shè)的探討[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2013(13):140.
[6]白云鵬.電力電纜敷設(shè)相關(guān)問題探討[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2012,8(下):122.endprint
3.2 站場與路基結(jié)合部電力電纜敷設(shè)過渡
①車站內(nèi)各類線纜較多,電纜槽尺寸一般較區(qū)間路基電纜槽尺寸大,為保證車站路基電纜與區(qū)間路基電纜槽良好過渡,在線站分界處或站內(nèi)電纜槽與區(qū)間電纜槽尺寸變化處,設(shè)電纜井連接區(qū)間路基與車站路基電纜槽。
②靠近車站側(cè)電纜井開口應(yīng)根據(jù)車站電纜槽尺寸適當加大,相應(yīng)位置鋼筋應(yīng)截斷。
3.3 過軌管預(yù)埋
①各類電纜過軌管的埋設(shè)深度應(yīng)置于基床表層底面以下。
②對于路堤地段,應(yīng)在路堤填筑至基床底層頂面后埋設(shè);基床表層以下的基坑應(yīng)采用 C25 素混凝土回填,待混凝土強度達到設(shè)計強度的70%以后再施工基床表層級配碎石。
③對于基床表層不換填地段的硬質(zhì)巖石路塹,應(yīng)在路塹施工至路基面高程后埋設(shè),基坑內(nèi)全部采用C15 混凝土回填。
④各類過軌管埋設(shè)應(yīng)保證過軌地面以下不小于100mm 的素混凝土,過軌管間中至中距離為150mm,同時過軌管應(yīng)滿足以下要求:過軌管材可采用鍍鋅鋼管、涂塑鋼管、碳素管、HDPE 管;過軌管直徑(內(nèi)徑)采用100~120mm;電力、牽引供電與通信、信號過軌管凈距應(yīng)不小于1.0m;過軌管道埋設(shè)時兩端應(yīng)用泡沫填充劑或軟布等封堵,并在每根管中預(yù)設(shè)兩根φ4mm 鐵絲以便穿纜;過軌管管口應(yīng)打磨光滑,防止穿纜時刺破線纜;過軌管接續(xù)采用管節(jié)、擴口鋼管或?qū)S面溄庸芗溄硬?yīng)保證不滲漏水,不宜采用焊接。
3.4 非開挖過軌拉管
①部分客運專線涉及既有車站,電力電纜需穿過咽喉區(qū),可采用非開挖過軌拉管。
②采用機械頂管過軌時,兩端電纜井尺寸待拉管穿越完畢后結(jié)合連接的電纜溝尺寸和高差情況確定。
③電纜保護管外徑和壁厚根據(jù)電纜直徑和非開挖拉管長度進行選擇,可選擇普通型和加強型。
3.5 機械頂管過軌
①除非開挖過軌拉管外,亦可采用機械頂管穿越咽喉區(qū)。
②采用機械頂管時,電纜保護管用無縫鋼管或鍍鋅鋼管若需接頭時,接口應(yīng)焊接平整,內(nèi)壁需光滑無毛刺。
②工作坑尺寸可根據(jù)現(xiàn)場實際情況進行適當調(diào)整。
3.6 電力電纜敷設(shè)在天橋、雨棚上時根據(jù)結(jié)構(gòu)形式及負荷情況可采用沿頂棚穿鋼管或線槽敷設(shè);在旅客地道內(nèi)時根據(jù)裝修方案及負荷情況可采用沿側(cè)邊頂部穿鋼管或線槽敷設(shè)。
4 站場電力外線設(shè)計中注意的問題
4.1 兩路貫通線電纜、兩路電源線路電纜及為一級負荷供電的兩路低壓電纜原則上不敷設(shè)于同一路徑,無法避免時須采取電纜穿保護管或電纜槽設(shè)物理隔離等保護措施。
4.2 應(yīng)加強專業(yè)間溝通與配合,完善綜合管線布置設(shè)計,電力電纜與通信信號電纜、電力電纜與接觸網(wǎng)上網(wǎng)電纜不應(yīng)同溝敷設(shè),無法避免時應(yīng)采取相關(guān)隔離措施。
4.3 嚴寒地區(qū)直埋電纜埋在凍土層以下有困難時,直埋電纜上下各鋪以不小于100mm厚的河沙,切不可用軟土替代。
4.4 單芯10kV貫通電纜若采用穿鋼管敷設(shè)需將三根相電纜穿于一根鋼管內(nèi),以避免形成渦流;若采用穿HDPE管敷設(shè),則每根電纜穿于一根HDPE管內(nèi)。
4.5 對易受外部影響著火的電纜密集場所或可能著火蔓延而釀成嚴重事故的電纜回路,必須采取防火阻燃措施。
4.6 電纜引入建筑物、電纜溝、電纜井、電纜豎井、保護管時,應(yīng)對出入口采取防水滲透的堵塞措施。
結(jié)語
本文對客運專線站場電力電纜各種敷設(shè)方式的選擇和有關(guān)要求進行了分析和闡述,對工程設(shè)計過程中的實踐經(jīng)驗進行了系統(tǒng)總結(jié),有助于提高設(shè)計效率,規(guī)范現(xiàn)場施工,提升客運專線電力電纜工程的建設(shè)水平。
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3.2 站場與路基結(jié)合部電力電纜敷設(shè)過渡
①車站內(nèi)各類線纜較多,電纜槽尺寸一般較區(qū)間路基電纜槽尺寸大,為保證車站路基電纜與區(qū)間路基電纜槽良好過渡,在線站分界處或站內(nèi)電纜槽與區(qū)間電纜槽尺寸變化處,設(shè)電纜井連接區(qū)間路基與車站路基電纜槽。
②靠近車站側(cè)電纜井開口應(yīng)根據(jù)車站電纜槽尺寸適當加大,相應(yīng)位置鋼筋應(yīng)截斷。
3.3 過軌管預(yù)埋
①各類電纜過軌管的埋設(shè)深度應(yīng)置于基床表層底面以下。
②對于路堤地段,應(yīng)在路堤填筑至基床底層頂面后埋設(shè);基床表層以下的基坑應(yīng)采用 C25 素混凝土回填,待混凝土強度達到設(shè)計強度的70%以后再施工基床表層級配碎石。
③對于基床表層不換填地段的硬質(zhì)巖石路塹,應(yīng)在路塹施工至路基面高程后埋設(shè),基坑內(nèi)全部采用C15 混凝土回填。
④各類過軌管埋設(shè)應(yīng)保證過軌地面以下不小于100mm 的素混凝土,過軌管間中至中距離為150mm,同時過軌管應(yīng)滿足以下要求:過軌管材可采用鍍鋅鋼管、涂塑鋼管、碳素管、HDPE 管;過軌管直徑(內(nèi)徑)采用100~120mm;電力、牽引供電與通信、信號過軌管凈距應(yīng)不小于1.0m;過軌管道埋設(shè)時兩端應(yīng)用泡沫填充劑或軟布等封堵,并在每根管中預(yù)設(shè)兩根φ4mm 鐵絲以便穿纜;過軌管管口應(yīng)打磨光滑,防止穿纜時刺破線纜;過軌管接續(xù)采用管節(jié)、擴口鋼管或?qū)S面溄庸芗溄硬?yīng)保證不滲漏水,不宜采用焊接。
3.4 非開挖過軌拉管
①部分客運專線涉及既有車站,電力電纜需穿過咽喉區(qū),可采用非開挖過軌拉管。
②采用機械頂管過軌時,兩端電纜井尺寸待拉管穿越完畢后結(jié)合連接的電纜溝尺寸和高差情況確定。
③電纜保護管外徑和壁厚根據(jù)電纜直徑和非開挖拉管長度進行選擇,可選擇普通型和加強型。
3.5 機械頂管過軌
①除非開挖過軌拉管外,亦可采用機械頂管穿越咽喉區(qū)。
②采用機械頂管時,電纜保護管用無縫鋼管或鍍鋅鋼管若需接頭時,接口應(yīng)焊接平整,內(nèi)壁需光滑無毛刺。
②工作坑尺寸可根據(jù)現(xiàn)場實際情況進行適當調(diào)整。
3.6 電力電纜敷設(shè)在天橋、雨棚上時根據(jù)結(jié)構(gòu)形式及負荷情況可采用沿頂棚穿鋼管或線槽敷設(shè);在旅客地道內(nèi)時根據(jù)裝修方案及負荷情況可采用沿側(cè)邊頂部穿鋼管或線槽敷設(shè)。
4 站場電力外線設(shè)計中注意的問題
4.1 兩路貫通線電纜、兩路電源線路電纜及為一級負荷供電的兩路低壓電纜原則上不敷設(shè)于同一路徑,無法避免時須采取電纜穿保護管或電纜槽設(shè)物理隔離等保護措施。
4.2 應(yīng)加強專業(yè)間溝通與配合,完善綜合管線布置設(shè)計,電力電纜與通信信號電纜、電力電纜與接觸網(wǎng)上網(wǎng)電纜不應(yīng)同溝敷設(shè),無法避免時應(yīng)采取相關(guān)隔離措施。
4.3 嚴寒地區(qū)直埋電纜埋在凍土層以下有困難時,直埋電纜上下各鋪以不小于100mm厚的河沙,切不可用軟土替代。
4.4 單芯10kV貫通電纜若采用穿鋼管敷設(shè)需將三根相電纜穿于一根鋼管內(nèi),以避免形成渦流;若采用穿HDPE管敷設(shè),則每根電纜穿于一根HDPE管內(nèi)。
4.5 對易受外部影響著火的電纜密集場所或可能著火蔓延而釀成嚴重事故的電纜回路,必須采取防火阻燃措施。
4.6 電纜引入建筑物、電纜溝、電纜井、電纜豎井、保護管時,應(yīng)對出入口采取防水滲透的堵塞措施。
結(jié)語
本文對客運專線站場電力電纜各種敷設(shè)方式的選擇和有關(guān)要求進行了分析和闡述,對工程設(shè)計過程中的實踐經(jīng)驗進行了系統(tǒng)總結(jié),有助于提高設(shè)計效率,規(guī)范現(xiàn)場施工,提升客運專線電力電纜工程的建設(shè)水平。
參考文獻
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