110220kV电缆及通道设计技术导则.docx
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110220kV电缆及通道设计技术导则
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110～220kV电缆及通道设计技术导则
国网湖南省电力有限公司
二○一九年二月长沙
目次
1总则（省院）.1
2规范性引用文件（省院）.1
3电缆保护管敷设（中心院）.2
3.1明挖排管3
3.2水平定向钻（拉管）5
3.3顶管.9
3.4电缆防火10
4电缆沟敷设（星电院）.10
4.1一般规定10
4.2技术要求11
4.3电缆防火12
5电缆隧道及综合管廊电力舱（省院）.12
5.1一般规定12
5.2隧道结构设计14
5.3电缆隧道及综合管廊电力舱空间布置18
5.4接地19
5.5电缆支持与固定19
5.6附属设施20
5.7电缆防火26
6电缆及附件（星电院）.26
6.1电缆本体的选择26
6.2电缆截面的选择28
6.3电缆附件的选择28
6.4电缆线路雷电过电压保护30
6.5电缆金属护层接地30
7电缆终端塔、杆（株洲院）.33
7.1一般规定33
7.2技术要求34
附录A：
电缆标准截面参考载流量
GB50217-2018
GB50289-2016
GB50838-2015
GB50168-2006工及验收规范
GB/T50064-2014缘配合设计规范
DL/T5221-2016
DL/T1279-2013
DL/T5484-2013
1总则
1.1为满足湖南省快速增长的电力需求，助力经济高速发展，加快电力工程建设进度，规范城区新建、扩建、改造电缆线路工程设计、建设标准，特制定本基本原则。
1.2本原则以国家、地方及行业的有关法律法规、标准、
导则、规程和规范为基础，结合湖南的实际情况进行编制。
1.3本原则适用湖南110～220kV电力电缆设计、建设
工作，35kV及以下电缆线路参照执行
2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的，凡是注日期
的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件
电力工程电缆设计标准
城市工程管线综合规划规范
城市综合管廊工程技术规范电气装置安装工程电缆线路施
交流电气装置的过电压保护和绝
城市电力电缆线路设计技术规定
电力电缆线路运行规程
电力电缆隧道设计规程
GB50009-2012
建筑结构荷载规范
GB50011-2010（2016
年版）建筑抗震设计规范
GB50010-2010（2015
年版）混凝土结构设计规范
GB50017-2017
钢结构设计规范
GB50003-2011
砌体结构设计规范
GB50046-2008
工业建筑防腐蚀设计规范
GB50108-2008
地下工程防水技术规范
Q/GDW1512-2014
电力电缆及通道运维
Q/GDW1864-2012
电缆通道设计导则
国家电网运检〔2016〕
1152号国家电网公司高压电
缆专业管理规定
运检二〔2017〕104号国家电网公司关于印发
城市电力电缆通道规划与使用管理规范和城市综合管廊电力舱规划建设指导意见的通知
运检二〔2017〕105号国网运检部关于加强隧
道内电缆本体及环境监测装置管理工作的通知
国家电网运检〔2014〕354号国家电网公司关于印发电力电缆通道选型与建设指导意见的通知
3电缆保护管敷设电缆保护管敷设包含明挖排管、水平定向钻（拉管）、顶
管。
保护管敷设时电缆载流量的计算应充分考虑导体的最高允许温度、敷设方式、埋深、电缆布置方式、回路数、土壤热阻系数、环境温度、环境温升等。
具体计算参考国际电工协会IEC60287标准。
3.1明挖排管
4回及以下110kV电缆线路在沿现有及规划道路的人行道、绿化带敷设，穿越规划道路时，宜采用明挖排管敷设。
3.1.1一般规定
1.电缆排管每管应只穿1根电缆。
2.电缆排管内径不宜小于电缆外径的1.5倍，管孔内径不宜小于200mm。
3.管孔数量宜按远期发展预留并留适当备用孔。
4.导体工作温度相差大的电缆宜分别配置于适当间距的不同排管组。
5.管路顶部土壤覆盖厚度行车道不宜小于0.7m，其他不
宜小于0.5m。
6.管路应置于经整平压实土层且有足以保持连续平直的垫层上，压实度不低于0.92。
7.管孔端口应采取防止损伤电缆的处理措施。
8.排管敷设的电缆上方沿线土层应铺设带有电力标识的警示带，宽度不小于排管宽度。
9.电缆排管方式应采用混凝土包封防护，混凝土强度不低于C25，管顶混凝土厚度不小于100mm。
10.电缆排管路径尽量保持直线，减少转弯。
11.电缆排管宜采用管枕固定。
接头井、转弯井、余缆井宜采用电缆支架固定，具体要求参照电缆隧道。
3.1.2工作井
1.较长电缆管路中的下列部位应设置工作井：
1）电缆牵引张力限制的间距处。
按敷设在同一排管中重量最重，允许牵引力和允许侧压力最小的一根电缆计算决
4）
处。
电缆分支、接头处。
管路方向较大改变或电缆从排管转入直埋处。
管路坡度较大且需防止电缆滑落的必要加强固定
2.电缆工作井的尺寸应按满足全部容纳电缆的允许最小弯曲半径、施工作业与维护空间要求。
接头工作井尺寸应考虑电缆接头尺寸及施工作业面。
3.封闭式电缆工作井的净高不宜小于1900mm。
4.电缆工作井技术要求：
1）安装在工作井内的金属构件皆应用镀锌扁铁与接地装置连接。
普通工作井（设置金属支架）应设接地装置，接地电阻不应大于10；接头井接地电阻不应大于4。
2）每座封闭式工作井的顶板应设置直径不小于700mm
人孔两个。
3）每座工作井的底板应设有集水坑，向集水坑泄水坡度不应小于0.5%。
4）工作井两端的排管孔口应封堵。
5）工作井井室内应设置安全警示标识牌。
露面盖板应有电力标志、联系电话；不露面盖板应根据周边环境条件按需设置标志标识。
6）井盖应设置二层子盖，并符合GB/T23858的要求，尺寸标准化，具有防水、防盗、防噪音、防滑、防位移、防坠落等功能。
7）工作井应采用钢筋混凝土结构，设计使用年限不低于50年，防水等级不低于二级。
8）工作井位于绿化带中工作井出口处高度应高出绿化带地面不小于300mm。
3.1.3管材技术要求
电缆排管优先采用改性聚丙烯塑料电缆导管（DS-MPP）、玻璃纤维增强塑料电缆导管（DBJ和DB-BWFRP）。
3.2水平定向钻
4回及以下110kV或两回及以下220kV电缆线路穿越大型道路路口、高速公路、铁路、地下管线密集地带、沟渠河道等开挖较困难的地带、沿城市核心区主干道走线，在工期紧迫情况下，经综合经济技术比较并由省电力公司批准后，可采用拉管的方式。
110kV一级、220kV电缆线路宜采用钢拉管。
3.2.1一般规定
1）应查明管道拟穿越地段的土层结构、分布特征和工程地质性质，地震设防烈度，提供土的物理力学性指标。
2）查明管道拟穿越地下障碍物及各类管线的平面位置和走向、类型名称、埋设深度、材料和尺寸等，其中包括已建和市政规划要求。
3）电力管道之间及电力管道与各类地下管道、地下构筑物、道路、铁路、通信、树木等之间应保证一定的净距。
4）导向孔轨迹的弯曲半径应满足电缆弯曲半径及施工机械设备的钻进条件。
5）每孔定向钻进管应全线连接后一次性铺管，管材应采取防绕措施。
6）水平定向钻（拉管）适用管径100-1500mm；管材一般可采用PE管、MPP管、钢管等；曲率半径较小；PE管拉管长度一般40-200m，MPP管拉管长度一般40-250m，钢管一般150-600m。
7）110kV一级以下电缆线路管材宜采用MPP、PE管，每管应只穿1根电缆，内径不宜小于电缆外径的1.5倍，一般不小于200mm。
220kV电缆线路管材宜采用钢管，每回三相穿一根钢管，钢管内电缆穿MPP、PE管或采用三相移动夹具保护，采用MPP、PE管时管材内径不宜小于电缆外径的1.5倍，钢管内径不宜小于管材包络外径的1.2倍。
3.2.2设计的基本要求
1、水平定向钻敷设的管材应满足下列基本要求：
1）能够承受施工过程中荷载作用的总应力以及回拖
力；
2）能够抵抗内外的腐蚀；
3）能够承受管内外的静、动荷载；
4）能够承受电缆运行温度。
2.采用水平定向钻敷设的钢管应具有足够的强度外，且应能满足在回拖时在泥浆压力作用下的径向截面稳定。
3.水平定向钻先导孔轨迹入土角、出土角及曲率半径可
按下表选取：
管材类型
入土角
出土角
曲率半径
D1<400mm
400mm≤D1<800mm
D1≥800mm
塑料管
5°～12°
5°～12°
不应小于1200倍钻杆外径
不应小于250D1
不应小于
300D1
钢管
8°～12°
4°～12°
宜大于1500D1，且不应小于1200D1
4.水平定向钻穿越公路、铁路时，最小覆土厚度应符合各自行业标准要求；当本行业标准无特殊要求时，最小覆土厚度应符合下表要求。
项目
最小覆土厚度
城市道路
与路面垂直净距大于1.5m
公路
与路面垂直净距大于1.8m；路基坡脚地面以下大于1.2m
高等级公路
与路面垂直净距大于2.5m；路基坡脚地面以下大于1.5m
铁路
路基坡脚地面表下5m；路堑地形轨顶下3m；零点断面轨顶下6m
6.水平定向钻敷设的管道与既有地下管线交叉时，应符
合电力及各行业规范、标准的要求。
7.穿越管道所需的最终扩孔直径应根据管道总的直径按
下表确定：
管道外径D1
最终扩孔直径
（mm）
（mm）
200～600
D1×（1.2～1.5）
>600
D1+（300～400）
3.2.3地层的适应性关系
地层条件
适用
可行但有难度
难度极大
软至极软黏土、淤泥和有机堆积物
√
中硬-硬质黏土和淤泥
√
硬黏土和强风化泥页岩
√
非常松散至松散砂层（砾石含量＜30%重量比）
√
中-致密度砂层（砾石含量＜30%重量比）
√
松散-密实砂砾石层（30%＜砾石含量＜50%重量比）
√
松散-密实砂砾石层（50%＜砾石含量＜85%重量比）
√
松散-密实卵砾石层
√
含有大量孤石、漂石或障碍物地层
√
风化岩层或强胶结地层
√
弱风化-未风化地层
√
3.2.4注浆加固
1.注浆应在完成管道回拖和轨迹复测后马上进行，排除管道和孔壁之间的缝隙，并占据其空间，减小孔隙比，提高地基强度,防止地面发生塌陷。
2.注浆方式：
对于短距离的定向钻可采用在出入土两端孔洞入口向孔内注浆；对于长距离的定向钻工程可采用出入土两端孔洞入口向孔内注浆和管道沿途钻孔注浆结合的方
式进行
3.注浆注意事项：
1）中间钻孔位置应准确，避免对管线造成影响；2）多个注浆作业面时应把控注浆时机，避免泥浆封闭在独立空间；
3）注浆量确保置换全部泥浆量。
4）注浆材料性能不被泥浆破坏；
5）注浆压力值要准确计算，避免管道挤压和地面隆起；
6）注浆材料的收缩和凝结性不应对围岩和管材造成挤压和剪切力；
3.2.5管材技术要求
管材环刚度应符合DL/T802电力电缆用导管技术条件的相关要求。
3.2.6竣工资料移交非开挖定向钻拖拉管竣工图应提供三维坐标测量图，包括两端工作井的绝对标高、断面图、定向孔数量、平面位置、走向、埋深、高程、规格、材质和管束范围等信息。
3.3顶管
2回及以下110kV或1回220kV电缆线路在穿越大型道路路口、高速公路、铁路、地下管线密集地带、沟渠河道等明开挖困难的地带，或软土地层、含有大量孤石、漂石或障碍物地层、松散-密实卵砾石地层等水平定向钻（拉管）无法成孔的地层可采用顶管，顶管长度不宜大于100m。
3.3.1一般规定、设计计算、工作井顶管内径应不小于保护管包络外径的1.2倍。
保护管相关技术要求参照电缆保护管敷设要求执行。
其他部分参照电缆顶管隧道要求执行。
3.3.2管材技术要求管材一般可采用钢筋混凝土管、钢管等。
3.4防火
工作井中电缆管孔等均应实施防火封堵。
4电缆沟敷设
4.1一般规定
1.电缆沟分为封闭式电缆沟和盖板可开启式电缆沟。
外力破坏风险较大的区域宜采用封闭式电缆沟。
封闭式电缆沟长度不宜大于200m。
2.净高1.4m以下的封闭式电缆沟，按无人巡检考虑，不配置通风、照明等附属设施。
净高1.9m以上的封闭式电缆沟，宜按有人巡检考虑，配置通风、照明等附属设施，不配置隧道监控设备。
封闭式电缆沟两端应设置下人通道并设置门禁。
3.电缆沟应实现排水畅通，且应符合下列规定:
1）电缆沟的纵向排水坡度不应小于0.5%;
2）沿排水方向适当距离宜设置集水坑。
4.电缆沟应合理设置接地装置，接地电阻应小于5Ω。
5.
C25
电缆沟应采用钢筋混凝土式。
混凝土等级不小于
级，受力钢筋宜采用HRB400。
抗渗等级不小于P6。
6.可开启式电缆沟盖板应为钢筋混凝土预制件，其尺寸配合电缆沟。
盖板表面应平整，四周应设置预埋件和护口件，有电力标识。
7.电缆沟应合理设置伸缩缝、施工缝并做好防水措施。
8.电缆沟内电缆的敷设方式参考隧道章节。
4.2技术要求
1.电缆沟的尺寸应按容纳的全部电缆确定，满足敷设施工作业与维护巡视活动所需空间，并应符合下4.1的规定：
表4.1电缆沟内通道的净宽尺寸（mm）
电缆支架
配置方式
具有以下沟深的电缆沟（mm）
600-1000
>1000
两侧
500
700
单侧
450
600
注：
沟深大于1900mm时通道净宽参考开挖式隧道。
2.电缆支架的层间距离应满足能方便地敷设电缆及其固定、安置接头的要求，且在多根电缆同置于一层情况下，可更换或增设任一根电缆及其接头。
电缆支架的层间最小净距可按表4.2确定。
表4.2电缆支架的层间最小间距（mm）
电缆类型
支架层间最小间距
110千伏
350
220千伏
450
3.电缆支架的最上层、最下层布置尺寸应符合下列规
1）最上层支架距盖板的净距允许最小值应满足电缆引接至上侧柜盘时的允许弯曲半径要求，且间距不宜小于本标准表4.2的规定。
2）最下层支架距沟底垂直净距参考电缆隧道部分。
4.3电缆防火
在电缆沟中，需按规范规定设置防火墙或阻火段;电缆接头应采用防火槽盒、隔板、防火毯、防爆壳等防火防爆隔离措施;在接头两侧电缆各约3m区段和该范围内邻近并行敷设的其他电缆上，宜采用防火涂料或阻火包带实施阻止延燃。
5电缆隧道及综合管廊电力舱本章综合管廊电力舱只涉及空间尺寸、附属设施。
5.1一般规定
1.采用隧道敷设的电缆工程，电缆电气设计单位应将对隧道断面、排列方式、支架、接地、供电、照明、排水、通风、消防、监测等附属设施的要求，通过建设单位以正式文件提交给隧道土建建设方。
2.同一变电站的各路电源电缆线路，宜选用不同的通道路径，若同通道敷设时应两侧布置。
中性点非有效接地方式且允许带故障运行的电力电缆线路不应进入隧道、密集敷设的沟道、综合管廊电力舱。
3.电缆排列方式宜采用一字水平布置、等腰三角布置。
4.110（66）千伏及以上高压电缆应采用金属支架，工作电流大于1500A的高压电缆应采用非导磁金属支架。
在强腐蚀环境，可选用耐腐蚀的刚性材料制作。
5.为限制电缆热伸缩时的轴向力，并避免电缆弯曲变形时产生过度的金属护套疲劳应变，隧道中应采用蛇形敷设，为节约走廊宽度宜采用垂直蛇形。
6.电缆隧道的主体结构工程设计使用年限应为100年。
7.电缆隧道安全等级应按隧道重要性划分，重要的电缆隧道的结构重要性系数不小于1.1。
8.电缆隧道的覆土厚度以及与其平行或交叉管线的净距，应根据地下管线规划、地质条件、结构安全、施工工艺等综合确定，必要时应采取相应的防护措施。
9.当采用阻燃电缆时，电缆隧道火灾危害性类别为戊类，最低耐火等级为二级。
10.电缆隧道的防水等级不应低于二级，各级防水标准应符合现行国家标准《地下工程防水技术规范》GB50108的规定。
11.钢筋混凝土结构电缆隧道的环境类别应按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010选取。
钢筋混凝土隧道最大裂缝宽度限制应按照结构所处环境类别确定。
12.电缆隧道工程抗震设计，必须符合GB50011、GB50111的规定。
13.电缆隧道及工井应设置安全孔：
沿隧道纵长不应小于
2个；在城镇公共区域开挖式隧道的安全孔间距不宜大于
200m左右；非开挖式隧道的安全孔间距宜根据施工条件、电缆敷设及通风、消防等综合考虑确定；隧道首末两端宜设置安全门，因场地限制等不设置安全门时，宜在不大于5m处设置安全孔。
14.综合管廊内110kV及以上电力电缆应单独设舱，不与其他管线共舱敷设。
舱室逃生口间距不宜大于200m,逃生口尺寸不应小于1m×1m，当为圆形时，内径不应小于1m;
电力电缆应采用阻燃电缆或不燃电缆;通信线缆应采用阻燃
线缆;
15.每隔200m，应设置不小于3h不燃结构隔断，甲级防火门。
5.2隧道结构设计
5.2.1明挖隧道
1.明挖隧道宜采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，以可靠度指标度量结构构件的可靠度，以分项系数设计表达式进行设计。
2.明挖隧道结构按承载能力极限状态计算和按正常使用极限状态验算时，应按规定的荷载对结构的整体进行荷载效应分析；必要时，尚应对结构中受力状况特殊的部分进行更详细的结构分析。
3.明挖隧道顶板或拱顶上部垂直土压力宜按全土柱计算。
4.明挖隧道宜按底板支撑在弹性地基上的结构计算。
5.明挖隧道应根据地质、埋深、施工方法等条件，进行抗浮、整体滑移及地基承载力验算。
5.2.2暗挖隧道
1.暗挖隧道应采用整体式衬砌或复合式衬砌结构。
2.暗挖隧道衬砌结构设计应综合考虑地质条件、断面形状、支护结构、施工条件等，并应充分利用围岩的自承能力衬砌应有足够的强度和稳定性，保证隧道长期安全便用。
3.衬砌结构类型和尺寸，应根据使用要求、围岩级别、工程地质和水文地质条件、隧道理置深度、结构受力特点，并结合工程施工条件、环境条件，通过工程类比和结构计算综合分析确定。
在施工阶段，还应根据现场监控量测调整支护参数，必要时可通过试验分析确定。
5.2.3顶管隧道
1.顶管隧道按以下两种极限状态进行设计时，应分别计算以下内容：
1）承载能力极限状态：
顶管结构纵向超过最大顶力破坏，管壁因材料强度被超过而破坏；柔性隧道管壁截面丧失稳定；隧道的管段接头因顶力超过材料强度破坏；
2）正常使用极限状态：
柔性隧道的竖向变形超过规定限值；钢筋混凝土隧道裂缝宽度超过规定限值。
2.顶管隧道结构按承载能力极限状态计算和按正常使用极限状态验算时，除按规定的荷载对结构的整体进行荷载效应分析；必要时，尚应对结构中受力状况特殊的部分进行更
详细的结构分析。
3.隧道结构内力分析均应按弹性体系计算，不考虑由非弹性变形所引起的塑性内力重分布。
4.顶管管径应根据设计功能及相关要求确定。
顶管常用的管材有钢筋混凝土管、钢管和玻璃纤维增强塑料夹纱管。
管材的选择应根据管径、管道用途、管材受力特性和地质条件等因素确定。
对于各种管材制成的顶管管段，应满足性能要求，并符合施工工艺机械配备要求。
5.钢管及玻璃纤维增强塑料夹砂管应按柔性管计算；钢筋混凝土管应按刚性管计算；
6.顶进土层选择应符合下列规定：
1）顶管可在淤泥质粘土、粘土、粉土及砂土中顶进；
2）下列情况下不宜采用顶管施工：
①土体承载力df小于30akP；②岩土强度大于15aMP；③土层中砾石含量大于30%或粒径大于200mm的砾石含量大于5%；④江河中覆土层渗透系数K大于或等于102cm/s；
3）长距离顶管不宜在土层软硬明显的界面上顶进。
7.顶管的覆土厚度应符合下列规定：
1）顶管覆土厚度一般不宜小于1.5倍管径，并应大于1.5m。
2）穿越河道时应满足河道的规划要求，布置在河床的冲刷线以下，覆土厚度不宜小于2.5m。
3）在有地下水地区及穿越河道时，顶管覆土厚度应满
足管道抗浮要求。
8.顶管间距应满足下列要求：
1）互相平行的管道水平间距应根据土层性质、管道直径和管道埋置深度等因素确定，一般情况下宜大于1倍的管道外径。
2）空间交叉管道的净间距，钢管不宜小于0.5倍管道外径，且不应小于1.0m。
钢筋混凝土管和玻璃纤维增强塑料夹纱管不宜小于1倍管道外径，且不宜小于2m。
3）顶管底与建筑物基础底面相平时，直径小于1.5m的管道宜与建筑物基础边缘保持2倍管径间距，直径大于1.5m的管道宜保持3m净距。
4）顶管底低于建筑基础底标高时，其间距尚应满足地基土体稳定性的要求。
9.曲线顶管应符合下列规定：
1）设有终中继间的曲线顶管最小管径不宜小于1400mm；
2）曲线顶管宜选用较短的管节；
3）曲率半径小的曲线顶管应选用较厚的和弹性模量较小的木垫圈；
4）预制管节顶管的曲率半径应按传力面一侧压应力为零，另一侧压应力为最大的受力模式以及管道接头出现张口时两种受力模式进行。
5.2.4盾构隧道
1.隧道的断面形状除应满足电缆敷设的要求外，还应根据受力分析、施工难度、经济性等因素确定，宜优先采用圆形断面。
2.隧道的平面线形宜选用直线和大曲率半径的曲线。
3.盾构法施工的电缆隧道的覆土厚度不宜小于隧道外径，局部地段无法满足时应采取必要的措施。
4.隧道衬砌宜采用接头具有一定刚度的柔性结构，并限制结构和接缝变形，满足结构受力和防水要求。
5.隧道结构在施工阶段和使用阶段应进行抗浮验算。
5.3空间布置
电缆隧道及综合管廊电力舱横断面设计应根据终期建设规模、电压等级、结构型式、灾害和施工功法特点要求确定，并应与隧道的平面、纵断面相协调。
综合管廊电力舱单舱净高不宜小于2.4m，不宜大于3.5m。
1.普通段布置
开挖隧道最小净高按行人（取1.9m）、灯具、消防设施等综合考虑；检修通道宽度应≥1m（规范明开挖1m，非开挖0.8m）。
隧道内支架支持电缆根数，根据线路规模敷设1根、2根或3根。
支架层间距110kV电缆支架应≥350mm，220kV电缆支架应≥450mm，槽盒支架与顶板的
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