摘要：针对目前大规模的城区道路电缆化工程，该文从城区道路电缆化工程的前期规划、配电系统设备的选型及使用时的技术要求等方面进行探讨，形成一套系统的、典型的设计方案。

关键词：城区道路；电缆化


近几年来，龙游县努力打造文化旅游城市，城市建设步伐加快，规划中的荣昌路将成为城市的主要干道，道路周边还分布有大型住宅小区和休闲广场及高楼。为美化城市环境，按照县里的统一规划，该道路将全线实行电缆化的供电方案。2001～2005年龙游县供电局已结合道路改造，对城区3条主干道的架空线路进行电缆入地改造，经过5年的探索，积累了一定经验，形成了一套系统的、典型的杆线入地改造方案。

1城区道路电缆化工程的前期规划

电缆化工程的规划需综合考虑以下几个方面：本县城区配电网络5～10年的规划；地方政府5～10年的城市建设及改造规划；地方政府本次对道路改造的范围及具体要求；道路周边供电范围内5～10年电力用户的增长情况。

根据龙游县城区配电网络的现有结构，龙游县供电局对建成后的电缆网络采用“手拉手”开环运行的环网结构，设计时每条线路的最大负荷电流按线路额定载流量的2/3考虑。从城区配电网络供电可靠性及将来配电自动化的要求考虑，所有电缆主干线的节点均应采用环网柜或开闭所，因为用环网柜或开闭所的馈线来直接或间接供电，一般来讲大用户（1000kVA及以上）或重要用户由环网柜或开闭所直接供电；小用户或非重要用户，可采用环网柜出线供分支箱，然后由分支箱分配给多个用户。原则上每个分支箱供3～5个用户、环网柜供5～8个用户、开闭所供8～10个用户。节点设备因地制宜的采用开闭所、环网柜、高压电缆分支箱相结合的方式。

2电缆化方案介绍

建成后的荣昌路将是龙游县城最主要的城市干道之一，道路的一侧首尾分布有翠光小区和世纪花园两个较大的住宅小区，道路沿边中心地段有一大型的城市广场，广场周边分布有行政中心、法院、检察院、青少年活动中心及一大型商场。道路的另一侧均匀分布有信用大楼、国际饭店、人民医院和供电大楼等大型建筑及若干商住楼。考虑到道路沿线负荷大且重要用户较多，决定沿路两侧各拉一条10kV电缆线路，这样整条荣昌路沿线形成了一个共有三路电源的“手拉手”的供电网络。翠光开闭所带的为纯居民用电负荷，白天负荷很小；荣昌开闭所供给商业和办公用电，白天负荷较大；世纪花园开闭所为居民和商业混合用电，负荷相对平稳。考虑到以上因素，在荣昌开闭所和世纪花园开闭所之间，及世纪花园开闭所和环网柜之间各设一个断开点，正常方式下开环运行。

3网络节点设备的选型

3.1开闭所设备的设计要求

由于大型住宅小区负荷集中，考虑在小区内中心位置建开闭所，由开闭所向分布在小区内的各配变供电。因此10kV电缆主线路从小区经过，以10kV主干线作为开闭所的母线。

开闭所采用单母线分段的接线形式，路数宜为10路，即2进8出；进线及环网出线配置负荷开关，作为正常运行时的分合及开断过载电流之用，而不设保护。

直接带配电变压器的出线选用负荷开关与熔断器组合电器，原因是城市公用配变一般容量不大于630kVA，选用负荷开关与熔断器组合电器在保护配电变压器上比断路器更具有优势，因为短路电流保护试验证明，当变压器发生内部故障时，限流熔断器可在10ms内切除短路电流，若使用断路器来保护，其开断时间一般不少于60ms，故从保护性能而言，负荷开关与熔断器组合电器更优；另外一个优点是与断路器相比，同样容量的负荷开关与熔断器组合电器价格仅为断路器的几分之一。

负荷开关均带电动操作机构，操作电源采用24V直流供电方式，系统正常运行时，由整流回路提供直流操作电源，交流失电时，由蓄电池经稳压回路提供直流操作电源。开闭所装有配电自动化终端系统，满足配电自动化的要求。

3.2户外环网柜的选择

在所送高压负荷点的中心位置，缺乏开关站作为负荷分配的转供点时，可以采用10kV户外箱式环网柜，这样可以满足减少电缆长度和地下管线的要求，以尽可能地降低工程造价。如龙游饭店和人民医院分别装有2台和3台630kVA的配电变压器，可以用10kV户外箱式环网柜向其供电。

在环网柜的选型上主要考虑以下几点：考虑与配电馈线自动化的配合，馈线开关选用负荷开关而不用断路器；路数宜为4路(2进2出)，便于用户分布，路数太多将造成出线电缆过长；带电动操作机构及TV，配置配电自动化监控单元或预留接口。

3.3电缆分支箱的选用

当容量不大的独立负荷分布较集中时，可使用10kV电缆分支箱进行电缆多分支的连接，因为分支箱不能直接对每路进行操作，仅作为电缆分支使用，所以可以采用免维护、全绝缘的母线式或插接式高压电缆分支箱，大用户使用T型接头，小用户使用可插拔的肘头。龙游县供电局选择了KDFW-12-32T-600/200型高压电缆分支箱。如烟草大楼、人民银行、信用联社等大楼距离较近，且负荷不大分别为一台200kVA、160kVA和315kVA的配电变压器，就是通过电缆分支箱来转供。

4应用中的注意事项

4.1环网柜的接地闭锁问题

现有的环网柜，不论是真空型还是SF6型，如按照正常的上进下出的接线方式，都可以满足“五防”要求。对于防止带电合接地开关（或挂接地线），是通过负荷开关和接地开关联锁来实现的，只有当负荷开关断开，出线侧无电时，才可以操作接地开关。但现在的开闭所及户外环网柜一般都采用电缆进出线，对进线柜（间隔）而言，接线是下进上出，因此当负荷开关断开后，环网柜（间隔）下侧依然带电，此时接地开关就会发生带电合接地开关（或挂接地线）问题。怎样从根本上解决开闭所进线柜（间隔）下进上出不能满足防止带电合接地开关（或挂接地线）的要求呢？对真空环网柜而言，由于检修时可以在柜内人工挂接地线，所以可以不装设接地开关。但为了防止发生误入带电间隔这类更加严重的事故，进线柜应加装进线侧和柜门的电磁闭锁，确保在进线带电时，不能打开柜门。对全绝缘、全密封的SF6环网柜来讲，由于检修时不能人工挂接地线，因此应保留接地开关，采用加装进线侧和接地开关的电磁闭锁的方式，完善“五防”措施，避免在进线带电时，不能操作接地开关，以此防止发生带电合接地开关（或挂接地线）。

4.2负荷开关的额定电压和电流选择

负荷开关的额定电压的选择：负荷开关的额定电压应按其值等于或大于所在配电系统的额定电压来选取。
负荷开关额定电流的选取：对于变压器馈线用的负荷开关，因配电变压器容量最大不会超1600kVA，在环网柜中配置200A负荷开关已绰绰有余；对于进线和环网馈线用的负荷开关，一般应选630A，相当于一个环可带8000～10000kVA的负荷(后者是考虑母线和断路器长期使用后的降容)。

4.3高压电缆的选型

本次工程10kV主干线选用二根YJV22-300mm2交联聚乙烯电缆，带钢铠主要是考虑外力破坏因素。据有关统计表明，电缆的外力破坏故障占电缆总故障的60％～70％左右。第一次选用10kV300mm2截面的电缆，则是考虑负荷发展的需要，一般常用的YJV22-240电缆，其直埋敷设载流量只有377A，与架空LGJ-150或JKLYJ-240导线载流量不配，YJV22-300则达到了423A。随着今后城市用电负荷的发展，配电网络的供电能力不断增强，电缆的运行率将不断提高，这不仅考虑了配电网发展及规划的要求，同时也兼顾了电缆使用寿命的问题。

4.4电缆敷设方式问题

电缆敷设一般有三种形式：直埋、排管和沟道敷设。直埋方式一般适用于电缆根数较少(如3根及以下)，不承受车辆重压的绿地、住宅小区及部分次要道路人行道上，直埋电缆土建造价较低；排管敷设适用于电缆较多，城市主干道的快、慢车道或人行道上，及不宜开挖破土的地方，排管敷设土建造价中等；沟道敷设适用于变电所、配电房等电缆出线较多的地方，便于电缆检修，但其土建造价最高。从几次工程来看，我们认为电缆主要敷设方式应以排管为主要方式，其主要原因是：能保护电缆不受外力破坏，提高电缆运行安全性；施放电缆方便，便于检修；可预留今后管线位置；土建造价合理，尤其是在近期配电网电缆化改造中，安全、经济可以兼顾。

4.5土建基础问题

电缆沟、井盖板、箱变分支箱等混凝土构件不能暴露在绿化带上，彩色人行道上及道路交叉口段，则采取了以下措施：首先，对于人行道上的井盖板，采取比人行道板降低10cm标高做法，上面敷设彩色面砖，设电力专用标志以便查找，对较大电缆井，则在大盖板上再设铸铁盖板的人孔，便于电缆井检查和排水。其次，对于绿化带上电气设备的基础，则贴以草绿色面砖，如果是电缆井，则在其盖板上抹上绿色水泥面层；在绿化带上，一般电缆都采用直埋和导管敷设，检修、施工时不用破坏绿化、植被。第三，对道路两侧及其交叉处的电气设备，一般选用外观颜色与其环境相适应的设备，以面砖加以修饰，达到美观、协调的效果。