随桥敷设>10kv电缆,须专题论证,有哪些影响?

文摘   2024-12-05 12:41   山东  

桥梁允许10kv的电力管线通过么》一文中说,在桥上可以敷设电压≤10kv的电力管线,但必须采取防护措施。

这个说法有点歧义,并未明确说明大于10kv的电缆随桥是否被允许,也感谢朋友们的指出更正。

在《城市道路交通工程项目规范》(GB-55011-2021)6.0.6第3条中,对敷设于桥梁的管线发生故障和事故时次生影响的可控性进行评估,保障桥梁安全。

结合《城市桥梁设计规范》和《城市道路交通项目规范》的规定,这样理解就很通透了:

1、桥梁上或地下通道铺设10KV以内电缆应做好安全防护;

2、桥梁上铺设10KV以上的应进行专项论证,并报请主管部门审批;

3、严禁地下通道铺设10KV以上的电缆。

在保障安全的前提下,最大限度地利用过江(河)通道资源,随桥敷设电缆,有很多成功的案例。

√上海长江大桥为公路桥,2009年在箱梁内部敷设了220kv的交联电缆,局部采用管线桥架设。

√广东佛山东平大桥为城市桥梁,2007年在箱梁侧壁敷设了220kv的交联电缆。

√平潭跨海大桥为公铁两用桥,2019年220kv交联电缆通过桥梁侧壁桥架敷设,为平潭岛供电。

我们可以看出,市政、公路和铁路桥,随桥敷设高压电缆,都有成功的先例!

从国内已有的经验来看,目前的电缆随桥敷设技术可行,安全可靠,电缆本身在桥上并未发生过故障,只有当桥体本身结构发生破坏或受外力影响时,才会直接损坏电缆。

那么随桥敷设电缆对桥梁的使用安全究竟有什么影响呢?如何避免不利影响呢?以下引自《电力电缆城市随桥敷设的可行性理论分析》一文。

1、防火

现110 kV级以上电压等级电力电缆,通常采用C级阻燃单芯铜芯交联聚乙烯绝缘皱纹铝护套聚乙烯外护套电力电缆,电缆具有阻燃特性。即使发生火灾也能有效避免毒烟造成的人身伤害以及火灾的大范围蔓延。

桥上电缆敷设可采用难燃轻型封闭式电缆槽盒,在电缆自身防火的基础上加强阻燃效果。

电缆表面采用防火涂料、包带等,贯穿墙壁,通往桥梁的竖井,接板部位采用防火涂料与密封填料。

安装分布式光纤监测系统在线监测电缆温度。

2、温度(热量)

交联电缆线芯温度一般不大于90 ℃,事故时虽可能达到250 ℃,但时间极短(0.2~0.6 s),电缆表面不大于60 ℃,电缆本身产生的热量不足以对大桥产生影响。

高压电缆的交变磁场可使周围钢筋混凝土中的钢筋产生感应电流,感应的交变电流又会在钢筋中产生热量,但是此感应电流一般很小,产生的热量不大,对钢筋混凝土的热稳定性影响基本上可以忽略不计。

3、电磁环境

电磁环境影响敏感对象主要为人体、车载电子系统、心脏起搏器、残疾人车、移动通信设备、桥上的工频磁场敏感设备如显示器等。

工频电场

电力电缆由于其外部绝缘层和屏蔽层的存在,大大减小了外部的工频电场。依据以往工程经验,工频电场的干扰作用很弱,因此, 220 kV交联聚乙烯电缆敷设于桥梁上时,不会影响周围的工频磁场分布和无线电干扰水平。

工频磁场

(1) 220 kV电缆通道外,工频磁场分布远小于戴心脏起搏器者的国际标准限值。

(2)对《电源频率磁场抗扰试验》(IEC 61000-4-8)中工频磁场抗扰度要求等级最高的1类敏感电子设备,建议采用液晶显示器,以防近距离干扰。

(3)工频磁场对车道上行驶的汽车、车载设备、残疾人车不会造成干扰。

(4)电缆的布置排列方式对周围磁场有一定影响,但均在标准允许范围内。

4、对通信的影响

高压电力电缆线路与通信、监控线路平行敷设时,由于电缆中有交变电流通过产生交变磁场,新敷设220 kV电力电缆单相接地短路时会对周围弱电系统(通信、控制电缆)产生影响。

当接近段距离≤3 m时,建议弱电系统加强接地保护并尽可能减少接近段长度。同时可采取措施进一步降低大桥上敷设电缆对通信线的影响。

(1)局部改善大桥上市政管线敷设用金属通道的接地电阻,使其成为良好的屏蔽体,以降低电信线路被感应的磁感应电压。

(2)高压电力电缆采用交叉互联金属护套接地方式,利用电力电缆的金属护套作为屏蔽线,明显降低了邻近平行导线的感应电势。

(3)大桥上的通信、监控电缆线路建议采用非金属光纤,在通信线路上设置隔离变压器等降低电缆对通信线路的影响,避免电缆线路单相短路情况下对周边通信线路造成影响。

4、对人身安全的影响

电缆过桥时需要考虑邻近人员有无跨步电压和接触电压对人身造成危害。经计算,在正常运行情况下,电力电缆线路每一绝缘段长不大于600 m时,最大绝缘的泄漏电流为0.171 mA,该电流远小于人体感应电流0.7 mA,不会危及人员生命危险。

当电缆线路发生短路接地故障, 220 kV电缆线路假定其短路电流50 kA,电缆金属护套为交叉互联接地,以交叉点接地区段为1 km计算,则在金属护套上最高可能感应电压为6.9 kV左右,小于外护套25 kV耐压水平,电缆外护层绝缘完全能承受不被击穿,而且保护系统一般在不到0.2 s(最多不超过0.6 s)的时间内就可将故障切除,故不会因电缆故障而带来人身安全问题。


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