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摘要：本文介绍了苏州城市电网110kV电缆分支方式及设计思路，从工程的实际情况对各种分支方法及电缆分支设备进行技术上的探讨分析。
关键词：城市电网、110kV电缆、分支设计
中图分类号：F407.6 文献标识码： A
1引言
随着苏州市地方经济的飞速发展，城市化程度的逐步提高，现代化城市中心高层建筑日益增加，工业开发区企业的扩建和新建，用电量及负荷密度的增加，已建成110kV降压变出线不能满足用电需要，因此必然要增加110kV降压变布点，同时城市已建电缆通道规模通常受到规划预见性、市政改造及各种地下管线布置等客观因素制约，导致现状电缆通道资源紧缺，给新增的110kV降压变进线通道制造了瓶颈，部分已建110kV电缆的容许电流留有裕度，采用电缆分支方式进行供电，充分发挥现有电网资源的潜力，从根本上缓解110Kv电缆线路建设中遇到的一系列问题。我们结合现场实际情况下。同时城农网改造、城市地块红线内的三线迁移等工程导致城市电缆线路的比例不断增加，为满足系统的供电安全可靠、现场的实际需求，城市电网中电缆分支情况不断涌现，其中主要矛盾集中在110kV电压等级的电缆线路。
综合上述客观情况，结合苏州电网的整体构架，对110kV电缆分支设计方法进行分析探讨，在满足安全运行的前提下，寻求适合于苏州城市电网建设的设计思路。
2110kV电缆分支设计思路
2.0分支型式
常用的110kV电缆分支型式一般有以下几种：一进两出、一进三出、两进四出。
2.1电缆分支站
直观、安全可靠，有明显断开点，便于检修，分为两种型式，其一为户外敞开式，其二为户内全封闭式，以110kV电缆一进两出的分支型式为例，上述两种型式的分支站，需要占用一定的土地资源，就占地面而言积户外敞开式较大。
2.1.1户内全封闭式电缆分支站
封闭式分支站内框净尺寸长6.0米*宽6.0米，考虑软母线对屋顶的安全距离，平屋顶的对地高度需要8.5米，与户外敞开式相比节省了一组避雷器，占地面积现对较小，在防盗、防止外力破坏方面优势较为明显，同时在外立面设计时与周边城市建筑及城市景观协调，做到美观一致。但是，作为全户内设备，需要考虑照明、通风、除湿等辅助设施， 因为需要进行房屋外立面的报批以及房屋地基、墙体、屋顶等土建施工，工程周期较长。
户内封闭式平面布置图户内封闭式断面图
2.1.2户外敞开式电缆分支站
户外敞开式开关站围墙内框净尺寸长8.5米*宽7.0米，全户外布置需要考虑防雷，主线电缆和分支电缆公用一组避雷器，占地面积是全户内的1.4倍左右。户外分支站因敞开式布置，设备的运行状态相对比较直观，电缆头护套、避雷器瓷套等在雨水的冲刷下可以自清洁，无需人工清洗，因无屋顶防护，在防盗、防异物坠落等方面较为薄弱。土建工程量相对较少，施工周期相对较短。
户外敞开式平面布置图 户外敞开式断面图
2.2 电缆终端杆上拼头分支
在城市空旷地帶，如河边、路边绿化带等，在安全条件许可的情况下，可以采用电缆终端杆上拼头分支的型式，该型式分为两种，具体如下：
①一端架空线连接，末端电缆终端杆下杆同时分支，受地形限制末端无法延伸支接架空线电缆下杆的情况下，可在同一个终端杆上进行分支，避雷器平台和电缆头平台上下分开安装，在电缆平台上同相位安装两组电缆头，电缆引下即可。
②原电缆线路需要分支，但是受地形限制无法建设电缆分支站时，可采用以下型式：
该分支型式结构原理和户外敞开式电缆分支站基本相同，2基14米全高的钢管杆，导线水平排列，中间使用1基7米钢管进行分支，整体结构显得更为简洁，占地面积更小，可以用于路径狭窄地带，建设周期较短，建设成本相对较低，有明显断开点，停电检修、运行维护也较为方便，防盗和防外力破坏方面稍有欠缺。
2.3变电所内GIS终端头分支
新建户内变电站在设计前期可以考虑远景预留，站内的GIS终端设计电缆分支，后期电缆分支施工周期较短，较为便捷。已建变电所内的电缆分支需要对站内已有设备进行改造，在GIS终端头上完成电缆分支，该型式停电时间较长，变电站内施工过程中的安全可靠性较差，工程设计中一般不推荐使用该分支方式。
3 新型电缆分支设备
3.1国外相关分支产品
①日本三菱分支接头：该产品虽然满足分支功能要求，但在T接点几何位置电场畸变，磁力线密集，绝缘材料易老化。IEC标准对单相电缆有20D弯曲半径规定，要求基础工作井平面布置较大。
②德国KP公司分支头：该公司已生产有卧式一进二出GIS单相电缆T接箱，电缆经插拔式接头进入筒体，已在镇江供电公司挂网运行，安装于变电所地下室中。其配套部件均为进口产品，价格昂贵，且不能得到及时服务，特别是在需更换部件时周转时间较长。
3.2国内相关分支产品
①YJJF-64/110电缆分支箱
该产品为无锡供电公司研制，参照三相共筒110kVGIS设备的电缆进线筒，进过反复试验研究将其改型设计为一进二出单相电缆进出线筒。电缆分支箱的单相筒体，是一个封闭式的、内部装有三只GIS电缆头及一个新设计的端子连接件的圆柱型压力容器，内充SF6气体，钟罩式结构。由于南方地区地下水位较高，使用时电缆分支箱宜置于地面上，可避免设备浸没于水中，同时可减少基础工作井建筑面积，且不用设置排水设备。考虑与环境协调，应加装金属防护罩（箱）。
单相筒体的外形如下：
该产品占地面积较小3米*3米，运行安全可靠，便于施工检修。
②110kV电缆干式分支接头
电缆干式分支接头目前国内好多厂家均有相关产品，干式分支接头是一种全新的整体插拔式高压分支接头，分支主体采用热固性树脂或绝缘橡胶真空注射而成，为全干式结构，杜绝了因泄漏造成事故。 分支主体为一整体，外壳为金属构件，防水、防潮和耐机械应力损伤，以保证此分支接头在各种安装环境下的正常运行。 结构紧凑、体积小、所需安装空间小，不仅能安装在电缆井或电缆沟内，且能直埋。 分支主体全部在出厂前预制成型，安装时，只需将处理好的电缆插入即可，极为方便，因分支主体无任何填充剂或绝缘气体，在运行中维护较为方便。连接金具采用插拔式免压接结构，安装便捷。
4 结束语
苏州城市电网中，110kV电缆分支采用较多的是电缆分支站型式，部分地区采用电缆终端杆拼头的方式，以上方式均已成熟。为和城市化建设相协调，在今后的工程设计工作中，对电缆分支站予以优化节约资源，同时结合国家电网公司“两型三新”要求，积极推进使用干式分支头等新材料、新工艺，以缩减施工周期，降低工程造价，节约土地资源。
参考文献
【1】《电力工程电缆设计规范》，GB50217-2007
【2】《110kV~750kV架空输电线路设计规范》GB 50545-2010
【3】《YJJF-64/110电缆分支箱的设计思想》
作者介绍：
戴岳 （1980-），工程师，多年从事输电线路设计工作
关键词：城市电网、110kV电缆、分支设计
中图分类号：F407.6 文献标识码： A
1引言
随着苏州市地方经济的飞速发展，城市化程度的逐步提高，现代化城市中心高层建筑日益增加，工业开发区企业的扩建和新建，用电量及负荷密度的增加，已建成110kV降压变出线不能满足用电需要，因此必然要增加110kV降压变布点，同时城市已建电缆通道规模通常受到规划预见性、市政改造及各种地下管线布置等客观因素制约，导致现状电缆通道资源紧缺，给新增的110kV降压变进线通道制造了瓶颈，部分已建110kV电缆的容许电流留有裕度，采用电缆分支方式进行供电，充分发挥现有电网资源的潜力，从根本上缓解110Kv电缆线路建设中遇到的一系列问题。我们结合现场实际情况下。同时城农网改造、城市地块红线内的三线迁移等工程导致城市电缆线路的比例不断增加，为满足系统的供电安全可靠、现场的实际需求，城市电网中电缆分支情况不断涌现，其中主要矛盾集中在110kV电压等级的电缆线路。
综合上述客观情况，结合苏州电网的整体构架，对110kV电缆分支设计方法进行分析探讨，在满足安全运行的前提下，寻求适合于苏州城市电网建设的设计思路。
2110kV电缆分支设计思路
2.0分支型式
常用的110kV电缆分支型式一般有以下几种：一进两出、一进三出、两进四出。
2.1电缆分支站
直观、安全可靠，有明显断开点，便于检修，分为两种型式，其一为户外敞开式，其二为户内全封闭式，以110kV电缆一进两出的分支型式为例，上述两种型式的分支站，需要占用一定的土地资源，就占地面而言积户外敞开式较大。
2.1.1户内全封闭式电缆分支站
封闭式分支站内框净尺寸长6.0米*宽6.0米，考虑软母线对屋顶的安全距离，平屋顶的对地高度需要8.5米，与户外敞开式相比节省了一组避雷器，占地面积现对较小，在防盗、防止外力破坏方面优势较为明显，同时在外立面设计时与周边城市建筑及城市景观协调，做到美观一致。但是，作为全户内设备，需要考虑照明、通风、除湿等辅助设施， 因为需要进行房屋外立面的报批以及房屋地基、墙体、屋顶等土建施工，工程周期较长。
户内封闭式平面布置图户内封闭式断面图
2.1.2户外敞开式电缆分支站
户外敞开式开关站围墙内框净尺寸长8.5米*宽7.0米，全户外布置需要考虑防雷，主线电缆和分支电缆公用一组避雷器，占地面积是全户内的1.4倍左右。户外分支站因敞开式布置，设备的运行状态相对比较直观，电缆头护套、避雷器瓷套等在雨水的冲刷下可以自清洁，无需人工清洗，因无屋顶防护，在防盗、防异物坠落等方面较为薄弱。土建工程量相对较少，施工周期相对较短。
户外敞开式平面布置图 户外敞开式断面图
2.2 电缆终端杆上拼头分支
在城市空旷地帶，如河边、路边绿化带等，在安全条件许可的情况下，可以采用电缆终端杆上拼头分支的型式，该型式分为两种，具体如下：
①一端架空线连接，末端电缆终端杆下杆同时分支，受地形限制末端无法延伸支接架空线电缆下杆的情况下，可在同一个终端杆上进行分支，避雷器平台和电缆头平台上下分开安装，在电缆平台上同相位安装两组电缆头，电缆引下即可。
②原电缆线路需要分支，但是受地形限制无法建设电缆分支站时，可采用以下型式：
该分支型式结构原理和户外敞开式电缆分支站基本相同，2基14米全高的钢管杆，导线水平排列，中间使用1基7米钢管进行分支，整体结构显得更为简洁，占地面积更小，可以用于路径狭窄地带，建设周期较短，建设成本相对较低，有明显断开点，停电检修、运行维护也较为方便，防盗和防外力破坏方面稍有欠缺。
2.3变电所内GIS终端头分支
新建户内变电站在设计前期可以考虑远景预留，站内的GIS终端设计电缆分支，后期电缆分支施工周期较短，较为便捷。已建变电所内的电缆分支需要对站内已有设备进行改造，在GIS终端头上完成电缆分支，该型式停电时间较长，变电站内施工过程中的安全可靠性较差，工程设计中一般不推荐使用该分支方式。
3 新型电缆分支设备
3.1国外相关分支产品
①日本三菱分支接头：该产品虽然满足分支功能要求，但在T接点几何位置电场畸变，磁力线密集，绝缘材料易老化。IEC标准对单相电缆有20D弯曲半径规定，要求基础工作井平面布置较大。
②德国KP公司分支头：该公司已生产有卧式一进二出GIS单相电缆T接箱，电缆经插拔式接头进入筒体，已在镇江供电公司挂网运行，安装于变电所地下室中。其配套部件均为进口产品，价格昂贵，且不能得到及时服务，特别是在需更换部件时周转时间较长。
3.2国内相关分支产品
①YJJF-64/110电缆分支箱
该产品为无锡供电公司研制，参照三相共筒110kVGIS设备的电缆进线筒，进过反复试验研究将其改型设计为一进二出单相电缆进出线筒。电缆分支箱的单相筒体，是一个封闭式的、内部装有三只GIS电缆头及一个新设计的端子连接件的圆柱型压力容器，内充SF6气体，钟罩式结构。由于南方地区地下水位较高，使用时电缆分支箱宜置于地面上，可避免设备浸没于水中，同时可减少基础工作井建筑面积，且不用设置排水设备。考虑与环境协调，应加装金属防护罩（箱）。
单相筒体的外形如下：
该产品占地面积较小3米*3米，运行安全可靠，便于施工检修。
②110kV电缆干式分支接头
电缆干式分支接头目前国内好多厂家均有相关产品，干式分支接头是一种全新的整体插拔式高压分支接头，分支主体采用热固性树脂或绝缘橡胶真空注射而成，为全干式结构，杜绝了因泄漏造成事故。 分支主体为一整体，外壳为金属构件，防水、防潮和耐机械应力损伤，以保证此分支接头在各种安装环境下的正常运行。 结构紧凑、体积小、所需安装空间小，不仅能安装在电缆井或电缆沟内，且能直埋。 分支主体全部在出厂前预制成型，安装时，只需将处理好的电缆插入即可，极为方便，因分支主体无任何填充剂或绝缘气体，在运行中维护较为方便。连接金具采用插拔式免压接结构，安装便捷。
4 结束语
苏州城市电网中，110kV电缆分支采用较多的是电缆分支站型式，部分地区采用电缆终端杆拼头的方式，以上方式均已成熟。为和城市化建设相协调，在今后的工程设计工作中，对电缆分支站予以优化节约资源，同时结合国家电网公司“两型三新”要求，积极推进使用干式分支头等新材料、新工艺，以缩减施工周期，降低工程造价，节约土地资源。
参考文献
【1】《电力工程电缆设计规范》，GB50217-2007
【2】《110kV~750kV架空输电线路设计规范》GB 50545-2010
【3】《YJJF-64/110电缆分支箱的设计思想》
作者介绍：
戴岳 （1980-），工程师，多年从事输电线路设计工作