电力电缆穿管敷设最大允许管长计算

电力电缆的敷设方法多种多样，根据电缆的类型、安装方式而不同，如直埋、穿管、排管、电缆沟（隧道）、竖井、架空桥架等。

电力电缆采用穿管敷设，在火力发电厂中运用得非常广泛。但采用该敷设方式时，应考虑其允许的最大管长，且应按不超过电缆允许拉力和侧压力进行计算。

虽然GB 50217 - 2018《电力工程电力设计标准》和DL / T 5221 - 2016《城市电力电缆线路设计技术规定》给出了电缆牵拉力的计算公式，但公式中涉及的参数较多，加上工程中情况多样，导致参数取值复杂，手工计算在工程中无法推广执行。目前大多按以往经验控制管长，1个、2个及3个直角弯时的最大允许管长一般分别按30 m、20 m、15 m左右控制，缺乏规范手册依据。

电缆受力允许值

电缆最大允许牵引力原则上按电缆受力材料抗张强度的1 / 4计算，该强度乘以材料的截面积为最大牵引力。在以下各种材料时，单芯电缆相应的最大允许牵引力值为：

导体如采用空心结构，如单芯充油电缆，为了不使空心结构变形，导体截面积大于400 mm²，其最大允许牵引力以小于27 kN为宜。

橡塑电缆的主绝缘外面通常都有一层聚氟乙烯外护套，虽然主绝缘的允许牵引强度比外护套小，但后者的截面积和主绝缘截面积相比，比例较大。此外橡塑材料不如金属材料容易发生永久变形，因此可以全部采用7N / mm²作为允许牵引强度。牵引力同时作用在电缆的不同材料时，允许值只计算其牵引强度较大的一种及其截面积。装有牵引端时允许拉力只计算导体允许张力。

另外DL / T 5221 - 2016给出了不同电缆敷设方法的最大牵引力，如表1所示。

最大允许侧压力分为滑动允许值和滚动允许值，前者适用于弯曲部分采用弧形板并涂抹润滑油或钢管电缆、排管电缆，后者用于角尺滚轮，最大侧压力允许值如表2所示。

在没有实测数据时，牵引力计算式中的摩擦系数可参照表3所列数值。

最大允许管长计算

GB 50217 - 2018中对电缆穿管的基本要求：① 每管宜只穿1根动力电缆；② 管的内径不宜小于电缆外径的1.5倍。

本文将针对不同截面的 0.6 / 1 kV XLPE三相铜芯电缆，结合ETAP软件，对敷设时经常遇到的1个、2个以及3个直角弯的拉力情况进行计算，并校验最大管长。火力发电厂及输变电工程一般采用镀锌钢管作为保护管，经咨询施工单位，0.6 / 1 kV XLPE电缆当截面小于95 mm²时，通常采用钢丝网套敷设方法；截面95 mm²及以上时，通常采用牵引头敷设方法。民用一般采用PVC管作为穿管敷设时的保护管，电缆截面一般不超过50 mm²。

1个直角弯敷设路径如图1所示。最大允许管长如表4所示。

2个直角弯敷设路径如图2所示。最大允许管长如表5所示。

3个直角弯敷设路径如图3所示。最大允许管长如表6所示。

1个、2个及3个直角弯敷设时的最大允许管长对比，如图4、图5所示。

总结及建议

当采用镀锌钢管和PVC管作为电缆保护管的穿管敷设方式时，结合ETAP软件，针对敷设时经常遇到的1个、2个及3个直角弯的拉力情况进行计算，并对最大允许管长进行校验，得出结论如下：

a．当只有1个直角弯时，随着导体截面的增加，由于导体的抗拉能力加强，最大允许管长加大。

b． 当有2个或3个直角弯时，随着导体截面的增加，虽然导体的抗拉能力加强，但直角弯对其影响凸显。最大允许管长可参考文中提供数据，也可结合计算确定。

c．随着直角弯数量的增加，最大允许管长逐渐变小。

d．采用牵引头敷设方法时，最大允许管长对直角弯数量更敏感。

另外，当电缆截面较大、需严格控制施工工程量时，建议结合计算来确定最大允许管长。

本文全文载于《建筑电气》2020年第8期，详文请见杂志。

版权归《建筑电气》所有。

作者：

丁唯，男，中国电力工程顾问集团西南电力设计院有限公司，高级工程师，设计总工程师。

胡振兴，男，中国电力工程顾问集团西南电力设计院有限公司，高级工程师，电务室主任工程师。

彭勇，男，中国电力工程顾问集团西南电力设计院有限公司，高级工程师，电务室主任。