本教材系統(tǒng)地介紹了電力電纜輸電線路設(shè)計基本知識。立足電力電纜工程領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展前沿,深度融合我國現(xiàn)行設(shè)計規(guī)范與工程實踐經(jīng)驗,較為系統(tǒng)地構(gòu)建了電纜輸電線路設(shè)計的知識體系,力求使教材內(nèi)容既涵蓋電力電纜輸電線路設(shè)計的基礎(chǔ)理論知識,又緊密結(jié)合工程實際。全書共分六章,主要內(nèi)容包括電力電纜輸電線路基本知識、電力電纜的選型、電力電纜的附件設(shè)計原理、電力電纜的敷設(shè)方式及施工技術(shù)、電纜的防火設(shè)計和電纜的路徑選擇等。本書在講述電力電纜輸電線路設(shè)計基本理論的基礎(chǔ)上,突出了應(yīng)用技術(shù)所占的比重。
隨著全球能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型與新型電力系統(tǒng)建設(shè)的加速推進, 高壓電力電纜作為現(xiàn)代城市供電的 生命線, 正以前所未有的深度融入電力能源網(wǎng)絡(luò)。 從跨海輸電工程到城市地下綜合管廊, 從特高壓直流輸電到新能源并網(wǎng)系統(tǒng), 電纜輸電技術(shù)已成為支撐新型能源體系建設(shè)的核心載體。 在此背景下, 面對 雙碳 目標下的技術(shù)革命與產(chǎn)業(yè)升級, 培養(yǎng)具有系統(tǒng)設(shè)計能力和創(chuàng)新思維的輸電線路專業(yè)人才, 滿足電力行業(yè)對電力電纜工程領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)人才的需求, 已成為電力工程教育領(lǐng)域的重要課題。 本教材旨在為電氣工程以及輸電線路工程專業(yè)的學(xué)生提供一本系統(tǒng)學(xué)習(xí)電力電纜輸電線路設(shè)計的專業(yè)教材, 同時也可供從事電纜施工和運行維護等工作的技術(shù)人員參考使用。 在編寫過程中, 立足電力電纜工程領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展前沿, 深度融合我國現(xiàn)行設(shè)計規(guī)范與工程實踐經(jīng)驗, 較為系統(tǒng)地構(gòu)建了電纜輸電線路設(shè)計的知識體系, 力求使教材內(nèi)容既涵蓋電力電纜輸電線路設(shè)計的基礎(chǔ)理論知識, 又緊密結(jié)合工程實際。教材內(nèi)容基本上涵蓋了電力電纜輸電線路設(shè)計的各個方面。 全書共分六章, 第一章為電力電纜輸電線路, 主要包括電纜的基本結(jié)構(gòu)、電纜的分類、 電纜的附件、 電纜的附屬設(shè)備和附屬設(shè)施、 電力電纜的敷設(shè)方式等; 第二章為電力電纜的選型, 包括電纜線路的電氣參數(shù)計算、 載流量計算及電纜的截面積選擇等; 第三章為電力電纜的附件設(shè)計原理, 包括電纜終端電場分布特點、 電纜連接接頭盒的典型結(jié)構(gòu)和終端接頭盒的設(shè)計計算等; 第四章為電力電纜的敷設(shè)方式及施工技術(shù), 涉及直埋敷設(shè)、 排管敷設(shè)、 電纜隧道敷設(shè)和電纜溝敷設(shè)等; 第五章為電纜的防火設(shè)計, 包括電纜火災(zāi)的起因、防火的規(guī)定及措施、 防火設(shè)施的設(shè)計等; 第六章為電纜的路徑選擇, 包括路徑選擇原則和技術(shù)要求、外部設(shè)施間距要求和海底電纜的路徑選擇等。本教材由三峽大學(xué)唐波主編; 三峽大學(xué)袁發(fā)庭, 廣東電網(wǎng)廣州供電局李瀚儒、 卞佳音副主編; 唐波統(tǒng)稿。 在編寫過程中, 編者團隊調(diào)研了多項重點工程案例, 得到了許多同仁們的關(guān)懷和支持, 并參閱了許多同行專家的論著和文獻; 另外, 教材還承蒙廣州供電局黃嘉盛高級工程師審閱了全稿, 并提出了許多寶貴的意見和建議, 在此一并表示感謝。我們深知教材編寫是一項復(fù)雜而艱巨的任務(wù), 盡管我們努力做到盡善盡美, 但由于時間和水平的限制, 書中難免存在不足之處。 同時,電力電纜技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展永無止境。 隨著高溫超導(dǎo)電纜、人工智能和三維設(shè)計等顛覆性技術(shù)的突破, 電纜輸電線路設(shè)計正面臨新的機遇與挑戰(zhàn)。 在此, 我們真誠地希望廣大讀者在使用過程中提出寶貴的意見和建議, 以便我們在今后的修訂工作中不斷完善。編 者2025 年6 月
前言
第一章 電力電纜輸電線路 1
第一節(jié) 概述 1
第二節(jié) 電纜的基本結(jié)構(gòu) 3
第三節(jié) 電纜的分類 10
第四節(jié) 電纜的附件 19
第五節(jié) 電纜的附屬設(shè)備和附屬設(shè)施 23
第六節(jié) 電力電纜的敷設(shè)方式 26
第七節(jié) 海底電纜的種類、 結(jié)構(gòu)與設(shè)計 32
第八節(jié) 電纜輸電線路的設(shè)計流程 34
練習(xí)題 38
第二章 電力電纜的選型 39
第一節(jié) 電力電纜的產(chǎn)品型號 39
第二節(jié) 電纜線路的電氣參數(shù) 42
第三節(jié) 電纜線路的損耗 52
第四節(jié) 電纜的長期允許載流量 59
第五節(jié) 電纜載流量的算例 66
第六節(jié) 電纜的允許過載電流 71
第七節(jié) 電纜的選擇 74
第八節(jié) 電纜截面積的選擇 77
練習(xí)題 81
第三章 電力電纜的附件設(shè)計原理 82
第一節(jié) 電纜終端電場分布特點及等效回路 82
第二節(jié) 電纜連接接頭盒的典型結(jié)構(gòu)和設(shè)計計算 84
第三節(jié) 終端接頭盒的典型結(jié)構(gòu)盒設(shè)計計算 89
練習(xí)題 95
第四章 電力電纜的敷設(shè)方式及施工技術(shù) 96
第一節(jié) 電纜敷設(shè)方式的選擇 96
第二節(jié) 電纜的供貨包裝與運輸 98
第三節(jié) 電纜敷設(shè)的施工技術(shù) 103
第四節(jié) 地下直埋敷設(shè) 111
第五節(jié) 電纜排管敷設(shè) 114
第六節(jié) 電纜溝及電纜隧道敷設(shè) 118
第七節(jié) 電纜的其他敷設(shè)方式 126
第八節(jié) 電纜線路敷設(shè)案例 127
練習(xí)題 128
第五章 電纜的防火設(shè)計 130
第一節(jié) 電纜火災(zāi)的起因 130
第二節(jié) 電纜防火的規(guī)定及措施 132
第三節(jié) 電纜防火設(shè)施的設(shè)計 139
練習(xí)題 143
第六章 電纜的路徑選擇 144
第一節(jié) 電纜路徑收資及協(xié)議 144
第二節(jié) 路徑選擇原則和技術(shù)要求 147
第三節(jié) 外部設(shè)施間距要求 151
第四節(jié) 海底電纜路徑選擇 152
練習(xí)題 156
參考文獻 157