海底电缆输电线路工程.doc
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1、海底电缆输电线路工程设计规范(征求意见稿)前 言根据国家住房和城乡建设部关于印发2013年工程建设标准规范制订修订计划的通知(建标20106号)文件,为贯彻国家的基本建设方针和技术经济政策,实现海底电缆和光纤复合海底电缆(以下简称“海底电缆”)输电线路设计的规范化、合理化,保障海底电缆输电线路运行安全,促进我国海底电缆输电工程技术发展。标准编制组经调查研究,认真总结国内外海底电缆线路设计经验,在广泛征求意见的基础上,制定本标准。本标准共分9章和1个附录,包括:总则,术语,海底电缆路由,海底电缆型式与结构,海底电缆附件选择与配置,海底电缆敷设,海底电缆保护,环境保护,海底电缆线路附属设施等。本标
2、准由XXX负责管理,XXX提出,XXX负责日常管理,XXX负责具体技术内容解释。执行过程中如有意见或建议,请寄送XXX。本标准主编单位、参编单位、主要起草人和主要审查人员:主编单位:中国电力企业联合会、浙江省电力公司;参编单位:舟山供电公司、中国电力工程顾问集团中南电力设计院、中国南方电网超高压输电公司参加单位:上海电缆研究所、宁波东方电缆股份有限公司、中天科技海缆有限公司、江苏亨通高压电缆有限公司、普睿司曼中国有限公司、国家海洋局第二海洋研究所、东海海洋工程勘察设计研究院、宁波诺可电子科技发展有限公司主要起草人:XXX、XXX、主要参加人:XXX、XXX、主要审查人: XXX、XXX、目 次
3、前 言II1 总 则12 术语和定义23 海底电缆路由43.1 路由选择一般规定43.2 海域段路由43.3 登陆段路由43.4 路由勘察53.5 风险评估54 海底电缆型式与结构64.1 海底电缆型式选择64.2 电缆导体及截面选择64.3 电缆绝缘类型64.4 电缆护层类型74.5 复合光缆75 海底电缆附件选择与配置85.1 电缆终端85.2 海底电缆接头85.3 锚固95.4 充油海底电缆供油系统95.5 电缆防雷与接地106 海底电缆敷设116.1 一般规定116.2 敷设要求117 海底电缆保护127.1 一般规定127.2 保护要求127.3 运行管理防护措施128 环境保护13
4、8 环境保护139 海底电缆附属设备和附属设施14本标准用词说明15引用标准名录16条 文 说 明171 总 则1.0.1 为了在海底电缆线路设计中贯彻国家的基本建设方针和技术经济政策,做到安全可靠、先进适用、经济合理、资源节约、环境友好,制定本标准。1.0.2 本标准适用于电力工程中交、直流海底电缆输电线路设计。1.0.3 海底电缆输电线路设计,应从实际出发,结合地区特点,积极采用新技术、新工艺、新设备、新材料,推广采用节能、降耗、环保的先进技术和产品。1.0.4 海底电缆输电线路设计,除应符合本标准的规定外,尚应符合国家现行有关标准的规定。2 术语和定义2.0.1 海底电缆 submari
5、ne cable敷设在江、河、湖、海等水域环境中,电缆直接与水接触或埋设在水底,具有较强的抗拉抗压、纵向阻水和耐腐蚀能力的电力电缆。2.0.2 光纤复合海底电缆 submarine cable with optical fiber composite内含光纤的海底电缆。2.0.3 工厂接头 (软接头)factory joint(flexible joint)工厂接头是在工厂可控条件下将未铠装的电缆(海底电缆)进行连接所制作的中间接头。电缆连同工厂接头一起进行连续的铠装。该接头的延伸范围包括剥去金属套和外半导电屏蔽的部分再加上接头两边各1m。2.0.4 维修接头 repair joints铠装的
6、电缆中间的接头。该接头的延伸范围为去掉原有铠装部分加上接头两边各1 m。2.0.5 海陆缆过渡接头(SLTJ) sea/Land Transition Joint放置在登陆点附近,用于连接海底电缆与陆地电缆的电缆接头。2.0.6 热阻 thermal resistance采取热网络分析法计算电缆载流量时,以一维散热过程的热欧姆法则所定义的一个物理量。2.0.7 直接敷设 direct laying将电缆直接放置在海床上的敷设方式。2.0.8 掩埋保护 burying protection采用机械切割、水力冲埋或预挖沟等手段,将电缆埋设于海床下的保护方式。2.0.9 加盖保护 cover pro
7、tection电缆敷设于海床之后,在电缆上方增加覆盖物的保护方式。2.0.10 套管保护 sleeve protection在电缆外包覆套管的保护方式。2.0.11 扫海 sea sweeping船舶拖动海底锚具,以清除电缆路由上杂物的工程措施。2.0.12 锚固装置 hang off device 防止海底电缆受力下滑的装置。2.0.13 瞭望台 watch station设置于海缆登陆点附近的有人或无人值守的建筑物,用于了解和守望海缆路由海域情况,对于有损海缆的事件及时警示与制止。2.0.14 潮间带 intertidal zone位于最高潮位和最低潮位之间,随潮汐涨落而被淹没和露出的地带
8、;基本上相当于地形上的海滨带。 2.0.15 陆上段 onshore section of the submarine cable海底电缆从登陆点至海底电缆终端、或登陆点至海陆缆过渡接头之间的部分。2.0.16 登陆点 landing spot指电缆路由海、陆接口点,一般在略高于大潮高潮位的向陆侧。2.0.17 登陆段 landing section GB/T 17502海底电缆登陆点附近水深小于5m的路由走廊带(通常自岸向陆延伸至100m处,向海至水深5m处)。 3 海底电缆路由3.1 路由选择一般规定3.1.1 综合分析工程可行性、遵循安全可靠、经济合理、利于施工及维护的原则。3.1.2
9、综合考虑自然环境及工程地质概况,包括海洋水文、海洋气象、海底地形、地貌、地质、海床稳定性等因素。3.1.3 应充分考虑相关权益方和有关部门现有和规划中的各种海洋开发利用项目。3.2 海域段路由3.2.1 宜选择长度相对较短,拐点相对减少的路由。3.2.2 宜选择海底地形平缓的海域,避免起伏急剧的地形。3.2.3宜选择沙质或泥质的稳定海床,避开裸露岩礁、火山带、浅层气上层区域,古河谷,活动性沙坡,活动断层,陡峭的斜面、陡崖下面等灾害地质因素分布区。3.2.4宜选择水动力条件较弱的海域,避开流速或海浪较大的海域或河道入口。3.2.5 应避开自然或人工障碍物,避开渔业和其他作业区域、锚地等,宜选择少
10、有沉锚和拖网渔船活动的海域。3.2.6 路由宽度应充分考虑建设规划需要,施工运行和其他海洋开发活动相互影响最小的海域。3.2.6 应尽量减少与其他管线的交越。3.2.7 平行敷设的海底电缆应避免交叉重叠,电缆间距不宜小于该处水深的1.2倍,登陆段间距可适当缩小。3.2.8 海底电缆与工业管道之间的水平距离,不宜小于50m,条件受限制时,不得小于15m。3.3 登陆段路由3.3.1 综合考虑线路长度,选择至海缆终端距离较近的岸滩登陆。3.3.2 宜选择在海岸稳定、不易被冲刷与撞击的岸滩登陆。3.2.3 宜选择全年风浪比较平稳,海潮流比较小的地质稳定岸滩地区,避开大高差及陡崖。3.3.4 宜选择施
11、工船可靠近的登陆点,陆上有道路可通行,便于海缆登陆作业和建成后维护的地点。3.3.5登陆点附近避开其他设施或海底障碍(如线缆、管道等),选择潮滩较短以及有盘留余缆区域的地点。3.3.6 宜避开现有和规划中的开发活动区;3.3.7应避免裸露基岩,远离不良地质地带、滑坡等及工程地质不稳定地区;以及严重影响安全运行的地区;3.3.8 避开对电缆造成损害的腐蚀污染区;3.3.9 避开风景名胜区、水源保护区、自然保护区、矿产区、文物保护区、军事活动区等。3.3.10 为海缆登陆修建的登陆栈道或登陆堤坝应满足堤防工程设计规范GB 50286的相关规定。3.4 路由勘察3.4.1 海底电缆路由勘察应符合海底
12、电缆管道路由勘察规范GB/T 17502、海洋调查规范GB/T 12763等有关国家标准、规范的规定。3.4.2 海底电缆路由勘察应包括海域段、登陆段的地形、地貌等内容。3.4.3 海底电缆路由水文勘察应包括海浪、潮汐、水温及分层洋流等内容。3.4.4 海底电缆路由地质勘察应包含土壤温度及热阻等内容。3.4.5 在特殊区域应加大勘测密度,如海底基岩、沟槽、生物沉积带等。3.5 风险评估3.5.1 海底电缆线路的风险评估可根据工程需要选择进行。3.5.2 海底电缆线路的风险评估应综合考虑自然灾害、海床冲刷及沙丘移动,沉船、落物、渔业活动、抛锚和拖锚等自然和人为因素几方面,对海底电缆线路的风险进行
13、辨识和分析,以及防护措施建议。4 海底电缆型式与结构4.1 海底电缆型式选择4.1.1 海底电缆可选用挤包聚合物绝缘电缆、自容式充油电缆、粘性浸渍纸绝缘电缆等。4.1.2 海底电缆应有径向防水与纵向防水措施,视使用条件采用外部铠装。4.1.3 海底电缆采用单芯电缆的,根据运行可靠性需要和远期规划,可增加一根备用电缆。在制造、施工和运维条件成熟的情况下,海底电缆可采用三芯电缆。4.1.4 海底电缆应是整根连续生产,可包含工厂接头,长度应综合考虑路由长度、敷设偏差、水深影响、附件安装等因素。4.1.5 当海底电缆线路落差较大时,不宜选用充油电缆。4.2 电缆导体及截面选择4.2.1 海底电缆宜选用
14、铜导体,条件允许时,可选用铝导体。导体应采用阻水结构。4.2.2 海域段、登陆段、陆上段等各部分的导体截面均应满足最大持续工作电流的要求。4.2.3 交流电缆最大持续工作电流应综合考虑输送的有功功率、电缆长度、无功补偿等因素。4.2.4 电缆在最大持续工作电流作用下和发生单相短路时,导体最高允许温度应满足表4.2.4的要求。表4.2.4 海底电缆导体的最高允许温度电缆最高允许温度()绝缘类型持续工作短路暂态自容式充油矿物油85160合成油90160交联聚乙烯(交流)90250交联聚乙烯(直流)70250油浸纸不滴流801604.2.5 电缆登陆段、进站段宜采取适当措施,使该段载流量与海底段载流
15、量相匹配。4.3 电缆绝缘类型4.3.1 海底电缆的绝缘型式可选用交联聚乙烯绝缘、乙丙橡胶绝缘、自容式充油纸绝缘、粘性浸渍纸绝缘等,宜采用挤包聚合物绝缘。4.3.2 海底电缆绝缘层工频耐受电压应满足系统最高工作电压的要求。4.3.3 海底电缆绝缘雷电冲击耐受电压应根据线路的冲击绝缘水平、避雷器的保护特性、海底电缆及架空线路的波阻抗、海底电缆长度、雷击点距海底电缆终端的距离等因素综合确定。4.4 电缆护层类型4.4.1 海底电缆护层可包括防水层、加强层、防腐层、防蛀层、铠装层和外护层等。4.4.2 防水层应采用金属护套,充油电缆金属护套应能承受由于电缆内部油压变化所引起的附加作用,当金属护套不能
16、满足内部油压时,应增加加强层。4.4.4 三芯电缆外部铠装应采用镀锌钢丝,单芯电缆外部铠装宜采用非磁性金属材料。铠装层应满足敷设和运行条件下对电缆机械强度的要求。并考虑材料的腐蚀问题。当单芯电缆要求很强拉力及机械保护需要采用镀锌钢丝铠装时,应充分考虑铠装层损耗及对载流量的影响。(条文说明)4.4.5 金属护层包括金属护套、加强层、防蛀层、铠装层等,其截面应考虑短路容量和正常运行环流的要求,还要综合考虑线路损耗,经技术经济比较后确定。4.5 复合光缆4.5.1 海底电缆根据运行需要可采用光纤复合电缆。4.5.2 海底电缆的光纤应综合考虑通信和温度、振动、应力等海缆状态监测的要求。4.5.3 海底
17、电缆的复合光缆不宜完全替代重要的通信光缆的功能。5 海底电缆附件选择与配置5.1 电缆终端5.1.1 海底电缆终端的装置类型选择,应符合下列规定:1 海底电缆与六氟化硫全封闭电器直接相连时,应采用封闭式GIS终端。2 海底电缆与高压变压器直接相连时,应采用象鼻式终端。3 海底电缆与电气直接相连且具有整体式插接功能时,应采用可分离式(插接式)终端。4 除上述情况外,海底电缆与电器或导体相连时,应采用敞开式终端。5.1.2 海底电缆终端构造类型的选择,应按满足工程所需可靠性、安装与维护简便和经济合理等因素综合确定,并应符合下列规定:1 与充油电缆相连的海底电缆终端,应耐受可能的最高工作油压。2 与
18、六氟化硫全封闭电器相连的GIS终端,其接口应相互配合;GIS终端应具有与SF6气体完全隔离的密封结构。3 在易燃、易爆等不允许有火种场所的海底电缆终端,应选用无明火作业的终端构造类型。4 在多雨且污秽或盐雾较重地区的海底电缆终端,宜具有硅橡胶或复合式套管。5 66110kV XLPE海底电缆户外终端宜选用全干式预制型。6 220kV及以上XLPE海底电缆选用的终端型式,应通过该型式终端与海底电缆连成整体的标准性资格试验考核。5.1.3 海底电缆终端绝缘特性的选择,应符合下列规定:1 终端的额定电压及其绝缘水平,不得低于所连接海底电缆的额定电压及其要求的绝缘水平。2 终端的外绝缘,必须符合安置处
19、海拔高程、污秽条件所需爬电比距的要求,并按操作过电压和雷电过电压进行校核。5.1.4 海底电缆终端的机械强度,应满足最大机械负荷和最大静态、暂态油压的联合作用。5.1.5 海底电缆终端的布置,应满足安装维修所需的间距,并应符合电缆允许弯曲半径的伸缩节配置的要求。5.1.6 海底电缆终端的支架的机械强度应满足规定的工作条件、规定的抗震要求以及风载荷要求,其构成方式,应利于电缆及其组件的安装。 5.2 海底电缆接头5.2.1 海底电缆接头包括工厂接头、修理接头、过渡接头、塞止接头等类型。5.2.2 每根海底电缆应整根连续生产,当工厂连续制造长度不能满足海底电缆线路的长度要求时,可采用工厂接头,特殊
20、情况下可采用维修接头进行现场连接。(加条文说明)5.2.3 海底电缆工厂接头应与海底电缆的机械和电气性能相匹配。5.2.4 海底电缆修理接头有柔性修理接头和刚性修理接头两种,柔性修理接头类似于工厂接头,刚性修理接头主要用于海底电缆故障时的应急抢修,条件允许的情况下,应优先采用柔性修理接头。5.2.5 修理接头应具有完善的防水密封构件并且做好防水浇注剂灌封工艺措施,光纤复合海底电缆修理接头的整体水密封构件中应包含有用于光纤单元的接线盒,同时做好防水浇注剂灌封处理。5.2.6 不同类型海底电缆连接时,应采用过渡接头。5.3 锚固5.3.1 钢带铠装的海底电缆应采用锚固装置。5.3.2 海底电缆的锚
21、固装置应布置在地质稳定的浅滩、岸边或结构牢固的混凝土平台上。5.3.3 锚固装置应能有效固定海底电缆,并具有较强的抵御风浪冲击的能力,且结构简单、安装方便、工作可靠。5.3.4 锚固装置采用的金属材料应使用非磁性材料,并且具有较高耐海水腐蚀性能。5.4 充油海底电缆供油系统5.4.1 自容式充油电缆必须接有供油装置。供油装置的选择,应使电缆工作的油压变化符合下列规定:1电缆线路最高部位油压,在冬季最低温度空载时,不得小于允许最低工作油压。2电缆线路最低部位油压,在夏季最高温度满载时,不得大于允许最高工作油压。3电缆线路最低部位或供油装置区间长度一半部位的油压,在夏季最高温度突增至额定满载时,不
22、宜大于允许最高暂态油压。4电缆线路最高部位或供油装置区间长度一半部位的油压,在冬季最低温度从满载突然切除时,不得小于允许最低工作油压。5供油系统应保证在最恶劣的环境及运行条件下、海缆正常运行以及在海缆损坏的紧急情况下,均能保持电缆线路的油压在允许范围内,有效地控制油流阻止海水浸入,确保海缆系统的运行安全。油泵站应配置不间断电源。6在海缆发生事故时,应限制事故漏油速度,并阻止海水浸入。5.4.2 自容式充油电缆的容许最低工作油压,必须满足维持电缆电气性能的要求;容许最高工作油压、暂态油压,应符合电缆耐受机械强度的能力。5.4.3 供油装置的选择,应使可能供油量大于电缆需要供油量,并应符合下列规定
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