引言
电缆穿保护管敷设方式是变电站中常用的电缆敷设方式，具有维护更换方便、散热作用好、防止电缆受损、阻止火灾蔓延等优点。因此，在变电站中普遍采用电力电缆管敷设方式。然而，在设计过程中，选择电力电缆管管径时缺乏理论依据，主观随意性较大。保护管管径选择过小，会使电缆穿管困难、损伤电缆；保护管管径选择过大，会造成管材浪费。目前关于电力电缆管管径的选择方法主要有查表法，该方法是把常用的电缆规格及适用的保护管型号整理于一张表中，使用方便且简单，但局限于表格数据，适用的范围较小，且对多根电缆合穿1根管不适用。因此，本文根据规程要求分析出保护管管径和电缆直径的关系，形成电缆外径、保护管规格数据库，编制简单实用的保护管选择程序；整理出变电站典型设备电力电缆管使用规格和数量，方便工程设计时查询使用。
1. 电力电缆管敷设要求
根据GB 50168—2006《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》中条款5.3.1[1]，在下列地点，电缆应有一定机械强度的保护管或加装保护罩：
1）电缆进入建筑物、隧道，穿过楼板及墙壁处；
2）从沟道引至电杆、设备、墙外表面或屋内行人容易接近处，距地面高度2 m以下的一段；
3）可能有载重设备移经电缆上面的区段；
4）管的内径，不宜小于电缆外径或多根电缆包络外径的1.5倍。排管的管孔内径，不宜小于75 mm。
4）其他可能受到机械损伤的地方。
保护管选择程序使用MS Excel进行开发。保护管和电缆的相关数据通过Excel表格导入，并利用相关的宏调用实现保护管的选择。保护管选择程序主要涉及如下几个表模块：
2. 变电站电力电缆管的选择方法和内径估算表
根据GB 50217—2006《电力工程电缆设计规范》中条款5.4，对保护管管材和管径的主要要求如下：
1）根据规程规定的地点选择保护管敷设方式，合理选择管材，优先选择镀锌钢管。
2）选择电力电缆管时应核实接线盒、机构箱等预留的电缆孔尺寸，所选择的保护管应能穿入电缆孔内，此时应将保护管的外径作为比较参数。
3）每管宜只穿1根电缆，如保护管敷设条件限制，采用每管合穿不多于3根电力电缆或多根控制电缆的方式。
4）为方便绘图、统计及购买保护管，尽量减少保护管的规格，至同一设备的多根保护管可按保护管的管径选择。
3. 保护管选择程序的实现与应用
4.1 保护管选择程序的实现
1）需采用穿管抑制对控制电缆的电气干扰时，应采用钢管。取包络外径系数α=Rb/R，电力电缆管内径系数K1=Rn/Rb，分别取 n=1，2，…，6，则电缆根数、包络外径系数、电力电缆管内径系数见表1。由于电缆隧道所通过的地层主要为砂层，部分区段穿越粉质黏土地层，同时，考虑到注浆地层应保持后期强度，并兼顾经济性因素等，设计中注浆材料考虑采用水泥-水玻璃双浆液。根据相关工程经验，在本工程中可采用32.5级普通硅酸盐水泥，水灰比为1∶1，水玻璃浓度25～35°Be，水泥浆:水玻璃浆约为1∶0.8～1∶1。
2）保护管规格表：保护管材质、保护管内径、保护管外径。
3）保护管内径系数表：电缆根数、内径系数。
4.2 工程应用
针对某110kV变电站，用该程序计算110kVS电气设备低压电缆的保护管选择情况，如表2所示。表2 110kVS电气设备低压电力电缆管选择情况表mm
根据规程要求，表2中保护管材料均选择镀锌钢管。为减少保护管规格，方便绘图、统计及购买保护管，每管穿1根电缆时，至110 kV电流互感器、断路器、隔离开关电动机构、电压互感器的保护管的规格可全部选用Φ50镀锌钢管，特殊情况下需要每管合穿多根电缆时，至110 kV断路器、隔离开关电动机构可选用Φ100镀锌钢管。
结论
福通管业认为本项目针对电力电缆管径选择存在的问题，结合相关标准规程以及MS Excel开发了一款电力电缆管管径自动选择的小程序，在多项工程中得到应用，较好地解决了实际问题。通过本课题的研究取得以下成果：
1）根据规程要求确定了保护管管径和电缆直径的关系，形成电缆外径、保护管规格数据库，编制简单实用的保护管选择程序。
2）整理出变电站典型设备电力电缆管使用规格和数量，方便工程设计时查询使用。
