安装在构筑物中的电缆，需要在电缆线路上设置适当数量的夹具把电缆加以固定，用以分段承受电缆的重力，使电缆护层免于受机械损伤。固定电缆时还应充分注意到电缆因负荷或气温的变化而热胀冷缩时所引起的热机械应力。

4.9.8.1 电缆固定部位和要求

（1）将电缆加以固定的部位。

1）垂直敷设或超过30°倾斜敷设的电缆，在每一个支架上都要加以固定。

2）在距地面一定高度而水平沿墙敷设的电缆，应按要求间距装夹具固定。

3）水平敷设在支架上的电缆，在转弯处和易于滑脱的地方，按要求间距用绑线绑扎固定（除有特殊要求必须用夹具固定外）。

4）位于电缆两终端处，或电缆中间接头的两端处都要装夹具固定，以免由于电缆的位移或振动致使电缆绝缘损伤，或使充油电缆终端和中间接头的铅封开裂而漏油。

（2）电缆固定的一般要求。

1）裸金属护套电缆的固定处应加软衬垫保护。

2）敷设于桥梁支架上的电缆，固定时应采取防振措施，如采用砂枕或其他软质材料衬垫。

3）沿电气化铁路或有电气化铁路通过的桥梁上明敷电缆的金属护层（包括电缆金属保护管道），应沿其全长与电缆的金属支架或桥梁的金属构件绝缘。

4）使用于交流的单芯电缆或分相金属护套电缆在分相后的固定，其夹具不应有铁件构成磁的闭合通路；按正三角形排列的单芯电缆，每隔1m应用绑带扎牢。

5）利用夹具直接将裸金属护套或裸铠装电缆固定在墙壁上时，其金属护套（或铠装层）与墙壁之间应有不小于10mm的距离，以防墙壁上的化学物质对金属护层的腐蚀。

6）所有夹具的铁制零部件，除预埋螺栓外，均应采用镀锌制品。

4.9.8.2 电缆的固定方式

110kV及以上的电缆在输、配电系统中用来传输大功率，导体的截面往往做得较大，可以做到2000mm2。国产充油电缆的截面已做到845mm2，引进的500kV交联聚乙烯绝缘电缆为800mm2。截面积愈大，当负荷变动时受热胀冷缩的影响也就愈大，电缆的绝缘及金属护套就会受到周期性的应力和应变影响。

因此，在设计电缆的固定方式时，就要充分考虑如何将这种应力和应变控制在最小允许范围内。按照这个要求，敷设较大截面的电缆时，应根据整条电缆线路刚度一致的原则，采用挠性固定或刚性固定的方式。

（1）挠性固定。

挠性固定允许电缆在受热膨胀时产生一定的位移，但要加以妥善的控制使这种位移对电缆的金属护套不致产生过分的应变而缩短寿命。挠性固定是沿平面或垂直部位的电缆线路成蛇形波（一般为正弦波形）敷设的形式，如图4-9-8-1所示。通过蛇形波幅的变化来吸收由于温度变化而引起电缆的伸缩。

图4-9-8-1　电缆的挠性固定（单位：mm）

1—电缆；2—夹具；3—夹板

敷设电缆时按设计选定的蛇形波节进行敷设，在调整蛇形波节后用夹具固定电缆。夹具的间距和蛇形波的最佳幅值取决于电缆的重量和刚度。间距愈大则安装愈简便，但并不意味着间距愈大愈好，间距的上限值取决于由于电缆自重下垂所形成的不均匀弯曲度。一般采用的间距为3～6m；当为水平敷设时，夹具的间距可适当大一些，但也要考虑到电缆接触摩擦面的性质。蛇形波的初始幅值以相邻夹具间距的5%为宜。图4-9-8-1中相邻夹具间的距离为4m，蛇形波幅的初始值为0.2m。电缆夹具的设置方向为：当蛇形波位于电缆线路夹具的轴线（以下简称轴线）之一侧时，电缆夹具的中心线与轴线重合，如图4-9-8-2（a）所示；当蛇形波以轴线为基准在其两侧作交替方向偏置时，夹具的中心线则与轴线约成11°的夹角，如图4-9-8-2（b）所示。为了保证各相电缆运动的一致性，在两固定夹具的中点装置活动夹具，将三根电缆连在一起，并随电缆一起作横向运动。蛇形波挠性固定方式的优点是使用的电缆夹具数量较少，而且在电缆及其附件和电缆夹具上所受到的机械力亦比较小。但在敷设时要仔细地选择夹具的间距，以使在金属护套内产生的周期性弯曲应变保持在允许的限度之内。蛇形固定的电缆线路所占用的敷设面积较大。

图4-9-8-2　电缆蛇形波挠性固定的方式

（a）蛇形波一侧偏置方式；（b）蛇形波两侧偏置方式A—夹具间距；B—初始波幅值；C—热膨胀移动的距离；1—电缆；2—夹具

如某抽水蓄能电站敷设的500kV、1×800mm2的交联电缆，运行方式为一日内有数次满载和空载，考虑到由于负荷变化引起电缆热伸缩而产生的机械应力，对电缆绝缘和铝护套造成的不良影响，采用了蛇形波敷设方式，其实际做法是将电缆布置成近似正弦波形。蛇形波电缆的固定，其弧长补偿方法有两种：①在波幅方向采用可滑动夹头补偿弧长；②在正弦波过零点处采用可旋转夹头变换角度补偿弧长。该工程采用在波谷处电缆固定在固定的夹头上，在两波谷间的电缆固定在两个可滑动的电缆夹头上。在垂直部分的电缆夹头带有楔形橡皮垫以保证一定的夹紧力，防止电缆下滑而又不夹伤铝护套；在竖井内垂直敷设部分的蛇形波幅是160mm，节距是6000mm；在上、下平洞内水平段的蛇形波幅是120mm，节距是9000mm。

（2）刚性固定。

刚性固定，即两个相邻夹具间的电缆在受到由于自重或热胀冷缩所产生的轴向推力后而不能产生任何弯曲变形。与电缆在直埋时一样，导体的膨胀全部被阻止而转变为内部压缩应力，以防止在金属护套上产生严重的局部应力。因此电缆线路在空气中敷设时，必须装设夹具使电缆不产生弯曲。相邻夹具的间距可按下式确定

式中 L——相邻夹具之间的距离，cm；

S——电缆导体和金属护套的总弯曲刚度（弯曲刚度为弹性模量与惯性矩之乘积），kg·cm2；

a——导体的线膨胀系数，1/℃；(www.daowen.com)

Δθ——导体的最大允许温升，℃；

E——导体的弹性模量，MPa；

A——导体的截面积，cm2。

上述公式只适用于线路的直线段，在弯曲部分应按直线段间距的计算值减半使用。公式中对铅合金护套热膨胀产生的推力已被假定忽略。刚性固定的电缆线路如图4-9-8-3所示。

图4-9-8-3　电缆的刚性固定

A—直线段夹具间距；B—弯曲段夹具间距；C—弯曲半径；1—电缆；2—夹具

4.9.8.3 高落差电缆的固定

敷设高落差电缆时，采用挠性固定的方式比较多，因为这种方式比较容易实现。当竖井中的空间有限，不便于作蛇形敷设布置蛇形波节时，可采用刚性固定方式。由于电缆截面较大，热膨胀的应力过大而采用刚性固定敷设有困难时，则可采用挠性固定方式。无论采用刚性固定还是挠性固定方式，只要设计和安装得正确，电缆线路都能满足运行要求。而在实际的一条电缆线路上，不完全是刚性固定或者是蛇形固定。多数情况下是一部分为刚性固定，另一部分为挠性固定。至于采用何种固定方式以及刚性固定与挠性固定在一条线路上的正确过渡，都要根据电缆线路的实际情况，进行合理的设计和选择。图4-9-8-4为某水电站525kV高落差自容式充油电缆采用挠性与刚性混合固定的方法。

该电缆线路全长2.1km，导体截面为1267mm2。选用由六个扇形组成的铜分裂导体，其中三个绕包纸绝缘，其余的不包。电缆线路的落差大约为200m，并包括一个长340m的31°斜井。内护套为皱纹铝护套，采用聚乙烯作为防腐层。三回525kV电缆安装在廊道内，限制为离墙宽0.5m、高出地面1.8m的空间内。因采用挠性敷设方式安装电缆空间太狭窄，故采用了如图所示的混合固定方式。其特点是：①规定挠性部分紧接在各终端处，并且自由直角弯头恰好在终端下面，其蛇形高约0.5m，节距在3.5～5m范围内；②在挠形区末端，铝护套刚性固定；③除了终端部分外，电缆的绝大部分是使用铝合金夹子固定到型钢工件上，固定间隔为，直线部分2.1m，曲线部分0.6m。按照这种固定方法，挠性敷设的蛇形数目和形状应使得线芯纵向位移在P2点变为零，也即线芯推力从P1减小到P2，同样从P4减小到P2，因此在P2点推力变得最小。利用在P3点的电缆固定装置，电缆纵向移动可以停止。

图4-9-8-4　挠性与刚性混合固定方法

■—固定夹具；■—电缆固定装置；□—导向夹具

高落差电缆无论是采用挠性固定或刚性固定，但对两终端处的纵向铠装带或铠装丝的固定有其特殊的要求，特别是上终端的纵向铠装层，仅仅使用普通的电缆夹具是难以奏效的，因此要采用特殊的夹具。对于落差只有30～50m的电缆也可以采用上端固定的一点支持法，即用一只特殊的电缆铠装丝夹具将铠装丝固定，以承受下部电缆的重力，同时还能把电缆夹住。在竖井底部将电缆敷设成一弯曲段，以吸收电缆的热膨胀，这种方法对于落差较小的电缆较为合适。当落差较大时，自由悬挂在竖井中或倾斜敷设的电缆，对于检修、运行维护以及防火等都是不利的。

4.9.8.4 电缆固定夹具的选择和使用

正确地设计和使用电缆夹具是高压电缆敷设安装的重要环节。固定电缆的夹具，一般从三个方面进行考虑：一是材质，二是组合型式，三是使用场合。对于单芯电缆，用金属材料制作夹具时一般用铝制品。电缆夹具的组合型式，有两半组合式结构。有时为了节约铝材，则采用下半为铸铁，上半为铸铝。用夹具固定电缆，特别是在作刚性固定时需要很大的夹紧力，如果用两半组合式的夹具结构，则有将电缆夹成椭圆形的危险。为了能对电缆施加足够的夹紧力而又不夹扁电缆，因此对于采取刚性固定的电缆，最好采用如图4-9-8-5所示的四片式径向夹具；对于无特殊要求电缆的固定，则可用图4-9-8-6所示的夹具型式；而对于高落差电缆，位于高的一端终端尾管以下的电缆夹具，应有特殊设计，用以夹住并固定电缆的纵向加强铜带（或加强钢丝），以承受一部分重力。图4-9-8-7为高落差电缆特殊设计的两种夹具型式。此外，夹具还应具有足够的接触面积，而使在所要求的夹紧力下对电缆产生单位面积的压力低于允许值。

图4-9-8-5　径向四片电缆夹具

1—电缆；2—夹具

在电缆敷设安装前，应按照设计图样和设计说明对电缆的固定型式、所用夹具的结构、材质、规格和数量进行全面的了解和检查，并对预埋的夹具基础螺钉的位置、规格、间距、丝扣等进行检查和校正，同时预装电缆夹具。预装的夹具不应有扭斜现象，以免在电缆敷设后无法进行固定。最好将夹具在电缆上试装，观察夹具与电缆的接触情况，如果夹具刚好把电缆夹住，夹紧力较小，可用2～3mm厚的耐油橡皮进行调整，橡皮在夹具中不应有重叠。橡皮不宜太厚，否则对于刚性固定的电缆将起不到应有的作用。如果间隙过大，则应更换夹具。

4.9.8.5 斜坡上电缆的固定及固沙措施

在电缆敷设设计中，为了防止火灾蔓延，在斜坡上设置沟槽，并填满粗细适度的河沙（几种河沙配合而成）。这种河沙不仅能防止火灾事故蔓延，起到防火的作用，还能达到降低热阻的目的，同时又能增加摩擦阻力，防止电缆向下滑落。但如果斜面超过25°～30°，砂子就会自身滑动，为此需要采取防止砂子流动的措施，一般是设置屏障加以阻挡。为方便起见，在所设计的固定夹具上，装设防砂流出的挡板，这种挡板恰好放入沟槽中，周向的缝隙可用防水腻子堵塞。

从另一方面考虑，在各止砂区段，由于砂子向下流动，会把沟槽盖板顶起。为此可在沟槽的两边预埋螺栓，在填满砂子后放置好盖板，并将盖板加以固定。这种方法效果很好，但其工艺稍微复杂些。固定盖板的螺栓最好制作成埋头型式，以防螺栓露出盖板影响运行维修人员行走。

图4-9-8-6　两半组合式电缆夹具（单位：mm）

（a）活动型夹具；（b）固定型夹具
1—电缆；2—夹具；3—夹具卡紧螺栓；4—长圆孔

图4-9-8-7　高落差充油电缆径向加强铜带夹具结构（单位：mm）

（a）A型夹具示意图；（b）A型夹具结构图；（c）B型夹具示意图
1—电缆；2—夹具；3—加强铜带

4.9.8.6 固定夹具的安装

电缆的固定一般从一端开始向另一端进行，切不可从两端同时进行，以免电缆线路的中部出现电缆长度不足或过长的现象，使中部的夹具无法安装。固定操作亦可从中间向两端进行，但是，这种程序只有在电缆两端裕度较大时才允许。

对于高落差电缆，特别是竖井里固定夹具的安装必须从竖井底部开始向上进行，使电缆承受的重力逐步予以消除。这种操作方法要比由上而下容易得多，因为当下部安装好一只夹具后，借助于上部牵引机具调整好电缆的长度及蛇形波幅值，即可安装向上的第二个夹具，依次类推。如果由竖井口开始向下安装，当上部夹具安装固定后，上部的牵引机具即失去作用，使牵引机具以下的电缆固定产生困难。

固定夹具的安装一般由有经验的人员进行操作。最好使用力矩扳手，对夹具两边的螺栓交替地进行紧固，使所有的夹具松紧程度一致，电缆受力均匀。