发输变电 ２２０ ｋＶ大截面电力电缆施工难点分析及解决措施 裔｝二海城市基础设施建设不断发展，城市用电量 不断增加，随着电缆输送技术的日益成熟，高电 压、大截面电缆必将成为今后电缆送电的发展趋 庭 （１．上海理工大学管理学院，２０００９３，上海；２．上海送变电工程公司，２００２３５，上海） 线盘就位难度大。现场平面图如图１所示。 １．２本公司无大截面电缆敷设经验 本工程是上海送变电工程公司第一次承接 ２ ５００ ｍｍ 电缆施工，过去敷设的２２０ ｋＶ电缆的导 体截面最大为１ ０００ ｍｍ 。本次２ ５００ ｍｍ 电缆敷 设施工：［程具有以下特殊性。 势。５００ ｋＶ杨行变电站地处上海市宝山区，是该 地区重要的超高压枢纽变电站。“５００ ｋＶ杨行２２０ ｋＶ间隔调整工程”为该变电站的技术改造项目， 涉及两条２２０ ｋＶ架空进线通过电力电缆延长，改 造后的行浏２１９７、行浏２１９５新电缆由第５串、第 ６串２２０ ｋＶ ＧＩＳ配电装置引出，从第８串、第ｌ０ 串间隔敞开式２２０ ｋＶ配电装置新建电缆终端引入。 电缆采用青岛汉缆生产的２２０ ｋＶ、２ ５００ ｍｒｌｌ 单芯 波纹铝护套交联电缆 １ 工程的施工难点 １．１ 电缆盘就位困难 （１）首次遇到２ ５００ ｉｎｔｏ 大截面电缆，缺乏相 关的敷设经验，只能结合以往其他电缆施工单位的 施工经验，不断摸索改进，寻找适合的敷设方法。 （２）多处９０。转角，电缆外径粗，自重大，给 施工带来了相当的难度。 （３）需要利用电缆沟空间合理使用电缆支架， 根据电缆的热伸缩量对电缆作垂直蛇形敷设 、 ２电缆盘的就位 由于本期５００ ｋＶ杨行２２０ ｋＶ间隔调整工程是 现场勘察后，我们认为电缆盘就位的主要困难 有以下两点：一是杨行站隔离出的施工通道非常狭 窄，宽度为４．５～５．５ ｍ不等，７０ ｔ吊车、卡车转 弯半径不够；二是行浏２ｌ９５线、２１９７线进盘路线 经过１１０ ｋＶ无功补偿区域、２２０ ｋＶ户外配电装 改扩建工程．施工区域与运行设备间有安全隔离， 使得施 Ｊ ：通道狭窄，平板卡车转弯半径不够。 ２ ５００ ＩＴＩＩ１１：电缆盘高度高，如用“卡车＋吊车”方 式卸盘，需保证与２２０ ｋＶ带电部分的安全距离， 而２２０ ｋＶ配电装置场地施工通道上空软母线较多， ．．．．．．… ．置区域，在通道上空有部分２２０ ｋＶ架空线，吊车 ．．． 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工程有６处９０。专角（见图１），每个转角设置６个 滚轮。滚轮摩擦系数取０．２，电缆沟水平面摩擦系 数取０．４；电缆最大允许牵引力为７０ Ｎ／ｒａｍ （同 时满足不大于２７ ｋＮ）；对于本工程采用的波纹铝 （１）行浏２１９５线线盘运输路径较短（约１００ ｍ），共ｌ盘（１７ ｔ），采用７０ ｔ吊车卸车，然后吊 车配合人工将电缆盘就位。 （２）行浏２１９７线线盘运输路径较长，共３盘 （每盘１７～１８ １）。根据线盘的质量、现场具体条件 及工期要求等，结合我公司现有的起重装备情况及 成熟的经验，制定转运的基本方法：采用一台７０ ｔ 汽车吊将线盘吊至２５ ｔ内燃机叉车上，由叉车将线 盘运到预定位置。 护套电缆而言，电缆在每个滚轮上的允许侧压力为 ２ ｋＮ；电缆最小允许弯曲半径为２０Ｄ（Ｄ为电缆外 径）；根据滚轮摩擦系数０．２，电缆９０。转角牵引力 增加系数近似取１．３７；电缆盘启动力按１５ ｍ电缆 重力考虑 。。输送机出力：４００ ｋｇ输送机为 ３ ９２０ Ｎ，６００ ｋｇ输送机为５ ８８０ Ｎ。 ３．１．１ 行浏２１９５线 设计单线长度１３３ ｍ，需展放ｌ回路３根ｚＢ— ＹＪＬＷ０３—１２７／２２０—１×２ ５００ ｍｍ 型电缆。 电缆盘就位运输顺序：施工场地障碍物清除和 场地平整一运输车辆进场一７０ ｔ汽车吊、２５ ｔ叉车 进场准备到指定位置一叉车叉架上平铺钢板一吊车 （１）电缆盘启动牵引力 为： ＴＡ＝Ｖ／Ｌ＝３７．３ Ｘ ９．８×１５ ＝试吊一将线盘吊至叉车上一叉车上线盘固定措施一 ２５ ｔ叉车转运电缆到位一运输车辆、７０ ｔ吊车、２５ ５ ４８３．１（Ｎ） （１） ｔ叉车拆车退场。 采用叉车进行线盘就位示意图及现场照片分别 如图２、图３所示。 式中： 一电缆的单位长度重力，Ｎ／ｍ ￡——电缆长度，ｍ；电缆盘启动牵引力按 １５ ｍ电缆计算 根据式（１），电缆线盘引出端采用ｌ台６００ ｋｇ输送机。 （２）线盘布置在Ｇ［Ｓ箱形基础南侧，线盘到Ｉ 号转角（见图１）所需的牵引力 ，为： ＴＢｌ＝／ｘＦ／Ｌｌ＝０．４×３７．３×９．８×８ １ １６９．７（Ｎ） （２） 式中： ——电缆沟水平面摩擦系数 图２ 采用叉车进行线盘就位示意图 Ｌ．——线盘到１号转角的电缆长度，ｍ １号转角转弯所需的牵引力 为： ２＝１．３７× ＝１．３７×１ ｌ６９．７ —１ ６０２．５（，ｖ） （３） １号转角每个滚轮上的侧压力Ｐ 为： ＰＩ｛＝ＴＢ２×Ｔｒ／［２（ｎ一１）］＝１ ６０２．５ Ｘ ３．１４／［２ Ｘ（６—１）］ ５０３．２（Ｎ） 式中：ｎ——转角设置滚轮数量 （４） （３）在２号转角前加４００ ｋｇ输送机３台，则１ 号转角到２号转角所需的牵引力 ：。为： 图３行浏２１９７线线盘就位 ＴｃＩ＝ＴＢ２＋ｔｘｌＶＬ２—３ ９２０×３ ＝１ ６０２．５＋０．４×３７．３×９．８ Ｘ ８２— ３ 电缆敷设 ３．１ 电缆的受力分析 ３ ９２０ Ｘ ３ ｌ ８３２．２（Ｎ） （５） ２号转角转弯所需的牵引力７１ｃ 为： Ｔｃ，＝１．３７×７１ｆ、，一２ ５１０．１（Ｎ） （６） 电缆为ＺＢ—ＹＪＬＷ０３—１２７／２２０—１ Ｘ ２ ５００ ｍｍ 需４ｔｔ＂幂（２０１７—１ １） 医卫 ・发输变电・ ２号转角每个滚轮上的侧压力Ｐ ：为： ３ ２蛇形敷设 Ｐ（：＝７ ×Ｉｔ／［２（凡一１）］一７８８．２（Ｎ）（７） 由上述计算可见，电缆牵引力小于２７ ｋＮ，每 个滚轮上的侧压力小于２ ｋＮ，符合设计要求。 ３．１。２行浏２１９７线 电缆在环境温度改变或由于电缆负荷的变化引 起的温度变化时，电缆会产生热胀冷缩的现象。由 于电缆本身具有一定的刚性，在受热（冷）时， 电缆末端会累计产生一定的热机械力。如果这种热 机械力得不到释放，电缆会发生起拱、移位等现 象。情况严重时，电缆局部的弯曲会超过允许的最 大弯曲半径。若在这种状态下长期运行，电缆金属 护套会被损坏，起不到阻水效果，威胁电缆寿命。 电缆采用蛇形敷设是释放电缆热机械力的比较成熟 的方法。 设计单线长度３９１ ｍ，需展放１回路３根ＺＢ— ＹＪＬＷ０３—１２７／２２０—１ Ｘ２ ５００ ｉｎｍ 电缆。 （１）电缆盘启动牵引力 ＝５ ４８３．１（Ｎ）。在 电缆线盘引出端增加６００ ｋｇ输送机１台，即可满 足 ＾需求。 （２）线盘布置在ＧＩＳ箱形基础南侧，线盘到３ 号转角所需的牵引力ＴＩ ＝０．４ Ｘ ３７．３ Ｘ ９．８ Ｘ ８— １ １６９．７（Ｎ）。３号转角转弯所需的牵引力Ｔｔ ＝ 蛇形敷设有垂直蛇形和水平蛇形两种方式。在 合理选择蛇形形状及夹具布置方式的条件下，两种 蛇形布置方式均能满足电缆热伸缩的要求。相对水 平蛇形而言，垂直蛇形布置的优点是：能够合理利 用空间，在空间较有限区域，若能结合电缆三角布 置，能够最大限度地节省敷设空间；缺点是：垂直 蛇形布置的施工难度较水平蛇形布置大，施工时较 难准确地控制波幅。相反，水平蛇形布置占空间较 多，但施工相对容易。两种蛇形敷设固定电缆的夹 具位置有所区别，夹具受力也有所不同 由于杨行 １．３７×１ １６９。７ １ ６０２．５（Ｎ）。３号转角每个滚轮 上的侧压力Ｐ． ＝ｌ ６０２．５ Ｘ ３．１４／［２ Ｘ（６—１）］ ￣－５０３．２（Ｎ）。 （３）在４号转角前加４００ ｋｇ输送机５台，则３ 号转角到４号转角所需的牵引力ＴＥ ＝１ ６０２．５＋ ０．４×３７．３ Ｘ ９．８×１４８—３ ９２０×５ ３ ６４２．５（Ｎ）。 在４号转角转弯所需的牵引力Ｔ ：１．３７×３ ６４２．５ ４ ９９０．２（Ｎ）。４号转角每个滚轮上的侧压力Ｐ ＝４ ９９０．２ Ｘ ３．１４／［２ Ｘ（６一１）］ ｌ ５６７（Ｎ）。 （４）５号转角前加４００ ｋｇ输送机５台，则４号 站内电缆沟狭窄，所以采用垂直蛇形敷设，具体要 求如下。 （１）波形节距取５ ｍ，波形宽度取１６０ ｍｌｔｌ。 （２）在坡度小于１０％的平坦段每隔５～６个蛇 转角到５号转角所需的牵引力Ｔ ＝４ ９９０．２十 Ｏ．４×３７．３×９．８×ｌ １２—３ ９２０×５—１ ７６６．４（Ｎ）。 在５号转角转弯所需的牵引力Ｔ ２＝１．３７×１ ７６６．４ —形弧在其顶部用夹具刚性固定，其余部位挠性 固定。 ２ ４２０（Ｎ）。５号转角每个滚轮上的侧压力Ｐ ＝ （５）６号转角前加６００ ｋｇ输送机２台，则５号 ２ ４２０ Ｘ ３．１４／［２ Ｘ（６—１）］ ７６０（Ｎ）。 转角到６号转角所需的牵引力Ｔｏ，．＝２ ４２０＋０．４× ３７．３×９．８×７４—５ ８８０×２ １ ４８０（Ｎ）。在６号转 （３）在坡度大于１０％的斜坡段需在每个弧顶 部位用夹具刚性固定。 （４）在紧邻终端、转弯处不少于１处刚性 固定。 角转弯所需的牵引力 ： ＝１．３７ Ｘ １ ４８０—２ ０２７．６ （Ｎ）。６号转角每个滚轮上的侧压力Ｐ ＝２ ０２７．６ Ｘ ３．１４／［２×（６—１）］ ６３７（Ｎ）。 由上述计算可见，电缆牵引力小于２７ ｋＮ，每 个滚轮上的侧压力小于２ ｋＮ，符合设计要求。 垂直蛇形敷设电缆沟断面图及现场照片分别如 图４、图５所示。 ４结语 “５００ ｋＶ杨行２２０ ｋＶ间隔调 （下转第３１页） 沟顶 Ｉ ＝ 【０ ＝ ｌ 一——一———＝ 宴 ’ 一 三一善 ｌｒ ｌ 一 ～ ～ ＩｌＩ／ 一２ ０ ｌ ｔｎ Ｉ５ ｏｏｏｔ 、 ５ ０００ … 沟底 图４垂直蛇形敷设电缆沟断面图 匿 宫世幂（２０１７一ｉ １） 发输变电 图５故障实际位置 缆敷设施工不规范， 电缆运行环境恶劣无专用的电 缆通道。 ４结语 （２）严控施工工艺，电力电缆施工时，特别是 在居民区、路边、工业区等周围情况较复杂的地 带，做好套管、电缆检查井及盖板的敷设，并在地 面设置走向提示及禁止开挖的指示。 该起１０ ｋＶ的电力电缆外破事故造成的停电时 间较长，耗费了较大的人力、物力。为防止类似故 （３）加强风险管控，对有开挖施工的工地，无 论大小，电力电缆运维管理单位都应将附近电缆线 路走向提前告知，并派人定期巡视、提醒。 （４）加强人员培训，定期组织经验交流会，提 升故障查找技能。 （编辑叶帆） 障再次发生，缩短停电时问，针对该故障的相关分 析提出以下建议。 （１）完善老旧设备的台账更新工作，特别是电 缆的走向，可以结合停电使用电缆路径定位装置进 行查找，并及时上传至系统。 【电力电缆变电站接地故障】 （上接第２８页） 站内敷设超大截面电缆积累了宝贵的施工经验。在 变电站中进行２ ５００ ｍｍ 大截面电缆施工，工期、 整工程”的顺利完成，为公司在通道狭窄的变电 安全、质量都非常重要，难度极大。只有在施工前 做好前期勘察、风险预控，以及细致的方案策划， 方能在保证安全、质量的前提下，按时完成停电施 工任务。 参考文献 ［１］ 史传卿．供用电工人职业技能培训教材电力电缆 ［Ｍ］．北京：中国电力出版社，２００５． （编辑 志 皓） 图５杨行站垂直蛇形敷设 【变电站电力电缆计算施工】 雩世霉（２０１７—１ １） 匡
