新型配電室電纜溝蓋板的研制

劉寶，劉紀(jì)東，馮友軍，孫冰，陳濱

（國網(wǎng)山東省電力公司濟(jì)南供電公司，濟(jì)南250001）

新型配電室電纜溝蓋板的研制

劉寶，劉紀(jì)東，馮友軍，孫冰，陳濱

（國網(wǎng)山東省電力公司濟(jì)南供電公司，濟(jì)南250001）

在配網(wǎng)工作中需要對電纜溝蓋板頻繁開合。闡述傳統(tǒng)配電室電纜溝蓋板存在的缺陷，結(jié)合配電室電纜溝現(xiàn)有條件，設(shè)計(jì)了一種新型電纜溝蓋板。新型蓋板克服了傳統(tǒng)蓋板的缺陷，保障了配網(wǎng)維護(hù)、搶修等工作的順利開展，同時對保護(hù)人身和財(cái)產(chǎn)安全也起到了重要作用。

電纜溝蓋板；聚氯乙烯；鋼架結(jié)構(gòu)；軌道；把手；滑輪

0 引言

配電室電纜的巡視、檢修是配網(wǎng)工作的重要組成部分。電纜進(jìn)出配電室主要采用兩種方式，一種是采用穿墻套管，另一種是通過電纜溝進(jìn)出配電室。目前，采用穿墻套管進(jìn)出配電室的方式越來越少，電纜基本通過電纜溝進(jìn)出，因此，電纜溝蓋板在配電網(wǎng)工程中得到大量應(yīng)用。在日常的巡視維護(hù)、事故處理、施工中，需要對電纜溝蓋板頻繁地開合，工作量大，耗時多，導(dǎo)致故障恢復(fù)時間滯后，為配網(wǎng)維護(hù)、搶修帶來嚴(yán)重影響。

1 傳統(tǒng)電纜溝蓋板存在的缺陷

傳統(tǒng)配電室電纜溝蓋板根據(jù)材料可以分為多種類型，主要有普通混凝土蓋板、鋼纖維混凝土蓋板、玻璃纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合蓋板以及一些新材料蓋板［1-2］。目前配電室內(nèi)主要采用普通混凝土蓋板。盡管傳統(tǒng)蓋板能起到防塵、防水、載重、便于行走等作用，但存在以下缺點(diǎn)，嚴(yán)重影響日常配網(wǎng)工作。

1）體積大，質(zhì)量重，蓋板開合困難。目前，常見的配電室電纜溝蓋板通常自重0.2～0.3 t，長80 cm、寬50 cm、厚5 cm左右［3］，一般需要兩人抬起，開合困難。以濟(jì)南市某區(qū)為例，該區(qū)共35個中心配電室，每個配電室有電纜溝蓋板20～50塊不等，每月需開合電纜溝蓋板數(shù)量在150塊左右，占用大量工作時間。

2）缺乏美觀，易破損，難復(fù)位，后期維護(hù)量大。目前，傳統(tǒng)蓋板一般是由施工人員利用鋼鍬、撬棍等簡易工具打開，打開過程中容易令其邊角受損、且不易復(fù)位。同時，常用的普通混凝土蓋板還存在龜裂、麻面、氣孔、色差等問題，缺乏美觀，使用周期短，導(dǎo)致后期維護(hù)量大。

3）存在安全隱患。由于蓋板質(zhì)量重，工具簡陋，施工過程中很可能造成人員意外傷害。

因此，新型配電室電纜溝蓋板的研制不僅對提高工作效率，保障正常運(yùn)維配網(wǎng)、順利搶修故障等工作具有重要意義，還能保障施工人員的人身安全和公司財(cái)產(chǎn)安全。

2 新型電纜溝蓋板的原理與設(shè)計(jì)

選用新型材料板替代普通混凝土作為蓋板材質(zhì)減輕蓋板重量。在新材料的選擇上，要求制作的蓋板能滿足牢固性的要求。同時，在蓋板正面敷設(shè)軌道，反面加裝鋼架，鋼架上安裝滑輪，將把手嵌裝在新型材料蓋板中，通過把手上提、側(cè)拉，從鄰近蓋板軌道上滑出。

2.1 蓋板主體和軌道

結(jié)合配電室電纜溝尺寸，蓋板主體尺寸設(shè)計(jì)為75 cm×50 cm×2 cm。主體材料的選擇綜合材料價(jià)格、密度、機(jī)械性能、化學(xué)性能等多方面考慮，采用聚氯乙烯板材（PVC）。PVC板材硬度高，抗刮傷性能優(yōu)良；絕緣，具有優(yōu)良的防靜電功能；抗沖擊及耐化學(xué)腐蝕；外觀靚麗，表面平整。蓋板主體設(shè)計(jì)如圖1所示。

圖1 蓋板主體設(shè)計(jì)

對蓋板主體載重性能采用單循環(huán)加載方式進(jìn)行測試，采用2 cm厚的PVC板，荷載逐級增加，每隔10 min讀數(shù)一次，直至破壞。測試結(jié)果顯示，蓋板可承受4 792.2 N的力，即可承受約489 kg的重量。

2.2 鋼架結(jié)構(gòu)

鋼架結(jié)構(gòu)采用不銹鋼制作，耐化學(xué)介質(zhì)腐蝕。為減少鋼材的使用，鋼架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為兩部分：一部分是邊框，設(shè)計(jì)如圖2所示；一部分是滑輪支架，設(shè)計(jì)如圖3所示。

邊框設(shè)計(jì)存在牢固性和便捷性的問題，牢固性即邊框與蓋板主體能否牢固結(jié)合，便捷性即蓋板能否從電纜溝中便捷拉合。對于這兩個難點(diǎn)，采取了兩方面措施加以解決。1）邊框的主要作用是使鋼架結(jié)構(gòu)與蓋板主體牢固結(jié)合，因此邊框的尺寸按蓋板主體尺寸設(shè)計(jì)，使用沉頭螺釘將二者結(jié)合固定，牢固可靠；2）鋼架結(jié)構(gòu)的長邊側(cè)設(shè)計(jì)為斜角，便于拖拉蓋板。

滑輪支架的設(shè)計(jì)存在穩(wěn)定性和便捷性的問題，穩(wěn)定性即蓋板在軌道上滑動平穩(wěn)，不傾斜；便捷性，即滑輪能否快速進(jìn)入軌道?？紤]到滑輪支架主要用于安裝滑輪，為保證蓋板滑動時穩(wěn)定、不傾斜，兩個支架均安裝在距臨近邊框20 cm處；為使滑輪盡快進(jìn)入軌道方便蓋板的拖拉，滑輪的安裝孔設(shè)置在支架的兩端。

圖2 邊框設(shè)計(jì)

圖3 滑輪支架設(shè)計(jì)

2.3 把手

為達(dá)到把手牢固、美觀、便捷的效果，對把手精心設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)圖如圖4所示。對把手加裝橡膠護(hù)套利于抓握。在蓋板主體上打孔開槽，把手兩頭從孔內(nèi)穿過，兩孔之間為以凹槽，平時把手沉在開槽內(nèi)，使用時拉出；同時，中間設(shè)一個大孔便于把手提起。

圖4 把手設(shè)計(jì)

3 蓋板性能測試

新型電纜溝蓋板需要具備牢固性、便捷性、拉合快速性等特點(diǎn)，因此對蓋板進(jìn)行了多方面的測試，包括重量測試、壓力測試、拉合測試、快速性測試等。

1）重量測試。使用重力計(jì)對蓋板進(jìn)行了重量測試。經(jīng)測試，蓋板重15.3 kg，正常成人可以輕松開合、舉放。

2）承重測試。采用單循環(huán)加載方式，對新蓋板進(jìn)行承重測試，載荷逐級增加，初始載荷設(shè)定為5 000 N，每隔10 min增重100 N，并讀數(shù)一次，蓋板在承受6 100 N的載荷時破損。為進(jìn)一步精確蓋板承重能力，重新設(shè)定初始載荷為6 000 N，載荷每隔10 min增重10 N，并讀數(shù)一次，蓋板在承受6 020 N的載荷時破損。測試結(jié)果顯示，載荷蓋板可承受6 010 N的力，即可承受約614 kg的重量，約可載重8個成人，鑒于配電室電纜溝蓋板主要載荷為巡視人員，新型電纜溝蓋板承重能力達(dá)標(biāo)。

3）拉合測試。使用拉力計(jì)測試蓋板拉、合用力大小，測試結(jié)果如表1所示。

表1 便捷性測試結(jié)果N

測試結(jié)果顯示，蓋板拉合用力162 N左右，約合16.5 kg的重量，拉合輕松。

4）快速性測試。安排多人分別拉合傳統(tǒng)水泥蓋板和新型蓋板，并計(jì)時，測試結(jié)果如表2所示。

經(jīng)測試，傳統(tǒng)水泥蓋板拉合時間在平均為223 s；新型電纜溝蓋板拉合時間在平均為7.4 s。新型電纜溝蓋板拉合快速，節(jié)約了正常巡視維護(hù)時間，保障了搶修工作的快速性。

表2 快速性測試結(jié)果s

4 結(jié)語

針對配電室傳統(tǒng)電纜溝蓋板存在的缺點(diǎn)，結(jié)合配電室電纜溝現(xiàn)存條件，設(shè)計(jì)了新型電纜溝蓋板。蓋板采用新型材料作為主體材料，減輕蓋板重量；通過鋼架結(jié)構(gòu)、把手和滑輪的加裝，以及軌道的敷設(shè)，提高了蓋板開合的便捷性、快速性，克服了傳統(tǒng)蓋板開合困難、易破損的缺點(diǎn)。新型配電室電纜溝蓋板促進(jìn)了配網(wǎng)維護(hù)、搶修等工作的順利開展，對保障人身安全和財(cái)產(chǎn)安全也具有重要意義。

［1］曾偉，柯子桓.新型電纜溝蓋板在配電網(wǎng)工程中的應(yīng)用研究［J］.科技創(chuàng)業(yè)家，2013（22）：85-86.

［2］徐煥明.淺談配網(wǎng)新型電纜溝蓋板的應(yīng)用分析［J］.河南科技，2013（15）：53.

［3］薛芳.變電站電纜溝防潮蓋板改造［J］.電氣設(shè)備，2013（12）：24.

A New Type Power Cable Trench Cover in the Switch Room

LIU Bao，LIU Jidong，F(xiàn)ENG Youjun，SUN Bing，CHEN Bin
（State Grid Jinan Power Supply Company，Jinan 250001，China）

In distribution network，power cable trench cover needs to be opened and closed frequently.Drawbacks of the traditional power cable trench cover in switch room are described.Based on the existing conditions of the power distribution room cable trench，a new type of power cable trench cover in the switch room is designed.This new cover can overcome the shortcomings of traditional cover，safeguard routine work in distribution network and ensure personal and property safety.

power cable trench cover；PVC；steel framed structure；pathway；handle；pulley

TM726.4

B

1007－9904（2015）06－0078－03

2015-01-14

劉寶（1987），男，從事配電運(yùn)維檢修工作；

劉紀(jì)東（1969），男，工程師，從事配電運(yùn)維檢修工作。