大直徑長距離電纜的管內(nèi)敷設(shè)工藝探討

金那仁滿都拉，彭慧君

（中交一航局第一工程有限公司，天津 300456）

電力電纜敷設(shè)方式分直埋敷設(shè)、電纜溝敷設(shè)、管內(nèi)敷設(shè)、隧道內(nèi)敷設(shè)等多種形式。管內(nèi)電纜敷設(shè)由于不占用地面空間，安裝完成后安全可靠性高等特點(diǎn)，越來越頻繁的應(yīng)用于港區(qū)或城市中心、住宅小區(qū)等，經(jīng)常通過重載車輛、人員流動(dòng)頻繁的場所。電纜穿管敷設(shè)過程中合理選擇機(jī)具，積極踏勘現(xiàn)場，抓住敷設(shè)環(huán)節(jié)中的重點(diǎn)，保證電纜及其外護(hù)套不受損傷是成功的關(guān)鍵。

1 工程簡介

本文主要針對(duì)供電照明系統(tǒng)中的電纜敷設(shè)分項(xiàng)工程進(jìn)行討論。本工程電纜敷設(shè)方式為穿管敷設(shè)，管材為維綸水泥管。管材直徑?100 mm～?150 mm，電纜型號(hào)種類繁多，其中最大直徑電纜外徑約110 mm，最大電纜盤重量為8.67 t，高壓電纜總長度15 285 m，低壓電纜總長度（不包括控制電纜）27 759 m。

本文以港區(qū)中機(jī)PLANTA電站到SS1總變電所之間YJV22-18/30kV-3×240 mm2為例，進(jìn)行總結(jié)和討論。PLANTA站到SS1站距離530 m，電纜最大外徑110 mm，維綸管直徑?150 mm；電纜含軸重量8.67 t，電纜軸直徑3.3 m。港區(qū)變電所分布情況如圖1所示。

圖1 港區(qū)變電所分布情況

2 機(jī)具準(zhǔn)備

2.1 機(jī)具設(shè)備的準(zhǔn)備

為了管內(nèi)電纜敷設(shè)工作的順利實(shí)施，經(jīng)過向?qū)I(yè)生產(chǎn)電纜機(jī)具的廠家進(jìn)行廣泛的咨詢和溝通工作。為本工程針對(duì)性的選購了一大批材料機(jī)具，在實(shí)際電纜敷設(shè)過程中起到了很好的效果。

2.2 準(zhǔn)備籌劃

（1）電纜放線架的制作

電纜放線架制作過程中主要是考慮了放線架的高度以及承重能力，轉(zhuǎn)動(dòng)靈活性等三個(gè)方面進(jìn)行考慮的。電纜盤最大直徑3.3 m，電纜放線架的垂直高度不小于1.65 m，考慮到電纜軸轉(zhuǎn)動(dòng)等因素電纜支架高度選擇1.75 m；考慮到電纜支架的承重能力，電纜支架垂直立板選用2根10#槽鋼對(duì)接焊，組成方管，加強(qiáng)了其承受能力，實(shí)際使用中證明強(qiáng)度完全滿足要求；另外一個(gè)主要的因素就是電纜卷盤的轉(zhuǎn)動(dòng)靈活性，為了使電纜支架轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，在電纜支架的頂部安裝了軸承，使電纜軸在支架上面非常靈活的轉(zhuǎn)動(dòng)[1]。

（2）井內(nèi)轉(zhuǎn)角支架的制作

轉(zhuǎn)角支架由不同位置的滾輪組成。根據(jù)電纜管的位置可以調(diào)節(jié)滾輪的高度，另外保證電纜的彎曲半徑R≥15D（交聯(lián)聚氯乙烯絕緣電力電纜最小彎曲半徑值），只有這樣才能保證電纜敷設(shè)過程中不受損傷，同時(shí)滿足長期平穩(wěn)可靠運(yùn)行。

3 方案討論與實(shí)施

3.1 概況

長距離大直徑電纜在管內(nèi)敷設(shè)安裝，由于施工難度大，受到場地和機(jī)械設(shè)備的制約一般港區(qū)電纜的敷設(shè)選用電纜溝敷設(shè)或者是直埋敷設(shè)的方法。

本港區(qū)內(nèi)電纜敷設(shè)全部采用穿保護(hù)管（維綸水泥管）埋地敷設(shè)。為了組織好PLANTA電站到港區(qū)SS1變電所之間的電纜敷設(shè)工作，現(xiàn)場編寫了2套方案并根據(jù)方案內(nèi)容在現(xiàn)場進(jìn)行巡視和討論。

3.2 具體方案

3.2.1 方案Ⅰ

（1）準(zhǔn)備工作

1）全線電纜井巡視及檢查；10個(gè)電纜井全線進(jìn)行檢查，主要是抽水、清除淤泥等雜物，達(dá)到井內(nèi)干凈整潔、干燥為宜；

2）井與井之間管線進(jìn)行疏通清洗；管線清洗疏通工作非常重要；方法為管段內(nèi)穿入鐵絲，用同管直徑相同的布團(tuán)栓在鐵絲的一頭，兩個(gè)人站在兩個(gè)緊鄰井內(nèi)，反復(fù)拖拉布團(tuán)，將管內(nèi)贓物清理。

3）路徑探索，確定吊機(jī)設(shè)備的站車位置，電纜軸的放置位置等；

4）管口輪固定；

5）管內(nèi)穿鐵絲；

6）電纜支架固定安裝；

7）第一臺(tái)絞磨固定于CP66+4南側(cè)，第二臺(tái)絞磨固定于CP66南側(cè)；

8）無扭力鋼絲繩提前替換鐵絲。

（2）實(shí)施步驟

電纜起吊搬運(yùn)：電纜敷設(shè)前認(rèn)真核對(duì)圖紙及型號(hào)，確定好電纜的長度和型號(hào)等。電纜滾軸架設(shè)在電纜固定支架上。電纜盤附近需要安排4人，防止電纜拖地破壞電纜外皮，防止電纜盤旋轉(zhuǎn)太快，電纜扭曲等；

電纜支架及電纜固定在CP88+5井口處，CP88+5電纜井到SS1高壓柜AH7、AH10之間敷設(shè)400 m電纜，剩余130 m電纜敷設(shè)于CP88+5至PLANTA電站354#、359#配電間隔之間［2］；

（3）第一段敷設(shè)

1）敷設(shè)CP88+5→CP88+4→CP88+3→CP88+2→CP88+1→CP66+4段，此段敷設(shè)用絞磨敷設(shè)，電纜頭從CP66+4井出來后換移動(dòng)機(jī)械；

2）移動(dòng)機(jī)械用現(xiàn)場裝載機(jī)，在敷設(shè)過程中電纜下面每隔1.5～2.0 m墊直行輪，裝載機(jī)速度控制勻速，力量適當(dāng)，以免損壞電纜外護(hù)套；

3）觀察電纜刻度值，達(dá)到事先計(jì)劃好的長度，機(jī)械牽引敷設(shè)過程完成。

（4）第二段敷設(shè)

1） 敷設(shè)CP66+4→CP66+3→CP66+2→CP66+1→CP66→SS1高壓柜AH7、AH10段內(nèi)電纜，此段長度180 m；

2）此時(shí)2#絞磨固定在CP66南側(cè)；

3）每個(gè)井口處放置井口滑輪，井內(nèi)站1～2人，觀察井內(nèi)電纜情況，不斷往管內(nèi)拋灑滑石粉；鋼絲網(wǎng)套套住電纜頭，2#絞磨牽引無扭力鋼絲繩至SS1變電所南側(cè)，等電纜全部牽引出來后進(jìn)入下道工序；

4）在CP66井內(nèi)電纜盤圈1周后，剩余部分全部進(jìn)入SS1變電所內(nèi)指定的高壓柜下面；此時(shí)切記電纜頭密封好后高位存放（防止受潮）并留足余量，用于制作高壓電纜終端頭。

（5）第三段敷設(shè)

敷設(shè)CP88+5至PLANTA站之間電纜，其長度為110 m；其敷設(shè)步驟如下：

1）用吊車或者裝載機(jī)將電纜軸舉起；

2）電纜從電纜軸上卸下來；

3）裝載機(jī)或者絞磨固定于中機(jī)圍墻內(nèi)，即3#絞磨所指定的位置；

4）牽引電纜，在CP88+5井內(nèi)留下一圈電纜，防止沉降等不利因素引起的電纜余量補(bǔ)充；

5）電纜在中機(jī)圍墻外盤圈留一部分余量，剩余電纜全部引到PLANTA變電站內(nèi)。

6）進(jìn)行下一步的高壓電纜終端頭的制作等準(zhǔn)備工作。

3.2.2 方案Ⅱ

與方案Ⅰ不同之處在于，方案Ⅱ中電纜的起始點(diǎn)從CP66+4開始，往中機(jī)PLANTA站方向敷設(shè)350 m電纜，剩余電纜從電纜盤上取下，鋪好直行輪捋順后往SS1方向敷設(shè)。其敷設(shè)方法與所用機(jī)具同方案1基本相同。

不同之處：

1）電纜在管內(nèi)走的距離不同；

2）敷設(shè)場地不同，電纜敷設(shè)的難度不同；CP66+4往中機(jī)敷設(shè)過程中，CP88+5井以北20 m為圍墻，電纜經(jīng)過絞磨牽引出CP88+5后，剩余往PLANTA電站方向的130 m電纜無法用絞磨牽引，導(dǎo)致電纜敷設(shè)工作失敗。

3）絞磨承受的拉力不同；方案1絞磨承受拉力不滿足時(shí)候可以采用機(jī)械車輛牽引的模式，因?yàn)镃P66+4以南約200 m距離為汽車停放場地，有硬化過的水穩(wěn)層，視野開闊，道路平坦，沒有磕壞電纜的堅(jiān)硬物體；

4）成功的概率不同；方案1電纜一側(cè)的頭在管內(nèi)摩擦距離長，但是成功的概率高，方案2由于受到CP88+5以北圍墻的限制因素，電纜從CP88+5引出后無法再對(duì)剩余的130 m進(jìn)行牽引。即只能保證電纜頭部能從井里出來，剩余部分由于場地限制，無法引出［3］。

4 方案優(yōu)化與改進(jìn)

4.1 拐彎井內(nèi)的電纜保護(hù)機(jī)具選擇及優(yōu)化

電纜在直線段內(nèi)敷設(shè)，無論絞磨牽引還是機(jī)械牽引對(duì)電纜的損傷并不大，根據(jù)絞磨的牽引速度調(diào)節(jié)對(duì)電纜外皮的損傷，但電纜拐彎處情況則大不相同。拐彎處由于電纜與井口輪之間承受水平90°方向的拉力，在直角位置電纜和滑輪之間接觸面積減少。電纜井尺寸各不相同，最小的拐彎井電纜彎曲半徑無法滿足敷設(shè)要求。針對(duì)這種情況制作了專門的拐彎井敷設(shè)機(jī)具，克服了電纜敷設(shè)過程中降低了對(duì)電纜絕緣護(hù)套的損傷。

4.2 絞磨位置的選擇

絞磨在牽引電纜的過程中牽引鋼絲繩與電纜出線口之間務(wù)必保證成水平直線，即絞磨鋼絲繩卷盤中心與電纜成水平直線。另外絞磨固定位置距離電纜井的尺寸10～15 m為宜；電纜敷設(shè)過程中必須不斷的拋灑滑石粉；一方面降低摩擦系數(shù)，另外對(duì)電纜外皮起到一定的保護(hù)作用［4］。

4.3 電纜軸剎車裝置的引用

為了控制電纜軸的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，同時(shí)保證電纜在放線過程中由于軸轉(zhuǎn)動(dòng)太快而電纜拖地，劃破絕緣外護(hù)套，在放電纜過程中制作剎車裝置，使電纜軸的轉(zhuǎn)動(dòng)速度平均勻速，保證電纜始終保持一定的張力，避免與地面接觸。在敷設(shè)第二根高壓電纜的過程中此裝置節(jié)省2個(gè)人力，同時(shí)避免了電纜外護(hù)套的磨損。

5 發(fā)展趨勢(shì)及優(yōu)點(diǎn)

5.1 概況說明

電力電纜敷設(shè)方式種類很多，如直埋敷設(shè)、穿管敷設(shè)、電纜溝內(nèi)敷設(shè)、隧道內(nèi)敷設(shè)等等。經(jīng)過近年來配網(wǎng)工程中管井敷設(shè)電纜的大量實(shí)踐，電纜穿管敷這種新型敷設(shè)方式首先在工程造價(jià)方面應(yīng)較為經(jīng)濟(jì)實(shí)用，其次在施工、運(yùn)行、維護(hù)等方面具有其可行性，同時(shí)還具有可重復(fù)使用的特點(diǎn)，一次建成后可敷設(shè)多路電纜，且可避免重復(fù)的地面開挖。目前許多電纜工程采用穿管敷設(shè)方式。近些年來，國內(nèi)城市電網(wǎng)建設(shè)的速度加快，電纜直埋敷設(shè)或者穿管敷設(shè)模式已經(jīng)逐步取代架空敷設(shè)或者電纜溝敷設(shè)的方式。

5.2 優(yōu)點(diǎn)

同架空敷設(shè)或電纜溝內(nèi)敷設(shè)比較，電纜管+電纜井內(nèi)敷設(shè)有如下優(yōu)點(diǎn)：

（1）與電纜溝內(nèi)敷設(shè)相比造價(jià)大大的降低；

（2）適合于港區(qū)道路交叉，重型車輛頻繁通過的場地，電纜溝敷設(shè)雖方便，但是過路或車輛較多的地方不太適合；

（3）與電纜溝內(nèi)敷設(shè)比較，施工周期縮短，施工時(shí)間可以掌控，電纜溝需要現(xiàn)場澆筑混凝土，施工需要一個(gè)連續(xù)性，施工周期較長，電纜井可以事先批量預(yù)制，再進(jìn)行安裝，可以多點(diǎn)多區(qū)域同時(shí)開展施工；

（4）與架空敷設(shè)相比施工難度降低，施工造價(jià)降低，港區(qū)安全用電方面大大的得到改善。

［1］GB50168-2006.電氣裝置安裝工程電纜線路施工及驗(yàn)收規(guī)范［S］.

［2］Q/GDW-10-320-2007.20 kV電力電纜技術(shù)規(guī)范［S］.

［3］馬向東，孫斌.電氣施工員一本通［M］.北京：中國建材工業(yè)出版社，2009.

［4］胡仁喜.AUTO CAD2007中文版三維造型實(shí)例教程［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.