10kV配網(wǎng)不停電作業(yè)旁路柔性電纜架空敷設裝置的優(yōu)化設計

王志軍 羅健斌 陳韜 梁國開

摘 要：隨著城市配網(wǎng)的迅速發(fā)展，10kV配網(wǎng)不停電作業(yè)是提高供電可靠性的重要途徑，開展不停電作業(yè)是社會進步和經(jīng)濟發(fā)展的必然要求。在進行旁路作業(yè)時，采用柔性電纜架空敷設，可以極大程度的降低作業(yè)設備對城市交通的影響。在開展配網(wǎng)不停電作業(yè)的同時，必須以保證設備及作業(yè)人員的安全為前提，進而通過技術(shù)創(chuàng)新手段提高作業(yè)檢修效率和降低作業(yè)勞動強度。本文基于以上考慮，設計了一套旁路柔性電纜架空敷設裝置，本裝置的設計和研發(fā)可以促進不停電作業(yè)的高效開展，進一步提升不停電作業(yè)的安全性和可靠性。

關(guān)鍵詞：不停電作業(yè)；旁路柔性電纜；履帶車底盤；自動敷設裝置

1 現(xiàn)狀

當10kV配網(wǎng)系統(tǒng)進行故障檢修或例行維護時，在現(xiàn)場快速裝配一條臨時輸電線路，跨接該故障檢修或例行維護線路段。通過旁路開關(guān)操作，斷開該故障段電源，并將電源引向這條臨時旁路輸電線路，通過旁路系統(tǒng)保持對用戶的不間斷供電。同時進入停電狀態(tài)下的線路故障檢修或例行維護，確保工作安全。其原理圖見圖1。

在10kV配網(wǎng)進行旁路作業(yè)時，目前多利用電纜保護盒采用地面敷設的方式。電纜線路大多在交通繁忙、人口密度大的市區(qū)，地面敷設的方式對旁路設備的現(xiàn)場安全防護工作要求更高，特別是交通繁忙的路口，機動車輛的碾壓給旁路設備的安全運行帶來巨大的壓力。由于目前旁路電纜地面敷設保護盒多為硬質(zhì)塑料制成，實際作業(yè)時僅允許2噸左右的轎車通過，無法滿足5噸以上的貨車通行的防護要求。路口均設置了專人看守，防止貨車通過，甚至與交通部門協(xié)作，嚴禁車輛通行。

上述情況一方面電纜旁路不停電作業(yè)給交通帶來了較大的影響，另一方面現(xiàn)場的交通狀況會給旁路作業(yè)現(xiàn)場的安全及防護帶來了較大的影響。

因此，有必要設計開發(fā)一套新型的旁路柔性電纜敷設裝置，本裝置采用自重450kg的履帶車作為載重底盤設計，具有靈活機動、可以適應復雜的作業(yè)環(huán)境的特點，并且配置了蛙式液壓支腿，完全可以滿足實際作業(yè)現(xiàn)場的載重需求，同時本裝置通過無線遙控可以實現(xiàn)自動控制，極大程度提高作業(yè)效率和勞動強度，具有極高的實用價值。

2 實施方案

旁路電纜過路口架空敷設裝置，選用液壓履帶車作為載重底盤，加裝液壓支腿，底盤的穩(wěn)定性及可靠性完全可以滿足10kV配網(wǎng)旁路檢修作業(yè)的柔性電纜過道路架空敷設的載重需求。

旁路過街液壓履帶車是以自身電瓶為動力源，而驅(qū)動履帶車各個部件，以實現(xiàn)履帶底盤的行走、液壓支腿的擴展支撐，及支撐桿的翻轉(zhuǎn)和升降。使用時，控制履帶底盤移動到工作位后，展開液壓支腿，待將旁路電纜固定在過街橫向伸縮桿上后，然后翻轉(zhuǎn)和升降支撐桿，將旁路電纜舉升到一定高度，使其不妨礙道路的正常通行。

旁路柔性電纜架空敷設裝置需要2臺履帶車及結(jié)構(gòu)件為一組，配合使用，每一臺履帶車及結(jié)構(gòu)件如圖2所示。

履帶車配套的支撐腿為蛙式液壓支腿由支腿油缸、支腿擺臂及伸縮套筒組成。可以根據(jù)實際情況調(diào)整支腿展開的距離。使用時，車體重量由支腿承擔，每條支腿的靜載為1T。當該底盤在泥土地內(nèi)使用，每個支腿在使用前，均需在支腿支腳下面墊上枕木。

升降桿及升降桿力矩總成安裝在履帶底盤上部，其主要功能是將旁路電纜舉升到道路的上空，電纜離地高度不小于6m，然后將兩臺履帶車上部的升降桿同步升起，升降桿的頂部都配置了自動伸縮桿，兩臺履帶車的自動伸縮桿伸出后完成球星連接，連接后的伸縮桿長度設計有6～12m的調(diào)節(jié)裕度，伸縮長度可滿足不同寬度的道路的旁路檢修作業(yè)，采用球形連接設計可以滿足升降桿不同步升降的弊端。本裝置還設計有限高預警功能，當限高預警裝置檢測到有超過設定高度的車輛欲通過作業(yè)區(qū)域時，實時發(fā)出告警信號，提示不允許穿行，極大程度上消除作業(yè)區(qū)域發(fā)生交通事故的隱患，裝置整體布置圖如圖3所示。

3 技術(shù)創(chuàng)新

鑒于10kV電纜線路在城市電網(wǎng)中的重要地位和提高電纜線路供電可靠性的迫切需求，隨著科學技術(shù)的進步以及旁路作業(yè)裝備的創(chuàng)新，本裝置在經(jīng)過城市旁路作業(yè)柔性電纜過道路敷設需求的廣泛調(diào)研后，總結(jié)并化解風險點，形成一套旁路柔性電纜架空敷設裝置。

其主要技術(shù)創(chuàng)新點如下：

（1）旁路電纜過路口架空敷設裝置，采用450kg的液壓履帶車作為載重底盤設計，并且配置了液壓支腿，具備足夠的抗風、防傾倒的能力，底盤的穩(wěn)定性及可靠性完全可以滿足10kV配網(wǎng)旁路檢修作業(yè)的柔性電纜過道路架空敷設的載重需求。

（2）由于普通輪式底盤對地面適應能力不及履帶底盤，因此本次設計的旁路電纜過路口架空敷設裝置采用履帶車底盤結(jié)構(gòu)，以使其滿足車輛對于動力、穩(wěn)定性、爬坡、涉水等要求，具有靈活機動、可以適應復雜的作業(yè)環(huán)境，并且通過履帶車運輸及自動敷設可以有效降低作業(yè)人員的勞動強度。

（3）用于旁路作業(yè)的兩臺履帶車上裝的橫向伸縮桿采用球形對接設計，對接后伸縮桿，以球形連接裝置為中心，兩側(cè)的升降桿可以縱向360°及橫向80°活動，可以完全克服兩側(cè)履帶車運行速度不一致及兩側(cè)升降桿升降速度不一致，因受力不均，導致設備結(jié)構(gòu)損壞的隱患。

（4）本裝置到達旁路作業(yè)區(qū)域后，旁路柔性電纜固定在過街橫向伸縮桿上后，然后翻轉(zhuǎn)和升降支撐桿，將旁路電纜最高舉升到6m的高度，橫向伸縮桿的伸縮長度設計有一定裕度，可以適應不同道路寬度的旁路作業(yè)現(xiàn)場的柔性電纜架空敷設需求。

（5）本裝置在橫向伸縮桿上設計了紅外限高預警裝置，當限高預警裝置檢測到有超過設定高度的車輛欲通過作業(yè)區(qū)域時，實時發(fā)出告警信號，提示不允許穿行，極大程度上消除作業(yè)區(qū)域發(fā)生交通事故的隱患。

（6）采用無線遙控裝置可以自由控制履帶車底盤的運動以及上裝結(jié)構(gòu)的提升回收，遙控裝置控制距離可達100m，操作簡單，極大程度的簡化作業(yè)人員對本裝置的操控需求，提高作業(yè)效率。

4 結(jié)語

鑒于10kV電纜線路在城市電網(wǎng)中的重要地位和提高電纜線路供電可靠性的迫切需求，結(jié)合旁路檢修作業(yè)現(xiàn)場的具體需求，進行旁路柔性電纜過道路架空敷設裝置的創(chuàng)新設計、設備組裝和試驗驗證，以保證裝置整體結(jié)構(gòu)設計穩(wěn)定合理、移動性好、操控便捷、絕緣可靠，具備超高車輛限行預警功能等等。確保在開展旁路電纜過道路架空敷設作業(yè)時，作業(yè)人員和設備的安全，保證旁路不停電作業(yè)的高效開展，對于提高10kV線路的供電可靠性及旁路電纜不停電作業(yè)技術(shù)的全面推廣與應用具有極其重要的意義。因此，關(guān)于10kV配網(wǎng)不停電作業(yè)旁路柔性電纜架空敷設裝置的技術(shù)創(chuàng)新和優(yōu)化設計，也具有極高的實用價值和經(jīng)濟效益。

參考文獻

[1]肖輝，牛捷.10kV電纜線路不停電作業(yè)旁路系統(tǒng)研究[A].全國第九次電力電纜運行經(jīng)驗交流會[C].2012：27.

[2]楊曉翔，毛嬿萍.10kV配電網(wǎng)不停電作業(yè)中旁路柔性電纜的保護接地研究[J].華東電力，2013，41（8）：1711-1715.

（作者單位：廣州供電局有限公司）