輸配電用電工程施工要點(diǎn)及故障管理

袁小平

摘 要：城市輸配電線路作為輸配電網(wǎng)絡(luò)中必不可少的重要組成部分，起到了將各類電廠或分布式能源生產(chǎn)的電力輸、配送給各類用戶供其使用的作用。而在進(jìn)行輸配電用電工程施工管理過(guò)程中，要及時(shí)掌握施工要點(diǎn)及施工過(guò)程中易出現(xiàn)的建設(shè)故障問(wèn)題，所以文章對(duì)輸變電線路施工技術(shù)要點(diǎn)及故障管理策略進(jìn)行了詳細(xì)分析，以期能為輸變電線路施工實(shí)踐提供一些借鑒。

關(guān)鍵詞：輸配電用電工程;施工要點(diǎn);建設(shè)故障

中圖分類號(hào)：TM73 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-1064（2020）10-014-02

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2020.10.007

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)與科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，無(wú)論是企業(yè)還是群眾，都離不開(kāi)用電的需求。而輸配電及用電工程施工的技術(shù)與流程相對(duì)比較復(fù)雜，在輸配電用電工程施工中，一旦有某個(gè)環(huán)節(jié)或是細(xì)節(jié)沒(méi)有達(dá)標(biāo)，就會(huì)造成不同程度的電力安全事故，這會(huì)給企業(yè)和人民的正常用電帶來(lái)很大影響。究其根本原因，主要是由于輸配電用電工程施工時(shí)存在許多問(wèn)題，所以如何將輸配電用電工程施工質(zhì)量做好把控，對(duì)于電力工程質(zhì)量控制非常重要。所以筆者在此結(jié)合工作經(jīng)驗(yàn)和相關(guān)研究成果，就如何把握輸配電用電工程施工要點(diǎn)及其故障管理做些分析，旨在為廣大電力企業(yè)做些參考。

當(dāng)前的輸配電工程主要包括配電部分和輸電兩大塊，其中輸電部分可將電能從電源輸送至各用電區(qū)域，配電部分主要是實(shí)現(xiàn)各個(gè)區(qū)域的用電分配。在輸配電用電工程施工時(shí)，雖然會(huì)利用各種先進(jìn)技術(shù)來(lái)進(jìn)行施工，但是依然會(huì)有各種各樣的影響因素出現(xiàn)。所以，必須要通過(guò)加強(qiáng)輸配電用電工程施工管理，來(lái)確保施工后電路的正常運(yùn)行和安全性能。所以說(shuō)，如何優(yōu)化和提高輸配電用電工程的施工質(zhì)量，是保證我國(guó)電力線路穩(wěn)定運(yùn)行的依據(jù)，也能為今后電力系統(tǒng)的發(fā)展提供良好條件。

1 輸變電線路施工技術(shù)要點(diǎn)

1.1 張力架技術(shù)

在輸配電用電工程線路施工過(guò)程中，利用張力架技術(shù)必須通過(guò)高空架設(shè)法為施工基礎(chǔ)條件。該技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于能很大程度提高線路距離與地面高度，降低線路與地面的摩擦，確保日后線路的正常運(yùn)作[1]。在進(jìn)行高空架線前，必須先將導(dǎo)地線進(jìn)行防線提升，來(lái)提高導(dǎo)地線的張力，但是需要注意交叉部位的距離控制。當(dāng)電線線路升入空中時(shí)，必須合理控制導(dǎo)線水平張力，以防止線路材料出現(xiàn)損壞等現(xiàn)象，利用擴(kuò)張防線車輪的直徑，來(lái)達(dá)到磨損最小化的目的。

1.2 輸變電線路的基礎(chǔ)施工

高質(zhì)量的輸變電線路基礎(chǔ)施工，主要有大板基礎(chǔ)施工、聯(lián)合基礎(chǔ)施工、巖石嵌固基礎(chǔ)施工以及階梯型基礎(chǔ)施工、復(fù)合式沉井基礎(chǔ)施工等。這些施工方式有各自的優(yōu)勢(shì)，所以在具體施工過(guò)程中，要結(jié)合工程實(shí)際選擇合適的基礎(chǔ)施工技術(shù)[2]。比如，選擇巖石嵌固的施工方法時(shí)，其具有成本低、抗拔承載能力高等特點(diǎn)。所以在一些風(fēng)化巖石地區(qū)進(jìn)行線路架設(shè)時(shí)，首選的就是該種基礎(chǔ)施工技術(shù)。針對(duì)不同的地質(zhì)類型，可以選擇的線路基礎(chǔ)施工技術(shù)也不相同，如針對(duì)非流沙地區(qū)的地質(zhì)，就應(yīng)該選擇模板澆筑以及底板剛性抗壓等施工方式。由于這種基礎(chǔ)施工技術(shù)對(duì)于混凝土的數(shù)量要求較高，必須要埋在較深的地方，而大板施工時(shí)由于底板厚度較薄，所以土埋的深度不能太深，所以這種基礎(chǔ)施工技術(shù)不適合在流沙地質(zhì)中使用。而針對(duì)那些土質(zhì)松軟的地區(qū)，要選擇聯(lián)合基礎(chǔ)施工技術(shù)，該技術(shù)的沒(méi)設(shè)深度淺，針對(duì)4個(gè)基礎(chǔ)展開(kāi)整體澆筑，所以基礎(chǔ)底板具備較強(qiáng)的抗彎能力，適合應(yīng)用在軟土的塔位中。

1.3 架線技術(shù)選擇

高質(zhì)量的架線施工，能有效提升輸變電線路施工的整體質(zhì)量，如拖地展放技術(shù)就是直接把線路放置在地表，不需要通過(guò)預(yù)加應(yīng)力的措施，所以在施工中不需要借助其他施工設(shè)備，該方式具有施工方便的優(yōu)勢(shì)[3]。但是這種施工技術(shù)由于與地面直接接觸，會(huì)導(dǎo)致摩擦力增大，進(jìn)而出現(xiàn)線路損壞現(xiàn)象。所以，架線時(shí)必須根據(jù)工程的實(shí)際情況來(lái)選擇合適的架線技術(shù)。

2 輸配電用電工程建設(shè)故障的管理維護(hù)要點(diǎn)

建設(shè)施工故障是目前除雷擊故障以外最主要的故障類型。建設(shè)施工故障完全是因人為原因引起的，主要表現(xiàn)為在靠近線路或電纜設(shè)備的地方實(shí)施各類建設(shè)工程（如道路拓寬、橋梁起吊、房屋翻建、魚(yú)塘回填等），使用吊塔、吊車、泵車、樁機(jī)、挖掘機(jī)、土方車、攪拌車等大型施工機(jī)械，或諸如腳手架、彩鋼板等建筑材料，直接損壞、接觸或過(guò)分接近線路或電纜設(shè)備，而引起短路跳閘或接地故障等[4]。如四川某區(qū)2018年至2020年8月建設(shè)施工故障中，10kV線路故障占比77.50%，35kV線路故障占比21.25%，110kV線路故障占比1.25%?？梢?jiàn)10kV線路發(fā)生建設(shè)施工故障次數(shù)最多，但同時(shí)35kV線路的百公里故障次數(shù)要高于10kV線路?，F(xiàn)階段，10kV架空導(dǎo)線絕緣化率已超過(guò)85%，而35kv架空導(dǎo)線依舊為裸導(dǎo)線，這使得大型機(jī)械在接近甚至輕微觸碰10kV絕緣導(dǎo)線時(shí)，不一定會(huì)發(fā)生接地故障，而若與35kV導(dǎo)線之間距離過(guò)近，局部場(chǎng)強(qiáng)大于空氣擊穿場(chǎng)強(qiáng)時(shí)則會(huì)發(fā)生放電。部分施工人員目前依舊具有“只要不接觸導(dǎo)線便不會(huì)發(fā)生事故”等錯(cuò)誤觀念，從而為35kV線路發(fā)生建設(shè)施工故障埋下了隱患。110kV線路則因平均呼稱高度較高（一般為18m或更高），一定程度上避免了部分施工機(jī)械或建筑材料的觸碰。從動(dòng)作情況來(lái)看，與雷擊故障恰恰相反，除去8.75%的重合成功故障以外，剩余91.25%的建設(shè)施工故障均為永久性故障。其中，接地故障和重合失敗故障分別占到近一半的比例，而單相接地略多于相間短路。由此看來(lái)，建設(shè)施工故障雖整體數(shù)量相比雷擊故障較少，但其中重合失敗、接地或直接跳閘故障的數(shù)量（73次）遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于雷擊引起的同類型動(dòng)作情況故障（19次），足見(jiàn)其對(duì)電網(wǎng)的危害性要遠(yuǎn)大于雷擊故障。

建設(shè)施工故障破壞影響的輸配電設(shè)備以電纜本體和架空導(dǎo)線為主，其中電纜本體故障占比58.75%，架空導(dǎo)線故障占比38.75%。該比例基本與電纜和線路的設(shè)備公里數(shù)總量之比一致（59.38%比40.62%），也就是說(shuō)兩者遭受建設(shè)施工故障的概率基本相同。電纜本體通常采用直埋或穿管的方式敷設(shè)于地下，地面上則以標(biāo)有“下有電纜、請(qǐng)勿開(kāi)挖”的立柱或立牌作為敷設(shè)標(biāo)識(shí)。任何有資質(zhì)的工程施工單位均有責(zé)任在土方工程開(kāi)工前開(kāi)展地下管線調(diào)查工作，事先確認(rèn)地下管線的埋設(shè)情況，并采取保護(hù)地下管線不受破壞的施工方案。一旦發(fā)現(xiàn)施工范圍下有電纜，還應(yīng)主動(dòng)前往供電公司與運(yùn)維人員溝通，雙方共同進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘察并確認(rèn)施工內(nèi)容，辦理相關(guān)手續(xù)。然而現(xiàn)實(shí)情況下，往往有施工單位在未進(jìn)行管線勘探、未辦理相關(guān)手續(xù)的前提下便盲目施工，無(wú)視甚至破壞敷設(shè)標(biāo)識(shí)，進(jìn)而造成電纜本體故障。

3 輸配電用電工程建設(shè)施工故障管理

與偏遠(yuǎn)地區(qū)長(zhǎng)期規(guī)劃變化不大的情況相比，城市的規(guī)劃和定位往往要求其不斷提升綜合實(shí)力，發(fā)展過(guò)程中總是離不開(kāi)各類工程建設(shè)，因此從輸配電線路運(yùn)行角度更要持續(xù)做好防止建設(shè)施工故障的長(zhǎng)期工作。

3.1 加快設(shè)備防外破改造

10kV架空導(dǎo)線中，絕緣導(dǎo)線相比裸導(dǎo)線而言，能在一定程度上防止建設(shè)施工過(guò)程中因不慎接近或輕微觸碰而引起的跳閘或接地事故，并對(duì)于樹(shù)竹碰線、外部異物、小動(dòng)物等外部隱患源均有絕緣隔離作用。因此，現(xiàn)階段仍應(yīng)繼續(xù)加快線路絕緣化改造，并通過(guò)加裝絕緣罩、調(diào)換全封閉型裝置等手段盡量減少架空線路上的帶電裸露部位。電力電纜排管作為保護(hù)電纜的附屬設(shè)備，也經(jīng)歷了不同材質(zhì)的選擇更替，常用材料包括聚氯乙烯塑料管、碳素波紋管、鋼管、玻璃鋼管、MPP管等。經(jīng)運(yùn)行使用后發(fā)現(xiàn)，聚氯乙烯塑料管及碳素波紋管強(qiáng)度較低，鋼管易腐蝕且會(huì)產(chǎn)生渦流，玻璃鋼管遭受外破時(shí)裂紋可能順管道延伸。最終，目前選用MPP管作為電力排管主要材質(zhì)。雖然正常電纜改造代價(jià)很大，但結(jié)合工程或新建電纜時(shí)，依舊可將排管要求列入其中，從前期下手，以此減少建設(shè)施工故障。

3.2 加裝在線監(jiān)測(cè)裝置

對(duì)于架空線路周邊存在的長(zhǎng)期固定工地，除了安排人員定點(diǎn)監(jiān)護(hù)之外，目前還可采用加裝可視化探頭的方法對(duì)其實(shí)行24h監(jiān)管。通過(guò)在電力桿塔上安裝可視化探頭及太陽(yáng)能板，可利用手機(jī)實(shí)時(shí)查看現(xiàn)場(chǎng)工地情況。根據(jù)需要還可加裝不同附件模塊，如可旋轉(zhuǎn)攝像頭、揚(yáng)聲對(duì)講機(jī)等。通過(guò)系統(tǒng)設(shè)置可定時(shí)（如每隔1h）回傳照片或視頻數(shù)據(jù)，儲(chǔ)存于服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)，便于隨時(shí)讀取回放。此外，結(jié)合最新的人工智能技術(shù)，可對(duì)大數(shù)據(jù)開(kāi)展分析，如比對(duì)不同時(shí)間段桿塔是否因施工發(fā)生了傾斜，或自動(dòng)學(xué)習(xí)識(shí)別圖片中的各類大型機(jī)械并向設(shè)備運(yùn)維人員發(fā)送告警通知。

3.3 加裝保護(hù)警示裝置

當(dāng)巡視發(fā)現(xiàn)施工工地后，為提醒現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員時(shí)刻保持安全警惕意識(shí)，避免在施工過(guò)程中破壞電力設(shè)施，可對(duì)現(xiàn)場(chǎng)危險(xiǎn)點(diǎn)附近的電力設(shè)施加裝保護(hù)警示裝置。如在桿塔周邊加裝防撞墩、警示圍欄，在架空導(dǎo)線上加裝警示燈，在穿越導(dǎo)線下方道路兩側(cè)加裝限高板線，沿電纜通道鋪設(shè)警示帶等，通過(guò)這些設(shè)備的警示顏色或效果防止施工人員誤操作。而當(dāng)施工工地完工后，這些設(shè)備往往可以拆除并再次使用于別處。

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