220 kV高壓電纜施工工藝

唐 繁

（上海送變電工程有限公司，上海 200127）

對于220 kV高強度電纜的安裝，施工人員在進行施工活動時必須充分結(jié)合施工現(xiàn)場的實際情況，明智地選擇施工工藝，其次要充分了解高壓電纜的特點，充分把控施工質(zhì)量，保證高壓電纜主體施工的質(zhì)量，為后期運行的電力系統(tǒng)提供穩(wěn)定保證。

1 工程概況

本次研究的重點是某處新建的220 kV電纜線路，本項目1環(huán)路敷設(shè)的電纜總長為4 km，使用的單根線纜長4.22 km，需要放置11圈藍線總長度為3.95 km。一根電纜的長度約為4.2 km，該線路在施工過程中，實際施工活動由電工和電纜終端設(shè)備進行。

電纜結(jié)構(gòu)特性如表1所示。

表1 電纜機構(gòu)特性

2 電纜施工機具

2.1 電纜輸送機

（1）電纜輸送機在電纜鋪設(shè)過程中非常重要。電纜輸送機的傳輸速度、電纜外徑的使用范圍等都是重要參數(shù)。輸送速度一般固定，均在6～8 m/s之間，建議選用。進口設(shè)備的價格普遍偏高，約為70 000～80 000 元/臺，因此一般在本土廠家進行選購，價格在20 000 元/臺左右，所以本項目選用本土產(chǎn)品。

（2）220 kV電纜一般單根長度500 m左右，最長600 m。一般每30 m布置一次輸送機，考慮彎曲道路和坡形路段的布置較少，運輸車輛的數(shù)量也應(yīng)相應(yīng)增加。經(jīng)過分析，每25 m布置1臺，同時還應(yīng)加備用機，綜合統(tǒng)計大概需要24臺，在施工要求方面基本能夠滿足。但目前強光纜一般位于市區(qū)和隧道，施工井往往設(shè)計在500 m以內(nèi)，每個井口的施工成本較高（約20 000～30 000元），為減少施工進口數(shù)量，需要增加26個機器，滿足地下1 000 m運輸要求。這種安裝方式可以減少機器維修周期，降低地面施工成本。

（3）輸送機型號主要有81-151、71-190等，最大直徑的光纜外徑一般為81～151 mm，小于81 mm的光纜不需要使用增強機，外徑大于151 mm的光纜目前本土廠商沒有制造能力，結(jié)構(gòu)一般采用兩條平行電纜。

運輸范圍為80～150 mm，以滿足一般施工要求。隧道式輸送機的運輸范圍為70～180 m，特點是體積小、易于放置。如果井口直徑較小，戶外型輸送機無法進入隧道，可以選擇此機型。

2.2 總控箱和分控箱

主控箱數(shù)量多也會帶來一定弊端，如控制難度增大、需要增加投資等。如果總控箱設(shè)置過少，壓降導(dǎo)致傳輸電壓較低，供電不能順利到達，輸送機走線，造成電纜損壞。實踐證明，8個電氣箱各設(shè)1個主控箱，每條輸送機設(shè)1個小控制箱為宜，控制多種不同電源的不同控制箱更為穩(wěn)妥。

2.3 動力電纜和控制電纜

所有的小控制箱和主控制箱之間都有電纜，如果電纜截面不足，壓降會增大，影響傳輸?shù)耐叫?。控制電纜可以選擇銅質(zhì)3 mm×1.5 mm電纜，總長1 550 m，主控箱的電源線為4 mm×50 mm銅芯，小控制箱間的連接線為4 mm×6 mm銅芯線。

2.4 滑車、牽引機、電纜放線架的配置

滑輪種類較多，按材質(zhì)分為鋁滑輪和鋼滑輪，也可以按照功能分類，分為直滑輪、轉(zhuǎn)彎滑輪、井口滑車等?；嚩嗖捎萌X滑車，具有輕便耐用的優(yōu)點，根據(jù)電纜建設(shè)規(guī)定，滑輪根據(jù)重量每5 m放置一次，如果有坡度，需要考慮增加，一套輸送設(shè)備大約需要120個，轉(zhuǎn)彎滑輪需要配備20個。井口安裝2個四輪滑輪，用于固定纜索，防止纜索與渠壁碰撞，方便運輸。無須使用無特定位置的拖拉機，可手動控制電纜末端方向，電纜充電電纜為五液式，起重質(zhì)量應(yīng)達到20 t。

3 施工準備

3.1 施工電源

電力線路首次采用25 mm2銅質(zhì)三相銅纜，26臺運輸設(shè)備僅安裝2個接入點。試驗發(fā)現(xiàn)，頭端輸送機的轉(zhuǎn)速比端部輸送機的轉(zhuǎn)速快，容易導(dǎo)致高壓電纜的拉拔和運行。由于供電點太少，供電線路斷面小，電壓下降。為此，安裝的銅底座不小于50 mm2的四相電源。每200 m即每8次出貨，施工電源箱與主控箱相連，作為載體電源，使載體能夠維持正常運轉(zhuǎn)。

3.2 機具布置

隧道軟段每30 m安裝1個電纜箱，電纜小車4 m左右放置1個。在彎道和陡坡上，電纜和電纜滑輪可能更密集。傳輸設(shè)置完成后，將電源線連接到控制線。每條輸送機的小控制箱相互成排連接。每7～8包都配有一個主控箱，與每個控制箱、電源和控制線相連。如果輸送機關(guān)閉，主控箱可以切斷電源，暫停整條線，避免電纜損壞。電纜安裝工具連接到位后，必須由先導(dǎo)操作通電，檢查電纜和機器是否正常。

3.3 電纜展放

在室溫控制下，電纜護套和絕緣層變脆，導(dǎo)致護套和絕緣層損壞。此時嚴禁鋪設(shè)電纜。12月初鋪設(shè)第一條項目電纜，溫度為0，為防止電纜損壞，井內(nèi)安裝電纜室，棚內(nèi)安裝電加熱器對電纜加熱24 h以上，保證電纜本體溫度不低于5 ℃。保持洞內(nèi)溫度，采取隔熱措施，如在井內(nèi)放置取暖設(shè)備、防風等。設(shè)定溫度時，需要注意空氣流通，通風設(shè)備應(yīng)放置在電纜隧道內(nèi)，保證施工人員的安全。

3.4 通信布置

在鋪設(shè)電纜的過程中，拖運機的啟停需要全體員工的配合和執(zhí)行，因此必須保持良好溝通。信號存儲在隧道內(nèi)，主要部件如電纜卷筒、傳輸控制箱等關(guān)鍵部件，均配備通信設(shè)備，制定統(tǒng)一的命令信號和動作規(guī)則，安裝在2個主電源箱上。此外，應(yīng)確保每根電纜放置整齊。

4 220 kV高壓電纜施工工藝

4.1 電纜敷設(shè)工作

在電纜敷設(shè)過程中，電纜的固定是關(guān)鍵，對于電纜的接入和使用具有特殊意義，施工人員應(yīng)針對不同的電纜敷設(shè)方式采取不同的固定措施。垂直敷設(shè)電纜時，施工人員需要固定電纜和每個支架相互接觸；水平敷設(shè)電纜時，應(yīng)固定在彎曲位置和電纜頭端和末端；若電纜敷設(shè)距離過長，應(yīng)結(jié)合電纜實際敷設(shè)長度選擇合適的位置進行固定。

施工單位在正式鋪設(shè)電纜時，應(yīng)控制安裝速度和電纜彎曲程度。使用機械設(shè)備進行電纜敷設(shè)作業(yè)時，應(yīng)嚴格控制安裝速度，安裝高度不得超過15 m/min。

電纜制造商在出廠前應(yīng)優(yōu)先考慮電纜前面的電纜拖環(huán)。避免線纜損壞和拖拽電源，拉線開啟時拉力控制在3 kN/m2以內(nèi)。在轉(zhuǎn)彎過程中，電纜的轉(zhuǎn)彎面積不能過小，避免在轉(zhuǎn)彎過程中電纜絕緣損壞。電纜在后期使用過程中會存在安全問題，敷設(shè)電纜時，施電纜接頭位置和電纜終端位置、長度必須嚴格把控，且應(yīng)保證電纜敷設(shè)整齊。

電纜最大牽引強度如表2所示。

表2 電纜最大牽引強度 單位：N/mm2

4.2 高壓線纜的安裝

（1）瓷套式終端頭安裝。

安裝電纜瓷套式終端頭時，施工單位應(yīng)明確終端頭的電纜端頭及基準，此外還應(yīng)測量瓷套的高度。安裝瓷套終端頭時，應(yīng)考慮終端頭和電纜的尺寸要求，剝下電纜的外保護層，刮掉電纜的石墨層，進行加熱工作。

一般由施工人員對電纜包進行加熱，溫度控制在80 ℃左右。連續(xù)加熱2 h后，應(yīng)消除電纜的機械應(yīng)力。根據(jù)端子尺寸要求，將電纜導(dǎo)體剝離，使用砂紙打磨導(dǎo)體臺。安裝瓷套端子頭時，將端子柱插入電纜內(nèi)芯，使用壓模將二者完全結(jié)合。二者結(jié)合后，打磨接頭處壓痕，保證表面光滑。

（2）預(yù)制式中間接頭安裝。

安裝預(yù)制中間接頭時，應(yīng)將電纜放在接頭井的最終接頭處，在中心線處切斷，按照預(yù)制中間接頭要求的尺寸加工電纜，類似瓷套終端接頭。

剝離電纜外保護層，刮去電纜石墨層，進行加熱，正常情況下施工人員將對電纜包進行加熱，溫度應(yīng)控制在80 ℃左右。連續(xù)加熱2 h后，電纜的機械應(yīng)力將被消除。根據(jù)接頭安裝的尺寸要求，在電纜絕緣屏蔽層端部進行標記，使用刨刀刮除電纜的絕緣屏蔽層，注意電纜末端的過度傾斜。將預(yù)制中間接頭的端子套入纜芯內(nèi)，使用壓模連接，用砂紙磨掉兩連接部分的壓痕。此時施工人員需要注意，應(yīng)在兩者連接處安裝均壓套管。以上工作完成后，施工人員將電纜表面清理干凈，放入預(yù)制件中。

5 結(jié)語

隨著人們生活水平的提高，能源資源已成為人們?nèi)粘Ｉ钪械闹匾糠?，電力資源廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。因此，為了滿足個人和企業(yè)對電力資源的需求，保證電纜安裝活動的施工質(zhì)量，施工單位需要充分結(jié)合施工環(huán)境，采用合適的安裝技術(shù)。安裝電纜終端時，必須根據(jù)終端類型仔細選擇合適的施工工藝，確保未來電纜的安全使用，奠定基礎(chǔ)。施工人員必須堅持電纜敷設(shè)原則，做好施工過程中的質(zhì)量控制，確保施工活動的順利開展。