110kV及以上电力电缆敷设施工方法

第1页共16页110kV及以上电力电缆敷设施工工法1.前言电力电缆线路作为城市电网的重要组成部分，在城市电网安全运行中发挥着重要的作用。电缆敷设的质量、进度是整个电缆工程能否顺利投入运行的关键。电缆敷设是通过人工、机械或人机组合的方法，将电力电缆按设计要求展放到预定位置的施工过程。电缆敷设包括隧道电缆敷设、夹层电缆敷设等方式。电力电缆按绝缘材料可分为油浸纸绝缘电力电缆、塑料绝缘电力电缆、橡皮绝缘电力电缆，塑料绝缘电力电缆常用有聚氯乙烯、聚乙烯、交联聚乙烯绝缘电力电缆。目前交联聚乙烯绝缘电力电缆由于具有良好的电气性能等一系列优点，得到广泛应用,已有取代油浸纸绝缘电力电缆的趋势。橡皮绝缘电力电缆柔软、富有弹性，适用于移动频繁、敷设弯曲半径小的场合，主要作为矿用、船用电缆以及采掘机械用电缆。本施工方法主要介绍使用电缆输送机进行电缆敷设，将电力电缆按要求展放到预定位置的施工方法。电力电缆敷设施工传统采用人工和机械牵引敷设。人工敷设电缆工作效率低、成本高，由于人多，行动上很难取得一致，施工组织相对困难，电缆敷设施工质量与安全难以保证；机械牵引敷设容易造成电缆在转弯处受到过大的侧压力而损伤电缆以及采用牵引网套牵引时因牵引力过大容易造成电缆损伤。公司通过对电缆敷设施工系统研究，决定采用以机械输送为主，牵引为辅、集中同步电气控制的施工方法，总结多年来的实践经验形成了一套成熟、适用的110kV及以上电力电缆敷设施工方法。此方法在工程应用中能够提高电缆敷设的效率和质量，降低施工强度，保证施工安全。通过总结多年的施工经验，编制了隧道内电力电缆敷设施工工法。2.工法特点2.1本施工方法采用电缆输送机为主和牵引为辅展放电缆，能有效分散电缆敷设时的牵引力，控制侧压力，防止电缆展放过程中对电缆造成机械损伤。2.2在电缆牵引头与牵引绳之间串联防捻器，及时消除了钢丝绳或电缆的扭转应力，避免损坏电缆结构以及对施工人员造成伤害。2.3本施工方法能在电缆就位时通过调整电缆位置随时调整蛇形波幅，有利于控制电缆蛇形敷设工艺，确保施工快速、高效。2.4每台电缆输送机处装设分控箱，敷设中总控箱和分控箱均设专人控制全线电缆输送机第2页共16页的启动、停止和输送方向。分控箱处设跳闸按钮，紧急时刻，可使全线电缆输送机停止工作，保证施工安全。2.5全线采用调频载波电话或步话机等进行通信，信息畅通，实现电缆敷设工程的统一指挥。2.6本施工方法特别适合大截面电缆或电缆在转弯多、坡度大的环境下敷设，能够提高工作效率，保证电缆敷设质量，同时能有效保护原有运行电缆的运行安全。3.适用范围适用于电压等级110kV～500kV，截面240mm2～2500mm2电力电缆导管内、构筑物中、桥梁上以及直埋敷设施工（充油电缆除外）。4.工艺原理采用电缆输送机和牵引组合的敷设方法，在敷设路径上布置电缆输送机和滑车，布置并调试控制系统和通信系统。施工人员拆除电缆盘护板，将电缆牵引端引下，在电缆牵引头和牵引绳之间安装防捻器，通过机械或人工将电缆牵引至电缆输送机，电缆到达电缆输送机后，启动电缆输送机。电缆输送机由三相电动机提供动力，齿轮组、复合履带将输送力作用于电缆。电缆在多台电缆输送机共同作用下，实现电缆的输送。整盘电缆输送完成后，将电缆放至指定位置，调整蛇形波幅，按要求进行绑扎和固定。5.施工工艺流程及操作要点5.1施工工艺流程施工流程图见图5.1。5.2操作要点5.2.1施工准备1.技术准备1)施工图纸审核，核对电缆敷设路径、位置、固定方式等。2)核对电缆线路与所连接设备相位，确保相位正确。3)根据电缆的型号、规格选取电缆输送机与滑车。4)计算电缆敷设过程侧压力：敷设通道检查现场布置、调试通信、动力设备敷设电缆电缆固定质量检验施工准备图5-1施工流程图第3页共16页RTp/式中P—侧压力，N/m；T—牵引力，N；R—弯曲半径，m。5)计算电缆牵引力，电缆线路牵引力计算公式见表5.2.1-1，各种牵引条件下的摩擦系数表5.2.1-2。牵引部分示意图计算公式水平直线部分μWLT倾斜直线部分)sincos(WLT)sincosWL(T112111水平弯曲部分布勒算式WRTsinhWRsinhT112）（李芬堡算式）（）（sinh(WR)TcoshTT22112简易算式12TT垂直弯曲部分凸曲面1222T]cos2)sin-[(11WRT）（当2时21222T]2)[(121WRT1222T]cos1sin[21WRT））（（当2时21222T])(1[221WRT凹曲面]cos2)sin[(11WRTT2212）（当2时]2)[(11WRTT222212]cos1sin[21WRTT2212））（（当2时])(1[21WRTT222212表5.2.1-1电缆线路牵引力计算公式TTT1T2θ1θRT1T2T2T1RθT2T1RθRθT1T2T2T1Rθ第4页共16页倾斜面内垂直弯曲部分凸曲面]cos2)sin[(11WRsinTT2212）（]sin2cos)[(11WRsinTT2212）（凹曲面]cos2)sin(1[1WRsinTT2212）（]sin2cos)[(11WRsinTT2212）（注：混凝土管包括石棉水泥管。6)一般电缆均绕在电缆盘上进行拖放，在牵引电缆时尚需克服电缆盘轴孔与轴间的摩擦力。在孔和轴的配合较好的情况下，摩擦力可以折算成15m长的电缆重量。在核算总的牵引力时，还需要计入牵引钢丝绳的重量，一般可折算成相当于5m长的电缆重量。7)计算施工设备的功率及损耗，确定临时施工电源方案。8)编制工程项目管理实施规划或安全施工技术方案。2.现场准备1)根据电缆分段长度、地面交通状况及空间选定最优放线点。2)安装临时施工动力电源及照明。3.人员准备施工前，对敷设电缆的施工人员进行技术交底，明确技术和安全工作细节。4.施工工器具准备主要机具包括吊车、凹型拖车、发电机、电缆放线支架、电缆输送机、滑车、载波电话及配套的辅助工具。牵引时的条件摩擦系数牵引时的条件摩擦系数钢管内0.17～0.19混凝土管，有水0.2～0.4塑料管内0.4滚轮上牵引0.1～0.2混凝土管，无润滑剂0.5～0.7砂中牵引1.5～3.5混凝土管，有润滑0.3～0.4T2T1RθαRθT1T2αT2T1RθαT2T1Rθα表5.2.1-2各种牵引条件下的磨擦系数第5页共16页5.2.2敷设通道检查5.电缆隧道、电缆沟通道、工井通道清理，保证电缆敷设通道内畅通、无积水。6.电缆排管疏通检查及管口保护对电缆敷设所用到的每一孔排管管道进行检查，先用软布清洗排管管内泥沙，再用排管疏通器，进行双向疏通清理，处理排管接头毛刺；排管疏通器是长约600mm、外径为0.85倍排管孔内径的短段厚壁钢管，钢管的重量宜相等于同长度电缆，两端焊接有牵引环，其后串接一个橡胶塞组成，如图5.2.2-1所示，在试通一段排管孔后，如发现钢管表面有纵向刮伤痕，表明管内壁有毛糙尖角。橡胶塞是为了排除管孔内残余的屑末或淤泥等。图5.2.3-1排管疏通器7.复测电缆路径长度及敷设位置，复核电缆接头位置。5.2.3现场布置、调试通信和动力设备1.在电缆盘、牵引端、转弯处、竖井、隧道进出口、终端、电缆输送机及控制箱等关键部位设置载波电话，载波电话应由同一电源供电，调试载波电话（其他通信设备）保证通信畅通。2.电缆敷设前，在电缆盘处、电缆隧道内搭建电缆放线支架，放线支架要求平稳、牢固可靠。安装井口滑车，井口滑车与井圈牢固固定，避免坠入井下。搭建好的放线支架和井口滑车的布置位置应满足电缆弯曲半径要求。3.排管口、高差起落处均安装环型滑车，以防电缆划伤、跳位。电缆排管敷设，牵引电缆时，由于工井内工作面积小，牵引设备一般设置在地面上，这时就需要在工井内临时安装开口单轮滑车，以便改变自上而下的牵引力方向，滑车的规格应和牵引力相配，滑车开口是为了便于取出或放进牵引绳，校正安放滑车挂钩位置。4.根据牵引力计算结果，确定电缆输送机布置方案。一般每隔20m左右放置一台电缆输送机，每隔3～4m放置一个滑车（以电缆不拖地为原则），在敷设路径转弯、上下坡等地方应增加电缆输送机，并加设转弯滑车。敷设机具布置见图5.2.3-1。5.电缆敷设工作井垂直落差较大时，应根据电缆本体重量计算结果，在工作井口放线架处第6页共16页或工作井垂直向下中间部位加设电缆输送机。6.牵引机、电缆输送机、电气控制系统全部安装好后应进行调试，确保所有输送机同步运行,且运行性能良好。1)按主控箱正转按钮，听到接触器吸合声后，检查主控箱和分控箱电压正常，分控箱上指示灯指示正常；2)把电缆输送机电源线插到分控箱上，转动电缆输送机上倒顺开关，使电缆输送机运行方向与实际相符后，输送机上开关位置不能转动；3)各输送机运行方向调定后，按主控制箱上停止、正转、反转按钮电缆输送机应能同时停止，正转启动，反转启动。4)启动电缆输送机，按动任何一个分控箱上停止按钮都可使全线停止工作。5.2.4电缆敷设1.电缆盘运至施工现场后，核对电缆型号、盘长、拆盘、检查电缆外观。如采用现场电缆放线架，电缆按敷设方案运输到位，现场吊装电缆盘安放至的电缆放缆架（钢轴）架起。图5.2.3-1敷设机具布置示意图电缆输送机5分控箱5电缆输送机1分控箱1控制箱1控制箱2放缆机1放缆机2放缆机3放缆机4放缆机5放缆机6…………拐弯滑车，布置于路径上拐弯处直线滑车，布置于路径上直线处拐弯滑车，布置于路径上拐弯处直线滑车，布置于路径上直线处电源控制箱，控制右侧所有放缆机电源控制箱，控制左侧所有放缆机电源线、控制线电源线、控制线施工电源施工电源总控箱1总控箱2电缆输送机4总控箱，控制左侧所有电缆输送机总控箱，控制右侧所有电缆输送机……电缆输送机2电缆输送机3……电源线、控制线电源线、控制线控制箱1控制箱2放缆机1放缆机2放缆机3放缆机4放缆机5放缆机6…………拐弯滑车，布置于路径上拐弯处直线滑车，布置于路径上直线处拐弯滑车，布置于路径上拐弯处直线滑车，布置于路径上直线处电源控制箱，控制右侧所有放缆机电源控制箱，控制左侧所有放缆机电源线、控制线电源线、控制线施工电源控制箱1控制箱2放缆机1放缆机2放缆机3放缆机4放缆机5放缆机6…………拐弯滑车，布置于路径上拐弯处直线滑车，布置于路径上直线处拐弯滑车，布置于路径上拐弯处直线滑车，布置于路径上直线处电源控制箱，控制右侧所有放缆机电源控制箱，控制左侧所有放缆机电源线、控制线电源线、控制线施工电源控制箱1控制箱2放缆机1放缆机2放缆机3放缆机4放缆机5放缆机6…………拐弯滑车，布置于路径上拐弯处直线滑车，布置于路径上直线处拐弯滑车，布置于路径上拐弯处直线滑车，布置于路径上直线处电源控制箱，控制右侧所有放缆机电源控制箱，控制左侧所有放缆机电源线、控制线电源线、控制线施工电源直线滑车，布置于路径上直线处转弯滑车，布置于路径上转弯处转弯滑车，布置于路径上转弯处直线滑车，布置于路径上直线处电缆输送机6分控箱3分控箱2分控箱4分控箱6第7页共16页2.将电缆尾端固定在电缆盘上，隧道、电缆沟一般通过人力展放牵引绳，一般电缆出厂都装有牵引头，如果缺少这种牵引头，安装钢丝网套，由于钢丝网套只是将牵引力过渡到电缆外护层上，而护层的允许牵引强度小，因此不能代替牵引端，只有经过计算，牵引力小于护层允许牵引力时才能使用，一般只做辅助牵引用。在电缆牵引头和牵引绳之间安装防捻器。机械敷设电缆时最大牵引强度宜符合表5.2.4的规定。3.电缆隧道井口，排管口处专人看护，防止硌伤电缆。4.电缆敷设过