水電站500kV電纜工程敷設施工簡介

1、貴州三板溪水電站500kv電纜工程敷設施工簡介陳偉良（廣州供電局輸電部）摘要我廣州市電纜技術服務公司承接了一回500kv交聯(lián)電纜的敷設安裝工程。本次工程為貴州的三板溪水電站安裝500kv電纜出線，電纜敷設的高差是147米，是目前國內(nèi)電纜敷設落差最大的一次。在為期1個月的敷設工作中，我們克服了許多技術和工程中的難題，為今后超高電壓，高落差交聯(lián)電纜的敷設安裝積累了寶貴的經(jīng)驗。關鍵詞電纜敷設1電纜介紹本次500kv交聯(lián)電纜工程，選用的電纜截面積、單位重量以及敷設落差均為全國之最。為了適應高電壓高落差的要求，電纜的結(jié)構(gòu)需經(jīng)過特殊的設計。電纜主絕緣和金屬護套都應比普通的交聯(lián)電纜有所加厚，在電纜金屬護套與

2、外半導電層之間除阻水帶外，還應有加厚的彈性襯墊層，以此加強摩擦，避免電纜在豎直位置敷設時電纜本體與金屬護套產(chǎn)生位移。在電纜pvc外護套也應有加強設計，增加電纜承受縱向的拉伸力。為此，本次工程選用了進口日本住友公司生產(chǎn)的電纜，基本參數(shù)見下表：表一電纜制造廠家日本住友額定電壓500kv導體截面積1 x 1200mm2主絕緣厚度30mm電纜外徑約152mm電纜重量約30kg/m2電纜敷設路徑電纜由500kv出線平臺起，經(jīng)過約150米電纜隧道，進入電纜豎井，豎井高度為147米，電纜出豎井后，再經(jīng)過55米廊道進入gis室，電纜全長約480米。見圖1。3主要的敷設機具本次工程采用卷揚機牽引配合電纜輸送機的

3、敷設方式。在電纜進入豎井后，為電纜設置一條保護鋼絲繩，利用1臺8噸的拉力機牽引，為電纜提供必要的制動力。表二名稱規(guī)格數(shù)量拉力機8t1臺卷揚機2t1臺電纜輸送機500kg12臺滑輪直，轉(zhuǎn)角1批電纜導向架凹、凸4臺4電纜敷設的流程敷設前準備工作1電纜走廊，豎井情況的調(diào)查。確認土建及現(xiàn)場情況符合敷設要求。2量度電纜敷設長度，確認與設計及訂貨電纜長度相符。3施工電源，照明系統(tǒng)安裝到位以及通訊系統(tǒng)調(diào)試成功。4完成臨時棚架，安全圍欄的搭建。5按牽引力要求完成敷設機具就位。6放好導引鋼絲繩。圖一電纜敷設1電纜盤就位。2進行電纜在隧道，豎井中敷設。3按照設計要求進行電纜放置，固定工作。4斬斷多余電纜并作封口處

4、理。5對已敷設電纜進行保護工作。5本次工程的重點（1）豎井內(nèi)安全平臺，安全網(wǎng)的搭建?！鞍踩谝弧庇墒贾两K都是我們工作中貫徹的方針，電纜豎井有147米高，工作時必須設置安全圍欄和佩戴安全帶，這點及其重要。在電纜敷設前，在豎井中每一層需搭建臨時的工作平臺，以便有足夠的工作空間。在豎井中搭建安全網(wǎng)，是防止在施工過程中工具從高空跌落危及人身和電纜安全。 （2）敷設機具的布置。本次工程采用卷揚機牽引配合輸送機敷設的方式，500kv電纜的質(zhì)量較重（約30kg/米），沿線必須合理安排敷設機具，避免牽引力過大硬性損傷電纜。根據(jù)電纜可承受的最大牽引力為t7kg/mm2 x 1200mm2=8400kg，在出現(xiàn)平

5、臺配備1臺輸送機，在上隧道段配備8臺輸送機，在下走廊段配備3臺輸送機及一臺卷揚機，布置位置參照圖一。在敷設過程中，卷揚機和輸送機必須以6m/min的速度同步工作，牽引力保持在1.5噸左右。（3）通訊系統(tǒng)的調(diào)試。由出線平臺起至洞內(nèi)gis室全線電纜走廊必須配置雙向無線通話系統(tǒng)，便于全體工作人員能同時接收指令信息，所有敷設機具能被統(tǒng)一指揮調(diào)配。由于電纜隧道較深、落差大，通訊條件極差，經(jīng)過專業(yè)通訊公司的現(xiàn)場測試、調(diào)試，我們在豎井頂部、中部，底部共配置了3臺通訊放大器和差轉(zhuǎn)機，實現(xiàn)了通訊的暢通。（4）導向架的設計與布置。電纜在出線平臺上下位置和豎井進出位置必須配備電纜導向架。導向架由一組滑輪和支架焊接組

6、成，見圖二。導向架的拐彎半徑要滿足電纜最少的動態(tài)彎曲半徑r20d3米要求。在豎井口“”位置的導向架是敷設的關鍵位置，必須經(jīng)過特殊處理。電纜進入豎井后，該位置的受力隨著進入豎直部分的電纜增多而迅速正大。當電纜完成進入豎井后，在“”位置的受力t30kg/m x l（豎井高度）=4410kg將全部施加在金屬護套上，這個數(shù)值遠遠大于電纜的側(cè)壓力允許值。因此，在此處的導向架必須經(jīng)過特殊的加工處理。我們將導向滑輪改為導向槽的形式，見圖三。導向槽是一個180度的圓弧槽，半徑為4米，槽內(nèi)壁和邊緣必須打磨光滑。敷設時電纜與內(nèi)槽面緊密接觸，電纜由原來點受力的形式轉(zhuǎn)化為傘形面受力的形式。改用導向槽后，能有效降低電纜

7、受到的側(cè)壓力，但仍未能滿足電纜廠家250kg/m的要求，為此，還需做另外一項保護措施。 圖二 圖三圖四（5）安裝電纜保護鋼絲繩。為了盡一步減少電纜的側(cè)壓力，并防止在電纜進入豎井后，電纜由于自身重量逐漸增大，當大于電纜盤與上部走廊輸送機對電纜提供的制動力時，產(chǎn)生電纜急速墜落豎井的情況，我們還安裝了保護鋼絲繩。在豎井頂部“”位置，我們安裝了一條保護鋼絲繩，鋼絲繩的最大受力為8噸，鋼絲繩的另外一頭，安裝一臺可提供8噸牽引力的拉力機。當電纜敷設進入豎井后，每相隔15米，用一組尼龍繩和鐵扣將電纜和鋼絲繩捆綁在一起，之后每隔1米，再用麻繩加以固定，見圖四。這樣做的目的是當電纜逐漸進入豎井后，將逐漸增大的重

8、力分散轉(zhuǎn)化到保護鋼絲繩上，避免電纜自身受力，見圖四。這時，對牽引保護鋼絲繩拉力機的控制尤為重要。在捆綁的尼龍繩和麻繩逐漸受力后，保護鋼絲繩的下降速度必須與電纜的敷設同步進行。配備保護鋼絲繩后，電纜重量由鋼絲繩承擔了，電纜自重得到有效的轉(zhuǎn)移，大大降低了豎井頂部位置的側(cè)壓力，與此同時，為電纜一旦突然墜落提供了充足的制動力。敷設完成后，我們對電纜的外觀進行了仔細的檢查，電纜的外護套和金屬護套沒有出現(xiàn)任何的損傷和變形，由此可見，這種敷設方式在電纜高落差敷設中是可行有效的。（6）電纜敷設后的蛇型固定。本次工程是500kv水電站的出線，電纜在一日的工作周期內(nèi)有可能出現(xiàn)數(shù)次滿載和空載運行，這種負荷的變化會引

9、起電纜產(chǎn)生熱伸縮，當電纜截面積較大時，伸長量也較大。如果不能消除由此產(chǎn)生的機械應力，這將對電纜的主絕緣和鋁護套造成不良影響。為此，電纜采用蛇型的固定方式。在水平位置，每間隔4500mm的固定支架，制作電纜豎直波谷量為230mm蛇型，見圖五；在豎井位置，每間隔3500mm，制作電纜水平波谷量為150mm蛇型，見圖六。（7）電纜預留段的敷設。三板溪水電站電纜工程是國內(nèi)首次使用500kv的交聯(lián)電纜，日方設計在敷設中考慮了對電纜進行預留，以備日后檢修之用。按設計要求在電纜戶外終端側(cè)和gis終端側(cè)作電纜的預留。一個預留段位于上部出線平臺，豎向形成一個4米半徑的波形，預留約10米電纜，見圖七。另一個預留段

10、位于下部電纜走廊，電纜像正弦波般布置，連續(xù)4個圓弧，預留約7米電纜，見圖八。在交聯(lián)電纜被廣泛應用的地區(qū)，如廣州，甚至在日本本土，新敷設的電纜如非有特定擴建的用途，都取消了預留段的設計。如此繁復地預留電纜，在增加成本的同時，亦增加了敷設施工的困難。 圖五 圖六dddddddddddddddddddd 圖七 圖八6工程總結(jié)此前，我公司完成了許多220kv交聯(lián)電纜的敷設工程,其中有高差為71米的廣西百色右江水電站電纜工程，有落差為108米的福建棉花灘電纜工程，積累了許多交聯(lián)電纜高落差敷設的經(jīng)驗。貴州三板溪水電站500kv電纜工程選用了500kv的交聯(lián)電纜，電纜線芯截面積為1200 mm2，敷設的高差是147米,電纜敷設的全長約4