城市地下輸電工程探討

景保福

（河南許繼工控系統(tǒng)有限公司，河南許昌461000）

我國城市高低壓供電線路入地工程是一項關(guān)系民生的重大問題，高低壓供電線路設(shè)計過程中需要根據(jù)城市面貌變化情況有針對性的實(shí)施，從根本上保證城市高低壓供電線路的科學(xué)性、規(guī)范性、合理性。根據(jù)工程實(shí)際和工程經(jīng)驗，本文逐步探討了供電線路入地工程實(shí)施過程中應(yīng)該注意的一系列問題，從施工的前期準(zhǔn)備工作、電纜管鋪設(shè)施建設(shè)、施工中問題進(jìn)行研究，對工程順利實(shí)施產(chǎn)生重要的影響。

隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國城市供電系統(tǒng)的面貌也發(fā)生了根本性的變化。城市輸電本身就是一個復(fù)雜的系統(tǒng)（見圖1），而直流輸電又是重要的組成部分。隨著我國電力系統(tǒng)“西電東送、南北互供、全國聯(lián)網(wǎng)”方針政策的快速實(shí)施，我國將進(jìn)入直流輸電技術(shù)發(fā)展的黃金時段。直流輸電系統(tǒng)主要由無功補(bǔ)償裝置、交流斷路器、交流濾波器、換流變壓器、換流裝置、平波電抗器、避雷針、直流濾波器、直流輸電線、保護(hù)控制器等組成（見圖2），結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，也要求城市地下輸電工程必須精心設(shè)計。需要根據(jù)城市發(fā)展的實(shí)際狀況，對整個高低壓供電線路進(jìn)行改造，從根本上優(yōu)化高低壓線路結(jié)構(gòu)，提高城市供電能力和供電線路質(zhì)量。我國城市近幾年建設(shè)步伐加快，主要表現(xiàn)在有計劃有步驟的對主要干道的進(jìn)行翻新改造，同時還對主干道兩邊的建筑物進(jìn)行裝飾，改變了整個城市的面貌，城市的整體形象也發(fā)生了很大的改觀。以往城市高低壓電線主要架設(shè)在高空中，在便道上進(jìn)行通訊線路和供電線路布設(shè)，對整個城市主干道的形象產(chǎn)生了重大影響。從安全性方面看，地面架空線路供電方式會有很多的不安全因素，經(jīng)常產(chǎn)生供電事故，這與供電需求、城市發(fā)展、環(huán)境改善是完全不匹配的，高空架設(shè)方式與城市大發(fā)展也是不相適應(yīng)的；因此，城市高空架設(shè)供電線路入地改造工程是新形勢下城市發(fā)展的需要。

圖1 輸電系統(tǒng)示意圖

圖2 直流輸電系統(tǒng)的基本構(gòu)成

1 施工前期準(zhǔn)備工作

城市高低壓供電線路入地工程施工過程中需要建立完整的組織機(jī)構(gòu)，確定責(zé)任人負(fù)責(zé)制，從根本上消除施工過程中各種安全質(zhì)量隱患。高低壓供電線路入地施工過程中需要責(zé)任明確、工作高效，項目部需要建立完善的組織機(jī)構(gòu)。項目實(shí)施過程中需要編制施工組織設(shè)計圖，從閱讀項目施工的圖紙開始，對項目施工過程中的各個坐標(biāo)需要全面掌握，主要是對水平坐標(biāo)和標(biāo)高坐標(biāo)進(jìn)行準(zhǔn)確把握。只有對各種坐標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確把握，才能對參考點(diǎn)的數(shù)量和位置進(jìn)行準(zhǔn)確定位，從而能夠按照計算規(guī)則計算出控制點(diǎn)的具體位置，能夠計算出工程量和施工過程中對材料數(shù)量的需求，為整個工程能夠順利實(shí)施奠定了重要基礎(chǔ)［1］。城市高低壓供電線路入地施工過程中還需要對工藝方案進(jìn)行設(shè)計，通過對施工關(guān)鍵點(diǎn)的控制和把握，提高工程施工的質(zhì)量和效益。針對一些特殊工藝需要對施工方案和技術(shù)方案進(jìn)行準(zhǔn)確把握，項目實(shí)施過程中項目經(jīng)理需要充分發(fā)揮作用，項目經(jīng)理需要帶領(lǐng)項目安全材料管理人員和施工技術(shù)管理人員對施工現(xiàn)場的環(huán)境、施工路線進(jìn)行深入考察。首先，需要對主干道的城市交通狀況進(jìn)行全面分析，才可以更好的判斷現(xiàn)場的交通流量對施工材料運(yùn)輸?shù)挠绊憽Ｆ浯危切枰獙κ┕み^程中道路兩側(cè)的商鋪營業(yè)情況進(jìn)行分析，看商鋪旁邊能夠堆放的材料數(shù)量對整個施工狀況產(chǎn)生多大的影響，城市高低壓供電線路入地工程施工需要考慮綜合性因素，這樣才能保證施工各項工作能夠順利開展。

城市高低壓供電線路入地工程施工過程中還需要對施工電纜管線進(jìn)行全面分析，看其施工過程中是否與其他的市政管道發(fā)生沖突，檢測過程中主要包括給水、廣告牌、煤氣、污水、通訊、熱力等。通過對現(xiàn)有管道的標(biāo)高進(jìn)行測量，從而能夠確定電纜管和其他管道之間的垂直距離，最后需要對各種技術(shù)資料進(jìn)行整理，保證各項工作能夠順利開展（見圖3）。具體施工過程中需要根據(jù)高低壓架空線路的施工特點(diǎn)，確定城市高低壓供電線路入地工程施工的工藝流程，按照測量放線、電纜開溝槽開挖、電纜管溝槽地墊層澆灌、電纜管鋪設(shè)、電纜管上部和周圍細(xì)沙回填、電纜管澆筑和砌筑、電纜管內(nèi)金屬設(shè)置的施工安裝等（見圖4）。

圖3 地下輸電施工現(xiàn)場管線處理

圖4 地下輸電施工現(xiàn)場

2 高低壓供電線路入地電纜管鋪設(shè)方案

通過對高低壓供電線路入地電纜管鋪設(shè)進(jìn)行分析和研究之后，可以看出施工順利是按照先鋪設(shè)電纜管后施工電纜井的方案。通過對高低壓入地施工的現(xiàn)場障礙情況進(jìn)行分析，可以看出需要保持放線的準(zhǔn)確性，同時對各線路段電纜井位置進(jìn)行準(zhǔn)確標(biāo)準(zhǔn)，才能保證施工過程中的準(zhǔn)確性。城市高低壓供電線路入地工程施工過程中需要對城市主干道和T形電纜井位置進(jìn)行準(zhǔn)確把握，嚴(yán)格按照圖紙設(shè)計方案施工，保證城市主干道十字交叉路口電纜施工方案的準(zhǔn)確性、合理性、安全性，為以后調(diào)整和維護(hù)工作提供方便。在電纜管溝槽開挖和電纜井基坑開挖過程中需要對施工設(shè)計的情況進(jìn)行全面把握，對開挖電纜溝槽和基坑位置進(jìn)行準(zhǔn)確把握，同時還需要對各個管道和通訊電纜、電力情況進(jìn)行分析，對通訊電纜的水平位置尺寸、根數(shù)、深度、管道直徑情況進(jìn)行把握［2］。開挖過程中需要組織專人對挖掘現(xiàn)場進(jìn)行控制指揮，保證開挖的深度和大小符合標(biāo)準(zhǔn)和要求，針對一些保護(hù)位置或者重點(diǎn)位置需要采取人工開挖的施工方式，保證開挖過程順利進(jìn)行，這樣才能夠保證通訊電纜、電力電纜、煤氣管道不被破壞。針對電纜管溝槽兩側(cè)需要按照一定深度開挖放坡，如果一些特殊位置必須采取必要的支護(hù)措施，確保施工過程安全。在電纜溝兩側(cè)盡量不要堆放回填土，把各種不安全因素降低到最低限度。城市高低壓供電線路入地施工過程中還需要對天氣情況進(jìn)行把握，天氣狀況對整個施工會產(chǎn)生重要的影響，如果是雨季施工必須做好防雨水澆灌工作，同時還要保護(hù)好電纜溝槽側(cè)壁出現(xiàn)塌方現(xiàn)象。城市高低壓供電線路入地施工過程中需要科學(xué)的組織施工，需要按照電纜管鋪設(shè)工程的具體特點(diǎn)，組織相應(yīng)的分隊按照一定步驟推進(jìn)工作，比如可以把施工隊分成3個隊：一隊對電纜管溝槽開挖，同時對溝槽墊層澆筑；二隊對電纜管進(jìn)行鋪設(shè)和回填；三隊對電纜井回填覆土。三隊之間的協(xié)調(diào)工作可以保證城市高低壓供電線路入地工程順利實(shí)施。

玻璃鋼電纜管鋪設(shè)過程中需要對各種管材料的特征進(jìn)行全面把握，首先需要對管口插接方向進(jìn)行準(zhǔn)確把握，通常情況下與電纜鋪設(shè)施工方向保持一致。電纜管鋪設(shè)溝槽需要墊上5～10cm的細(xì)砂。在接口施工中需要用好膠塑膠卷。插接尺寸能夠按照相應(yīng)位置處理，管道中需要插上代絲，在第1層電纜鋪設(shè)完成之后，第2層電纜鋪設(shè)完成之前，要把第1層電纜管用細(xì)砂落實(shí)，以上各個鋪設(shè)流程都和第1層電纜管鋪設(shè)方式相同［3］。電纜管線路鋪設(shè)完成后覆土20～30cm。在電纜管的上部禁止通過壓路機(jī)碾壓，各個分段的施工口需用保護(hù)袋進(jìn)行保護(hù)，接管口之間需留有一定的尺寸，為以后延續(xù)施工提供方便。

電纜井施工過程中要對基坑開挖進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，在基坑墊層澆筑之前需做好4根接地極的埋設(shè)工作，電纜進(jìn)模塊施工過程中需要分兩步開展工作。第一步底模板支撐模式，側(cè)墻壁模板支撐過程需要按照50～60cm尺寸在兩個板之間增設(shè)模板縫和拉條。模板支承過程重要整體加固，若混凝土的坡度較大，側(cè)壁墻的模板壓力相對比較集中，所以容易造成跑模現(xiàn)象產(chǎn)生。第二步在電纜井側(cè)壁墻鋼筋綁扎完成之后，需要按照設(shè)計圖紙檢查各個空洞的尺寸大小，電纜井中需要設(shè)立拉鉤的位置和數(shù)量，保證電纜橋架與模板之間固定牢固。施工完成之后，需要把預(yù)留孔洞全部通過水泥袋進(jìn)行堵嚴(yán)，對電纜井進(jìn)行混凝土澆灌時需要按照標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行，從根本上增強(qiáng)混凝土主體的防水防滲透能力。

3 高低壓供電電纜地下鋪設(shè)問題解決方案

針對電纜鋪設(shè)過程中的線路與路邊建筑物之間距離較近的情況，需要對個別地段電纜深埋超出相應(yīng)深度的建筑物基礎(chǔ)深度進(jìn)行分析，開溝后溝邊距離建筑物的尺寸進(jìn)行控制，主要是距離建筑物尺寸小于建筑物開挖過程中規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，這個時候電纜線是不能隨意向路邊移動，必須通過縮短開挖長度的模式，按照一節(jié)整管長度進(jìn)行溝槽開挖，通過半干性混凝土打底，從根本上解決混凝土澆灌不完全的問題，等到混凝土鋪實(shí)之后，可以實(shí)現(xiàn)普管蓋砂工作，通過連續(xù)作業(yè)的模式，可以保證整體建筑物的安全。這種模式雖然工作效率會降低一些，但是具體實(shí)施過程中能夠為工期完成贏取相應(yīng)的時間。

城市高低壓供電線路入地工程施工過程中需要把電纜管鋪設(shè)線路和城市主干道上的污水井、煤氣閘門井、自來水閘門井、熱力閘門井、通訊閘門井之間重疊使用，保證資源共享性，優(yōu)化城市高低壓供電線路，針對重疊現(xiàn)象需要采用科學(xué)有效的方法，把污水井延著污水管道方向移動，可以保證整個管道的合理鋪設(shè)。如果是煤氣閘門井、自來水閘門井、通訊檢查井、熱力閘門井，同樣采取這樣的模式鋪設(shè)［4］。因為，這些井產(chǎn)權(quán)屬于不同的行業(yè)，在施工管理過程中移位審批程序復(fù)雜，如果不能有效開展工作，會延誤整個工期。城市高低壓入地線路施工過程中需要使用聚丙烯（Polyethylene，PE）管材，采取用電加熱接口器進(jìn)行接口連接，針對兩個電纜井長度需要進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃，對井位進(jìn)行全面控制，這樣可以保證整個施工過程能夠按照相關(guān)質(zhì)量要求進(jìn)行。同時，在施工過程中也不會影響原單位產(chǎn)權(quán)問題，只是增加了一點(diǎn)費(fèi)用，但是比整個管道改造要節(jié)約1／3成本，這樣產(chǎn)權(quán)單位和業(yè)主都能得到一個滿意的結(jié)果。

城市高低壓供電線路入地施工過程中需要對管道鋪設(shè)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。在鋪設(shè)過程中需要和煤氣管道進(jìn)行垂直相交，按照相近平行的鋪設(shè)原則進(jìn)行鋪設(shè)。電纜線施工過程中有的管道部位和城市燃?xì)夤艿来嬖谙嘟蛘呦嘟坏那闆r，燃?xì)夤艿佬枰陔娎|井處進(jìn)入電纜井中，對這種情況需要根據(jù)施工現(xiàn)場情況，電纜管道鋪設(shè)過程中可以采取避讓的方式，避開鋪設(shè)沖突現(xiàn)象產(chǎn)生。如果在施工過程中無法避開，需要采取必要的保護(hù)措施，確保兩個線路之間能夠科學(xué)鋪設(shè)，保證施工質(zhì)量和施工安全。這種情況通常需要在保護(hù)套管處各增加一個檢查井，可以隨時對管道的漏氣情況進(jìn)行檢測。電纜線與煤氣管道之間的平行距離需要大于100cm，如果距離沒有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求的，需要采取混凝土包封的辦法，并且下部需要留出一定的安全距離。如果城市高低壓供電線路入地施工過程中穿越熱力管線［5］。當(dāng)電纜線與熱力管線出現(xiàn)相交情況的時候，需要對熱力線的標(biāo)高進(jìn)行測量，根據(jù)電纜線與熱力管線的相對位置確定安全距離，通常情況下需要把電纜線鋪設(shè)在熱力管線的下方，并且二者保持必要的安全距離。

通過對城市高低壓供電線路入地施工問題進(jìn)行分析和研究，可以看出掌握施工過程中各個流程對整個線路優(yōu)化會產(chǎn)生重要的意義，具體施工過程中需要對電纜井澆筑、電纜線鋪設(shè)、施工組織、地下施工障礙等問題都找到科學(xué)有效的解決方案，才能在施工過程中得到應(yīng)用，并對整個施工過程進(jìn)行監(jiān)督，輸電網(wǎng)多維可視化在線監(jiān)測解決方案（見圖5），保證了高低壓供電線路入地施工順利進(jìn)行。

圖5 輸電網(wǎng)多維可視系統(tǒng)

［1］馬勇軍.談電力工程施工中的質(zhì)量控制［J］.科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2010（8）：92－93.

［2］劉智超.輸電線路設(shè)計應(yīng)注意的問題［J］.新疆電力技術(shù)，2010，105（2）：90.

［3］王 坤.淺談電纜敷設(shè)施工中應(yīng)注意的問題［J］.科技傳播，2010（14）：71－72.

［4］王成博.輸電線路安全施工管理措施的幾點(diǎn)研究［J］.黑龍江科技信息，2010（22）：51－52.

［5］張一國.水輪發(fā)電機(jī)組預(yù)埋電纜管的改進(jìn)［J］.水電站設(shè)計，2004（2）：76，78.