110kV雙回電纜終端鋼管塔支架新工藝

唐壽意

（黔東南苗族侗族自治州水電工程公司　貴州凱里　556000）

110kV雙回電纜終端鋼管塔支架新工藝

唐壽意

（黔東南苗族侗族自治州水電工程公司貴州凱里556000）

近年來，為了處理電網建設占用城市土地資源和空間資源之間的矛盾。要求設計建設單位對電力線路由傳統的架空線路為主轉變為現在的以電纜入地為主的供電方式。本文針對110kV雙回電纜終端鋼管塔支架的創新制作新工藝進行了簡易論述。

110kV電纜；終端鋼管塔；不銹鋼；支架；工藝

前言

隨著我國城市化建設速度越來越快，城市人口數量的不斷增長，而城市土地資源越來越少。城市空間利用面臨著嚴峻的挑戰，為了節約土地資源和城市空間的綜合利用，而城市發展離不開電力。前幾年，在城市電網設計中為減少占用土地資源多采用鋼管塔架設線路。目前，為解決城市發展電網建設與土地占用根本矛盾主要采用電纜入地方式建設電網。除增加單位造價成本外，可有效解決城市發展中電網建設與土地資源及空中資源的諸多問題。

1　電纜入地的現狀

由于建設周期和地域開發上的差異。不能在短時間內就將所有城市中架空線路全部改為電纜入地的方式建設城市電網。由于受地域經濟和項目資金來源方式的不同，許多地方和項目采用逐步漸進的方式改造原有電網。這樣就出現了許多電纜入地鋼管終端塔。電纜入地終端鋼管塔安裝質量與外觀既影響電網安全運行又影響城市美觀。本文對電纜入地雙回終端鋼管塔安裝質量及外觀設計建設進行簡單論述。

根據行業設計慣例，在選擇電纜入地雙回終端鋼管塔時，一般以耐張鋼管塔作為電纜入地雙回終端鋼管塔。通常情況下，城市電網110kV雙回鋼管終端塔底部直徑在2m左右。下端大上端小，類似圓臺形結構，而且是多節采用法蘭相連。在此基礎上，設置電纜支架使110kV電纜能夠安全、順利敷設。電纜支架制作工藝及設計尺寸對整個項目順利實施至關重要。

2　項目案列分析

根據筆者于2012年在110kV凱金線和110kV懷金線電纜遷改入地項目（以下簡稱項目A）、2013年在110kV凱西Ⅰ、Ⅱ回電纜遷改入地項目（以下簡稱項目B）中對電纜上塔支架制作工藝和設計尺寸的總結情況介紹如下：

項目A主要參數：

（1）項目性質：雙回架空線入地遷改，改造線路長度為0.79km。拆除雙回鋼管塔5基，項目所在地為城市主干道。

（2）電纜型號為YJLW（02）-1×500-64/110，生產廠家為江蘇揚州曙光電纜公司，電纜直徑為96mm。

（3）電纜敷設方式為穿鋼化玻纖管φ200×8雙回并列埋地敷設。

（4）加裝避雷器安裝方式為吊裝式。

（5）本項目設計電纜排列方式為平行排列。

（6）接地方式為直接接地保護和交叉接地保護。

（7）電纜上塔底部保護管采用鋼化玻纖管φ200×8雙回并列。

（8）電纜終端頭采用長沙電纜附件廠生產的110kV干式GDZ型預制高壓電纜終端頭。

（9）雙回終端鋼管塔圓臺型底部直徑為1800mm，呼稱高度處圓臺形頂部直徑為650mm。

（10）架空導線采用LGJ-240/30。

項目B主要參數：

（1）項目性質：雙回架空線入地遷改，改造線路長度為1.8km。拆除雙回鐵塔4基，雙回鋼管塔2基。項目所在地為舊城區改造。

（2）電纜型號為YJLW（02）-1×630-64/110，生產廠家為江蘇揚州曙光電纜公司，電纜直徑為107mm。

（3）電纜敷設方式為穿鋼化玻纖管φ200×8雙回并列埋地敷設。

（4）加裝避雷器安裝方式為吊裝式。

（5）本項目設計電纜排列方式為平行排列。

（6）接地方式均為交叉接地保護。

（7）電纜上塔底部保護管采用鋼化玻纖管φ200×8雙回并列。

（8）電纜終端頭采用長沙電纜附件廠生產的110kV干式GDZ型預制高壓電纜終端頭。

（9）雙回終端鋼管塔圓臺型底部直徑為2000mm，呼稱高度處圓臺形頂部直徑為700mm。

（10）架空導線采用LGJ-300/35。

上述兩項目根據施工圖要求將原線路轉角耐張雙回鋼管塔變為雙回終端鋼管塔，上塔電纜采用支架并行排列方式敷設。由于設計單位諸多因素，雙回鋼管塔電纜支架無具體加工圖，由施工單位根據相關規范要求自行解決。

3　解決過程

我單位承接該項目后，組織技術攻關小組，對電纜上塔支架橫擔加工工藝要求及加工圖尺寸進行全方位研究解決方案。

分析以往經驗情況：如圖1（a）所示，在傳統110kV電纜上塔案例（鐵塔總高為26.5m，呼稱高為16.0m）中，大多采用充油瓷套管電纜終端頭。考慮到電纜終端頭重量較重、需要定期維護，因此在電纜登塔時需要安裝1個距地面7m以上的平臺（110kV單回路的平臺尺寸為8.0m×3.2m。110kV雙回路的平臺尺寸為2個6.2m×4.6m，這給檢修工作帶來不便，而且在城市景觀道路旁由于征地困難而難以實施。

如圖1（b）所示110kV電纜GDZ型110kV干式高壓電纜終端頭安裝在110kV雙回終端鋼管塔上，利用干式電纜終端頭的諸多優點，取消了電纜上塔時的安裝平臺以及較為繁瑣的導線連接方式，直接利用雙回鋼管塔上的橫擔或者抱箍支架作為固定電纜點，再利用干式電纜終端頭重量輕的特點，直接將其固定在電纜上。同時對110kV凱迪線Ⅰ、Ⅱ回線路電纜遷改所使用雙回路電纜終端塔分析，該雙回終端鋼管塔總高為35.5m，呼稱高為19.0m地線橫擔與導線上橫擔距離為4.5m，塔身上共設置5層導線橫擔，間距均為3.5m。

圖1　傳統及新式電纜塔（桿）

從上塔支架加工材料為碳鋼角鐵，因為該碳鋼角鐵屬于磁性類材料，在電纜使用過程中易產生渦流現象，渦流造成電流損耗及支架發熱現象。留下安全隱患，且施工安裝不便，在日后運行中維護困難。

3.1材料分析

（1）通過認真學習同類項目參考資料，分析當地各項地文及氣象資料以及項目改造的主要技術參數，認真總結以往施工經驗，鼓勵技術攻關小組開拓創新。

（2）分析當地材料結構，對各類材料進行認真比對。經分析研究后，確定采用非磁性材料可有效避免電纜運行中的渦流現象。而不銹鋼材料從造價、機械強度、變形系數、蠕變系數、屈服值等參數（碳鋼屈服值為207MPa，不銹鋼屈服值為205MPa）分析都優于普通碳鋼材料。最后確定采用不銹鋼方材（特制）99×30× 2mm作為電纜上塔支架橫擔主材；不銹鋼支架橫擔配置我公司研發的不銹鋼電纜專用抱箍，項目A采用電纜專用抱箍為Ω-3，項目B采用電纜專用抱箍為Ω-4。

（3）鋼管塔專用抱箍材料采用碳鋼熱鍍鋅扁鋼80×8mm進行加工制造。

（4）M型固定支撐架材料為碳鋼熱鍍鋅80×8mm扁鋼進行加工制作。

3.2加工制作3.2.1鋼管塔專用抱箍制作

對雙回鋼管終端塔各項參數進行分析和測量，對鋼管塔專用抱箍扁鋼下料長度A-1#為5152mm、兩側螺桿直徑為φ20mm、兩側螺桿長度為200mm。對抱箍扁鋼機械沖壓定型后，將螺桿焊接在抱箍兩端，焊接方法用普通碳鋼焊條φ3.2mm雙層加固焊接。焊接完成后進行拋光→打磨→酸洗→熱鍍鋅；A-2#、A-3#…等鋼管塔專用抱箍扁鋼下料長度計算公式為L=d（鋼管塔安裝位直徑）×π-M（M型固定支撐架長度）。項目B加工尺寸參照項目A的計算公式進行計算。

3.2.2M型固定支撐架制作

M固定支撐架參照非標金具M墊鐵制作工藝，加工幾何尺寸根據現場使用情況將選型AM1定為500型、AM2定為490型。BM1定位520型、BM2定為510型，以此類推，選擇其他各型加工圖例。

3.2.3不銹鋼支架橫擔制作

根據電纜散熱、通風、空中最佳間距及上述兩項目電纜排列間距設計要求，同時考慮美觀和空間利用效率，確定電纜排列中間凈間距為150mm。加工制作不銹鋼支撐橫擔開孔尺寸如圖2所示。

圖2　不銹鋼橫擔開孔尺寸

3.3不銹鋼支架安裝注意事項

因為雙回鋼管塔體積大、安裝難度高。根據上述兩項目施工組織技術方案在雙回鋼管塔呼稱高處所需位置兩側自上往下設置臨時保險繩直徑不低于50mm。不銹鋼支架橫擔從雙回鋼管塔底部離地面約1m處自下往上每隔1.3～1.5m進行逐個安裝。如圖3成品效果圖。

圖3　成品效果圖

3.4電纜上塔敷設注意事項

能否安全有效敷設電纜施工方案至關重要。在上述兩個項目中，上塔電纜敷設均采用麻繩配合滑輪在塔頂對上塔電纜進行機械吊裝敷設。

3.5其他注意事項

（l）新設電纜終端塔擺位的水平距離確定，應滿足臨近線路之間導線在最大風偏情況下，對其最小水平距離滿足《110～ 500kV送電線路設計技術規程》（DL/T5092-1999）[1]相關條款技術要求。

（2）新設電纜終端桿塔擺位的間隙要求，應滿足新改造段線路對相鄰直線桿塔形成的影響，各種工況風偏下帶電部分與桿塔構件的間隙滿（DL/T5092-1999）[1]相關技術參數要求。

（3）新設電纜終端鋼管桿導線從橫擔至電纜終不同相導體之間和各相導體對地之間的距離應符合《城市電力電纜設計技術規定》（DL/T5221-2005）中8.4.1之安全技術規范要求，即相與相之間2.0m，帶電部分與地之間1.8m[2]。

4　結束語

上述兩項目已投運兩年和三年多時間。經電力質檢近期對上述兩項目110kV雙回終端鋼管塔上塔支架進行抽查，各項參數穩定可靠。同時節省了電纜登塔占地面積，美化了道路兩側的景觀，實現了電纜上塔支架的免維護，因此具有良好的應用前景。

不銹鋼材料用于電力行業以往并不多見，沒有太多可借鑒的資料和參考數據，不銹鋼材料用于電力行業的加工工藝和制作參數也在摸索階段，屬于新材料創新工藝，在不增加造價的情況下對新材料進行創新利用，同時不銹鋼材料耐腐蝕、穩定性好、免維護、美觀耐用等優點值得推廣利用。

[1]葉鴻聲，等.《110～500kV送電線路設計技術規程》（DL/T5092-1999）[M].北京：中國電力出版社，1999：14～15，39.

[2]龔尊，等.《城市電力電纜設計技術規定》（DL/T5221-2005）[M].北京：中國電力出版社，2005：23～24

[3]尚建武，郗力強，等.電力電纜終端故障分析與防范措施[J].河南科技，2014（12）.

[4]趙楓.雙回輸電線路破口其中一回的設計新思路[J].天津電力技術，2008（4）.

TM726.4

A

1673-0038（2015）38-0282-03

2014-8-21

唐壽意（1964-），湖南人，工程師，中專，主要從事機電工程工作。