高壓電纜放線支架及控制系統項目設計問題研究

唐新民

摘 要：本文主要分析高壓電纜放線支架及控制系統項目設計的問題，對高壓電纜放線支架的分類進行了研究，分析高壓電纜放線支架項目的背景。現在我國還沒有研究出一種真正適合高壓電纜放線支架。高壓電纜部門考慮到高壓電纜放線支架可靠性，外形應該被設計成一種三角支架的形式。本文研究出高壓電纜放線支架的運行條件、對于機械部分進行設計。制定了高壓電纜放線支架項目的實施方案。

關鍵詞：高壓電纜；放線支架；控制系統；項目設計

一、高壓電纜放線支架的分類

高壓電纜的放線支架按照使用的用途被分為電纜線盤支架，導線軸盤架，電纜放線支架等。按照提升的形式又被分為液壓式電纜放線架，機械式電纜放線支架。根據用途及結構形式又分為：可調式液壓放線架、立柱式放線支架、頂桿式電纜放線、臥式電纜線盤架、腳制動電纜放線架、拆卸式電纜放線架、張力放線架。

二、高壓電纜放線支架控制系統項目設計的背景

隨著我國近幾年輸電線路電壓等級的不斷升高，所使用的導線、電纜線徑也在不斷增加，導線盤及電纜盤的直徑、高度也越來越大，重量越來越重；廣東省輸變電公司最近在湛江某工地上使用的電纜其線盤直徑為4200mm，寬度2700mm，重量300Kn，給施工造成了很大的麻煩。

第一，到目前為止，高壓電纜各大廠家還沒有生產出可以滿足或完全適合該該類電纜展放的放線支架，有幾個廠家雖然可以生產調節高度的放線支架，但均為比較簡陋的機械調節形式，承載可靠性和安全性都沒法保證，不但施工效率低，而且也存在很大的安全隱患[1]。

第二，高壓電纜盤非常重，如果現場沒有吊車配合，以目前現有的設備，是無法完成電纜展放的。但是有時候需要在城市內展放時，大多數城市白天是禁止吊車進入的，只有夜間才能進行線盤的吊裝就位，在造成工期延誤的同時，夜間吊裝作業也存在很大的安全隱患；

第三，在施工過程中吊車只用來吊裝就位，其余時間均為空閑；而通常電纜的展放速度都會非常慢，一般在6m/min以內，這樣展放一盤電纜有時候甚至需要耗費一天的時間，即在這一天中吊車只使用一次，造成了很大的人力和設備浪費。

第四，高壓電纜盤越重，剛開始轉動時需要的起步推力就越大，在遇到線盤中心稍微有偏心是，甚至需要十幾個人才能將其推動起來，施工非常困難；在遇到下坡或在電纜井里展放時，由于導線的自重，線盤轉動起來后會越轉越快，如果不進行及時剎車，會造成電纜損壞。

三、項目設計方案的實施

該方案主要包括機械部分設計和液壓部分設計兩部分內容。機械部分主要設計一套可以承受大噸位的、帶液壓頂升功能并可以調節高度的放線支架；液壓部分主要設計一套驅動液壓頂升油缸和線盤卷線馬達工作的動力系統，該系統有線盤被動張力調節和液壓剎車裝置。

（一）工程準備

首先參與施工的人員都要經過施工之前的安全教育工作和安全技術培訓工作。高壓電纜施工時，施工人員的身體狀況良好，具備從事高空作業的能力。施工人員必須熟悉施工現場和施工環境[2]。

（二）設備和材料的準備

施工人員結合實際情況及時準備相關的設備施工材料，準備電纜、固定綁絲、綁扎帶和電纜標牌。

（三）機械部分設計

在機械設計的部分，考慮到高壓電纜放線支架的承載的可靠性，放線支架外形設計成三角支架的形式，由兩組三角支架和兩組連接方鋼組成，材料采用高強度無縫方鋼。三角支架帶頂升油缸，三角支架單組最大頂升及支撐重量達19.5噸，可以在最小高度1800mm、最大高度2400mm和中間高度2100mm處承重定位，即滿足大、中、小三種規格的電纜盤的使用；三角支架由固定部分和活動部分組成，在最底點時，不需要安裝活動部分，固定部分即可以滿足使用[3]。

線盤軸采用O160高強度空心圓鋼加工而成，軸上設計了固定端軸承和滑動軸承，分別由兩套高質量的滾子軸承組成，在保證高承載能力的情況下，還可以適應不同的線盤寬度，使用非常方便。

（二）液壓系統主要由泵站、液壓馬達、減速機及剎車、液壓控制閥及液壓膠管組成。液壓泵站由電動機驅動，為系統提供動力油；分為油缸工作系統和馬達工作系統；由于頂升油缸和卷線馬達不需要同時工作，所以兩套系統由一個泵站提供驅動即可；泵站和油缸、馬達之間用膠管通過快速接頭連接，要使用油缸頂升時，將泵站引出的壓力油膠管和油缸的快速接頭連接，扳動裝在泵站上的換向閥手柄，便可將液壓有輸入油缸，實現頂升工作；油缸下降時將換向閥切換到另一位置即可實現[4]。

相關的工作人員需要驅動馬達轉到時，將泵站引出的壓力油膠管和卷線馬達連接，馬達為雙向擺線馬達，通過泵站上的換向閥可以控制其正反轉，以達到線盤收線、送線的功能；如果線盤不需要驅動力時，只需將換向閥切換在中位即可，此時，線盤需要由電纜機牽引轉動；如果在下坡或電纜井展放，需要給線盤提供反向張力，此時，換向閥依然在中位，調節張力閥，使線盤張力達到合適值即可。

四、結語

綜上所述，高壓電纜放線支架無法從根本上滿足高壓電纜的展放工作，我國需研究一種承受大噸位的自動頂升的高壓電纜盤支架，完成高壓電纜的項目設計的工作之后，施工技術人員還要對高壓電纜展開驗收工作，每一根高壓電纜在放出和敷設的時候，都要進入復核的步驟，把高壓電纜的型號規格和名稱進行記錄，最后完成高壓電纜放線支架的設計工作。

參考文獻：

[1]金尚兒，劉剛.110kV電纜擊穿振動波在電纜支架間的傳播特性研究[J]. 電線電纜.2015（02）.

[2]李志良.裝配式活動電纜支架在高壓電纜線路的應用[J].云南電力技術.2016（S2） .

[3]劉春暉.一種省時省力的電纜端頭制作固定支架介紹[J].農村電工.2015（10）.

[4]榮根旺，宋海清.電纜隧道中間接頭室的應用及推廣[J].冶金動力.2010（01）.