一種適用于陡峭隧道環境下敷設高壓電纜的解決方案

黃 澄

（中國南方電網廣東省輸變電工程有限公司，廣東廣州510060）

0 引言

近年來，高壓電纜作為城市供電的有效手段，極大地解決了城市環境與輸電線路的融合問題。同時根據國家“十三五”規劃及南方電網公司加快投資建設速度的要求，高壓電纜的應用范圍日趨擴大，相關工程業務量必將不斷增長。

但是高壓電纜在敷設過程中，受環境因素的影響，施工難度和工藝要求增大，尤其是在隧道施工環境（斜度陡、距離長、落差大）下，工藝質量和工期要求直接受到影響。因此，在深圳抽水蓄能電站高壓電纜隧道施工中，亟需研究一種適用于陡峭隧道的安全、高效敷設高壓電纜的優化方法。

1 工程概況

深圳抽水蓄能電站高壓電纜工程涉及220 kV高壓電纜進線兩回，分別為開關站至高壓電纜洞GIS之間的高壓電纜連線，電纜站內長度約450 m×6條，電纜型號選用YJLW03-127/252 kV-1×2 500 mm2。

本工程電纜敷設路徑設想為：將220 kV電力電纜就位于開關場門口道路，自上往下施放，通過室內▽230高程的#1 GIS進線口垂直落入高差約12 m的▽220.50高程地面GIS室局部電纜夾層，再沿坡度約36.833°的電纜隧道進入地下主變洞的▽18.80高程地下GIS終端室。

2 施工方法

2.1 受力計算

根據現場勘查及施工總平面圖可確定電纜展放敷設關鍵點有：電纜盤就位、開關站至電纜夾層豎井口、電纜夾層、電纜夾層至高壓電纜洞隧道。通過分段受力分析計算，合理布置輸送機和滑輪等機具，詳細方法介紹如下：

2.2 電纜盤就位處

在電纜盤就位前方搭建臨時放線平臺（圖1），在平臺上合理布置一臺電纜輸送機以及滑輪、環形滑輪、特制的管口進線滑車（圖2），確保電纜從上往下以一定角度到達GIS進線口附近。同時為減小電纜進入豎井口處所受的牽引力和側壓力，在GIS進線口前方增加一臺電纜輸送機。在電纜敷設過程中，電纜盤處設1～2名人員負責檢查電纜外觀有無破損，協助牽引人員把電纜牽引頭從電纜盤上端引出，順利送到平臺處。同時，在向下離開平臺處設置專人看護，防止硌傷電纜。敷設過程中，如果電纜出現余度立即停機、剎緊電纜盤制動裝置，將余度拉直后方可繼續敷設，防止電纜彎曲半徑過小或撞壞電纜。當盤上電纜剩約兩圈時，應立即停機、剎緊電纜盤制動裝置。

2.3 開關站至電纜夾層豎井口處

圖1 電纜盤就位處敷設示意圖

圖2 管口進線滑車效果圖

在豎井內搭設腳手架平臺，并布置電纜輸送機、管口進線滑車，以及在平臺上固定環形滑輪和波紋管，使得電纜在向下敷設的過程中能保持一定的坡度，減少電纜傾斜向下所受的牽引力和側壓力，同時也起到一個固定電纜走向的作用（圖3）。另外，在電纜從高處過渡至平直地面的懸空敷設過程中，存在電纜因自重下垂導致外護套變形的安全風險，特別研制了一套適用于高低差環境下敷設高壓電纜的可調節裝置（圖4）。

2.4 電纜夾層處

在電纜夾層根據實際路徑合理布置電纜輸送機、轉彎滑車和直滑車，以電纜不接觸地面且滿足弧度為準。同時注意電纜輸送機操作過程中需保持與前方輸送機的同步，操作主分控箱啟動電纜輸送機，旋緊電纜輸送機緊固螺桿使履帶夾緊電纜，確保電纜在人工和電纜輸送機的共同作用下以6 m/min的速度向前輸送。

圖3 開關站至電纜夾層豎井口電纜敷設示意圖

圖4 過渡輔助裝置效果圖

2.5 電纜夾層至高壓電纜洞隧道處

從電纜夾層至高壓電纜洞的隧道是一段長約360 m、角度36°的斜坡，該敷設路徑高度差大，且電纜自重大，安全風險系數極大。為此，在該段區域敷設選擇的方案是：依靠電纜輸送機反拉力和電纜負力于絞磨機鋼絲繩的雙保險措施。在牽引頭處通過麻繩與鋼絲繩固定綁扎，當利用電纜輸送機和電纜高位勢能從上往下輸送敷設時，絞磨機選擇反轉慢檔松開鋼絲繩，之后每隔20 m停止敷設并安裝抱箍固定伸長的電纜和鋼絲繩，再延續逐段向下輸送。

3 工程應用及推廣前景

以上分段優化敷設方法以及配套開發的相應輔助裝置，已成功應用于深圳抽水蓄能電站高壓電纜隧道內的敷設施工，克服了各種外部因素的影響，降低了安全風險，提升了高壓電纜敷設效率和質量，確保了實現工期目標。

本文提出的綜合優化施工方法及配套輔助裝置，可全面推廣于陡峭隧道環境下的高壓電纜工程施工。