邢增輝
(海南八所港務有限責任公司,海南東方 572600)
港口在進行高壓線路敷設時,受環境、貨物存儲方式、堆場選址、車輛通行、人員作業、設備作業空間等因素影響,需要根據現場具體情況、場地規劃、作業車輛、作業區域、作業設備等不同條件選擇合理的電纜敷設方式,避免電纜因敷設方式選用不當造成損壞。目前高壓線路敷設中,大體分為架空敷設、直埋敷設、管道敷設和隧道(溝)敷設等4 種敷設方式。不同電壓等級電纜敷設有不同標準,下面以海南八所港第一裝卸區10 kV高壓電纜敷設為例,介紹線路敷設方式。
供電線路架空敷設指通過絕緣瓷瓶、桿(塔)、拉線、基礎、橫擔金具等元件將高壓線路架設于空中,向特定地點供電。最常使用的布設方式為放射式和環網式。
(1)放射式供電。由于農村和山區中供電線路負荷密度較為分散,供電距離多數較遠,且供電電纜橫截面積較小,大多不具備與同電站或其他電站供電線路聯絡的可行性。故多數采用放射式供電,布置呈樹枝狀分布,用電可靠性較差。
(2)環網式供電。在城市及城市周邊供電線路中,一般將供電線路分為3 段左右,進行環網式供配電。實際使用中每段線路需應對各種停、送電可能性,故采用環網式架設。該方式便于線路與同電站其他供電線路或其他電站線路聯絡供電,提高供電可靠性及運行靈活性。
供電線路直埋敷設指供電線路直接埋入地底進行敷設。一般要求電纜掩埋深度必須≥0.7 m,如掩埋區域為農田時,掩埋深度必須>1 m。掩埋區域如存在受重壓情況,電纜掩埋深度須>1.2 m,并在電纜上下兩側覆蓋緩沖保護層。保護層為均勻鋪設的細砂或軟土,厚度為100 mm 左右,且覆蓋區域需超出所敷設電纜兩側各50 mm 以上。
供電線路管道敷設指將供電電纜敷設在指定管道中(多采用PVC 管或混凝土管)內。為滿足敷設及日后檢修要求,一般每相隔30 m 左右需設置電纜井,用于電纜的引入和連接。如需敷設單芯電纜,宜選用管材為非磁性或不導電的PVC 管或水泥管,可預防供電工程引起電纜過熱,避免供電工程中的電力損失和預防輸送工程容量的下降。
供電線路隧道(溝)敷設指電纜敷設于電纜專用的隧道(溝)內,需架設支架或橋架進行放置。電纜隧道(溝)敷設方便進行大量電纜同時敷設、使用,較大的空間提高散熱性,且電纜檢修簡單。建設工程量較大、投入成本高,故電纜隧道敷設一般只在城市建設時使用,但電纜溝敷設可適用于多數環境電纜敷設使用。
(1)優點。與電纜線路地底敷設進行對比,架空敷設電纜投入成本少、施工過程簡單、施工周期短。電纜故障時現象明顯、易觀測,檢修時易查找故障點。
(2)缺點。影響場所布置美觀,占用場所空中區域,且易受各種自然災害及人為因素影響破壞。
自然災害指大風、暴雨、冰雪、鹽分、樹木生長、土質等自然條件造成的損壞;人為因素指外力撞桿、風箏、拋物等因人員活動造成的影響。
(1)優點。敷設方便,節省材料和人工,施工簡單,施工周期短。
(2)缺點。維護不便,維護需要挖開覆土,建議用在不考慮維護或能接受這種維護方式的地方。直埋敷設時一般需要鋪墊細砂或軟土,覆蓋保護層。若電纜出現故障,難以觀察到明顯現象,不易查找故障點且維修工作不易進行。
(1)優點。施工工程量接近直埋敷設,成本投入略有增加。開挖地面預埋管道時,可提前預置多根備用管,使后期若增加線路或檢修更方便。在預留管道充足情況下,線路走向較為清晰,無需再次開挖地面。相較于直埋敷設通過管道對電纜進行保護,可以更好減少外界因素對電纜的影響。
(2)缺點。預埋管道的電纜敷設一般要求一條管道僅敷設一條電纜,不便于同時多電纜敷設使用。且電纜井長期存在積水、積泥、積沙和蓋板易損等問題。
(1)優點??臻g較大適合多電纜同地敷設,電纜隧道(溝)完成后,可重復敷設電纜,電纜架設于支架、橋架上,便于檢修、新設和更換??筛鶕枨笥谒淼溃希﹥冗M行溫度監測和增設降溫、通風等措施。關于建設電纜隧道或溝選擇,敷設電纜數量達18根以上建議選用隧道敷設,敷設數量達10~18 根建議選用電纜溝敷設。
(2)缺點。隧道(溝)敷設前期需進行土建施工,相對于架空敷設、直埋敷設和管道敷設,投入施工成本較高。土建施工周期長,需要建設材料多,建設時需充分考慮防積水、積泥、積沙、蓋板承重、支架材料等影響因素。
八所港第一裝卸區位處海南省西部東方市沿海,瀕臨北部灣區域??諝庵宣}分含量較高,且大風天氣會有海浪飛濺至港區內部。每年11 月份至次年2 月份,風向多為北至東北風,風力達6~7 級。每年1 至9 月份多為西南風,風力達7 級。5 至11 月為臺風季節,最大風力可達12 級,臺風天氣一般可持續2~3 d,臺風入侵時轉東北風,偶有刮強臺風。
目前八所港第一裝卸區主要貨源為鐵礦石、精粉礦、尿素化肥、煤炭、沙石、管樁、水泥等散雜貨。主要業務內容和經營范圍為港口貨物裝、卸作業、場地堆存、貨物倉儲、物流運輸、配送、外輪理貨和代理、貨運代理等。各種貨源堆存除尿素化肥以外,多采用露天堆高存放方式,港內區域規劃占地多以貨物露天堆場為主,可堆存煤炭、精粉礦、鐵礦、沙石等。港區內建有煤料倉進行煤炭存儲,配置有皮帶機布置用高架、斜橋、坑道等,供礦石、煤炭運輸入倉、裝船作業使用。各泊位前沿及后方堆場區域設置有供火車、門機、裝船機等使用的專用軌道等。
八所港第一裝卸區作業設備以門座式起重機、裝船機、皮帶運輸機、裝載機、輪胎吊、叉車、挖掘機為主,輔以自卸車、平板車、火車進行貨物轉運作業。門座式起重機、裝船機、皮帶運輸機主要負責散雜貨源的裝、卸船作業,輪胎吊用于管樁裝、卸作業,叉車用于袋裝尿素堆高存儲作業,裝載機、挖掘機用于露天堆場貨物堆高存儲及貨物轉運作業。
通過分析八所港第一裝卸區的自然環境、現場環境及主要作業設備,結合4 種高壓電纜敷設方式的布置條件、應用范圍、優劣分析等進行對比??芍撟匀画h境主要影響因素為大風、暴雨天氣,且瀕臨海邊,空氣鹽分含量高,港內存在海水飛濺上岸現象?,F場環境為多數散雜貨源以露天堆高存放為主,各類貨物堆高后占空高度較高(最高達20 m 左右)、貨物堆放占地面積較大、各類設備作業面積大且部分設備作業空間區涵蓋高空區域,故港內不適宜采用架空方式敷設電纜。港區內運輸作業設備以重載、流動車輛為主,故不宜采用直埋方式敷設電纜。結合各項條件及分析結果,八所港第一裝卸區高壓線路敷設方式應以管道敷設為主,結合電纜溝敷設。