城市軌道交通110kV輸電線路高壓電纜敷設(shè)方法研究與應(yīng)用

郜新春

摘 要：城市軌道交通110kV輸電線路多由城區(qū)地下新建電纜廊道及排管構(gòu)成，道路交通環(huán)境復(fù)雜，人工敷設(shè)難度大、效率低、成本高，文章研究采用小型機械牽引+人工輔助的綜合敷設(shè)方法，以大大提高敷設(shè)效率，節(jié)約施工成本。

關(guān)鍵詞：城市軌道交通;110kV輸電線路;高壓電纜;敷設(shè)方法

中圖分類號：TM757 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1064（2020）10-004-02

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2020.10.002

文章以貴陽市軌道交通2號線一期110/35kV主變電所電力工程為背景，以110kV輸電線路高壓電纜敷設(shè)施工為依據(jù)，研究敷設(shè)方法以提高施工效率。本項目110kV輸電線路由城區(qū)地下新建電纜廊道及排管構(gòu)成，廊道高1.9m、寬1.6m，滿足人工敷設(shè)條件，大部分區(qū)段因既有管線交叉碰撞存在排管及轉(zhuǎn)彎情況，人工敷設(shè)高壓電纜難度大、成本高，同時也不能滿足施工進度要求，電纜敷設(shè)效率亟待提高。

1 人工敷設(shè)方法分析

現(xiàn)以正線某區(qū)間環(huán)網(wǎng)電纜人工敷設(shè)為依據(jù)進行對比分析，如表1所示。

經(jīng)計算，平均敷設(shè)1km電纜需5.61h，投入人工26人，平均敷設(shè)速度為3m/min。某區(qū)間環(huán)網(wǎng)電纜為35kV-1×120電纜，重量為2.7kg/m，而本項目電纜為YJLW02-64/110-1×500mm2高壓電纜，重量為11.3kg/m。考慮現(xiàn)場實際敷設(shè)條件，可以認定摩擦系數(shù)一致，假定兩種電纜敷設(shè)時間一致，根據(jù)所需牽引力，可計算出人工投入N110，N110=11.3/2.7×N35=11.3/2.7×26=109。由此得出，采用人工敷設(shè)110kV高壓電纜，人工投入數(shù)量多、成本大，同時受電纜廊道作業(yè)空間及環(huán)境限制，人工敷設(shè)難以滿足施工要求，且效率低下[1]。

2 敷設(shè)方法研究

根據(jù)現(xiàn)場施工條件及工期要求，經(jīng)過試驗研究，擬策劃采用小型機械（電纜輸送機、絞磨）牽引+人工輔助的敷設(shè)方法。

隨機選擇某路段（無排管區(qū)段）配盤1000m高壓電纜進行測算分析，所需資源如表2所示。

對該路段1000m配盤電纜敷設(shè)機具布置進行以下測算：

機具參數(shù)：電纜輸送機采用DSJ180A型，推進速度為7m/min，輸送力為5kN，電機功率2×0.55kW。

機具布置：直線段每1.5m布置一個滑車，轉(zhuǎn)彎處布置轉(zhuǎn)彎滑車，電纜牽引頭采用1臺柴油絞磨機作為牽引方向輔助，電纜輸送機根據(jù)計算牽引力科學布置。

該段電纜溝基本為直線，無坡度，考慮電纜自重摩擦系數(shù)μ取0.4，輸送機有效輸送系數(shù)k取75%，電纜每米自重W為11.3kg;電纜盤啟動力按20m電纜重量考慮。

電纜盤～1#段輸送機電纜敷設(shè)所需牽引力為（該段為電纜盤啟動力）：

T=9.8×L×W+9.8×L×W×μ

=9.8×20×11.3+9.8×20×11.3×0.4

=3100.72N

輸送機實際牽引能力為：

F機=5000×75%=3750N

計算所需輸送機數(shù)量：

n=T/F機=3100.72/3750=0.83

所選n=1臺，滿足電纜盤啟動力及該段電纜敷設(shè)要求。

1#輸送機～電纜敷設(shè)終點敷設(shè)所需牽引力為：

T=9.8×L×W×μ

=9.8×（1000-20）×11.3×0.4

=43410.08N

輸送機實際牽引能力為：

F機=5000×75%=3750N

計算所需輸送機數(shù)量：

n=T/F機=43410.08/3750=11.58

所選n=12臺，滿足該段電纜敷設(shè)要求。

根據(jù)測算，共需13臺電纜輸送機、670個滑車、1臺柴油絞磨機。電纜輸送機總功率W機=13×2×0.55kW=14.3kW，可采用1臺50kW柴油發(fā)電機提供電力。

人員配備：每人負責3臺電纜輸送機，共需4人，電纜牽引輔助4人，電纜盤2人，絞磨機操作人員2人，發(fā)電機操作人員1人，總指揮1人，作業(yè)人員共需14人。

計算時間：電纜輸送機推進速度為7m/min，純電纜敷設(shè)時間（不含準備工作時間）T=1000/7=142.8min，約2.5h。

純?nèi)斯し笤O(shè)時間為5.61h，每天可敷設(shè)1盤電纜，敷設(shè)1盤電纜需109個工日;純電纜輸送機敷設(shè)時間為2.5h，考慮準備時間，每天可敷設(shè)2盤電纜，敷設(shè)2盤電纜需14個工日[2]。

3 應(yīng)用分析

現(xiàn)采用小型機械（電纜輸送機、絞磨）牽引+人工輔助的方法敷設(shè)電纜，其示意圖如圖1所示。

依據(jù)此方法，針對4盤電纜敷設(shè)時間及燃油進行了統(tǒng)計，如表3所示。

根據(jù)上表4盤電纜敷設(shè)時間，采用機械+人工綜合敷設(shè)方法平均1盤電纜用時157.3min，考慮到準備、收工工作時間，一天可敷設(shè)2盤。采用人工敷設(shè)平均1盤電纜用時331.5min，考慮到準備、結(jié)束工作時間，一天可敷設(shè)1盤。因敷設(shè)完成每區(qū)段的6盤電纜后需進行機具轉(zhuǎn)場布置作業(yè)，共需轉(zhuǎn)移10次，每次用時1天，共10天，每天14人作業(yè)。

大部分區(qū)段存在排管及轉(zhuǎn)彎，人工敷設(shè)難度極大，機械+人工綜合敷設(shè)方法僅需在排管及轉(zhuǎn)彎處增加電纜輸送機便可保證排管、轉(zhuǎn)彎處有足夠牽引力。

本工程敷設(shè)66盤110kV電纜，如采用人工敷設(shè)預(yù)計需66天，采用機械+人工綜合敷設(shè)方法實際用33+10=43天，節(jié)省23天。

采用機械+人工綜合敷設(shè)方法總費用=人工費+油費+機具購置費，采用人工敷設(shè)總費用=人工費+機具購置費，綜合考慮部分區(qū)段排管、轉(zhuǎn)彎等復(fù)雜因素，66盤電纜敷設(shè)總費用如表4所示。

本工程敷設(shè)66盤110kV電纜全部采用機械+人工綜合敷設(shè)方法，成本由138.0萬元降至40.3萬元，節(jié)省97.7萬元。

4 結(jié)語

該110kV高壓電纜敷設(shè)方法，目前已在貴陽市軌道交通2號線一期110/35kV主變電所電力工程輸電線路上應(yīng)用實施，大大提高了敷設(shè)效率，節(jié)約了施工成本，保證了工期進度，尤其在排管區(qū)段與轉(zhuǎn)彎處效果更顯著。

參考文獻

[1] 楊笑丹.電力工程施工中電力電纜敷設(shè)技術(shù)研究[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2019（9）：25-26.

[2] 王冠卿.電力工程施工中電力電纜敷設(shè)技術(shù)研究[J].中國高新科技，2019（2）：13-15.