淺談高壓電纜過橋伸縮裝置offset設(shè)置方案

摘要：本文針對新蕉門大橋沿橋敷設(shè)高壓電纜進(jìn)行了技術(shù)分析，針對橋梁伸縮縫如何設(shè)置高壓電纜伸縮裝置offset進(jìn)行方案研究。

關(guān)鍵詞：高壓電纜;沿橋;伸縮裝置;offset;設(shè)計

1引言

隨著我國電力建設(shè)事業(yè)飛速發(fā)展，環(huán)境友好化需求也越來越被重視，城市區(qū)域內(nèi)越來越多的架空線路逐漸要求采用電纜線路敷設(shè)。高壓電纜和市政道路、橋梁同步建設(shè)模式得到政府部門和電網(wǎng)公司的認(rèn)可并大力推廣。本文主要針對高壓電纜和橋梁同步建設(shè)如何設(shè)置電纜伸縮裝置進(jìn)行探討。

2工程背景

擬建的新蕉門大橋橋面寬為42.2m，道路等級為城市快速路，雙向8車道，中間設(shè)約0.6m寬的分隔帶，道路2側(cè)設(shè)人行道，人行道各寬約2.5m。電纜過新蕉門大橋的主要問題是電纜伸縮節(jié)尺寸位置是項目設(shè)計的技術(shù)難點。

在橋梁上進(jìn)行高壓電纜敷設(shè)不僅要考慮到大橋自身的熱伸縮，還要考慮到大橋受環(huán)境溫度以及汽車移動負(fù)載的變化的影響。對于那些長度比較大的橋梁具有較大的伸縮量，如果不能合理設(shè)計相應(yīng)的對策，電纜隨著橋梁的拉伸就會產(chǎn)生過大的張力，在橋梁多次反復(fù)拉伸的情況下，高壓電纜的金屬護(hù)套便會斷裂，受到絕緣擊穿而受到損害。

3電纜過橋方案

由于大橋本身隨著溫度變化、車流變化等等原因會產(chǎn)生伸縮，因此每隔一段距離，大橋會預(yù)留一條伸縮縫，根據(jù)大橋結(jié)構(gòu)的不同，伸縮縫的大小也不一樣。對于電纜來說，在這些伸縮縫處往往需要設(shè)置專用的伸縮裝置以吸收大橋的伸縮。

根據(jù)橋梁設(shè)計資料，新蕉門大橋最大縱向伸縮量為800mm 。同時考慮電網(wǎng)建設(shè)需要，需要預(yù)留電纜空間按敷設(shè)2回220kV電纜和2回110kV電纜通道。

電纜伸縮裝置offset的工作原理，是通過預(yù)先留出足夠長度的電纜，在滿足電纜彎曲半徑的條件下布置成形。當(dāng)發(fā)生電纜伸長或收縮現(xiàn)象時，預(yù)留電纜變形后仍能滿足電纜彎曲半徑要求且雖經(jīng)多次反復(fù)金屬護(hù)套不開裂，從而實現(xiàn)對伸縮量的收縮。夾具采用可動的結(jié)構(gòu)（ 能夠旋轉(zhuǎn)和沿著滑槽呈斜線移動）。伸縮裝置offset原理圖見圖2.

伸縮縫區(qū)域設(shè)置及OFFSET方案設(shè)計。在伸縮縫區(qū)域雙回高壓電纜走廊布置凈空約：7000mm（寬）×8000mm（高）。按伸縮量800mm進(jìn)行設(shè)計，OFFSET尺寸（長27400×寬6600×高1400）mm。本期設(shè)計雙回220kV電纜上下層重疊布置設(shè)計的伸縮裝置俯視分布，以減小水平占用寬度;該方案要求的伸縮縫區(qū)域高壓電纜走廊最小布置凈空約：6600mm（寬）*1400mm（高），四回路考慮兩個重疊放置。垂直空間增加1.8倍。伸縮裝置offset示意圖詳見圖3

4 伸縮裝置簡要技術(shù)說明

要實現(xiàn)伸縮的吸收，必須滿足三個條件：

（1）收縮時電纜的最小彎曲半徑是在容許彎曲半徑以上;

（2）鋁護(hù)套的疲勞應(yīng)變≤0.3%;

（3）為了使電纜在30年期間，即使發(fā)生反復(fù)的伸縮，也能保持鋁護(hù)套的完好性，累積疲勞破壞系數(shù)在0.5（考慮到足夠的安全裕度）以下。由于無論何種伸縮狀態(tài)Offset 的彎曲半徑都維持在30d 以上的要求，按以下公式進(jìn)行核算。

其中F：大跨度Offset 寬度（大跨度Offset 拉伸時）

L：大跨度Offset 長度的1/2（大跨度Offset 拉伸時）

5 結(jié)語

綜上所述，要想確保高壓電纜能夠在橋梁上安全的運行，必須結(jié)合橋梁伸縮縫技術(shù)資料合理設(shè)計高壓電纜伸縮節(jié)裝置。同時還需要考慮采取其他技術(shù)措施，例如蛇形敷設(shè)、接地連接方式、電纜防振等。

參考文獻(xiàn)：

[1] 孟 毓 .高壓電纜線路[ J] .上海電力，2012 ， 18（12）：122-123.

[2] 鄭肇驥， 王焜明.電力電纜施工手冊[ M] .北京：水利電力出版社， 2013（20）：234-235.

[3] 李宗廷，王佩龍，趙光庭，等.電力電纜線路手冊[M] .北京：中國電力出版社， 2012（10）：456-457.

[4] 胡其秀.高壓電纜蛇形布置的選擇[ M] .北京：中國水利水電出版社， 2015（10）：178-179.

作者簡介

郭超騰，男，廣州電力設(shè)計院有限公司， 本科，高級工程師，從事輸電線路設(shè)計管理工作。