非開挖拖拉管在杭州電網(wǎng)電纜運(yùn)行維護(hù)中問題的探討

洪 娟，任廣振，張禮賓

（杭州市電力局，杭州 310009）

隨著近年杭州經(jīng)濟(jì)建設(shè)和城市建設(shè)的快速發(fā)展，輸配電網(wǎng)絡(luò)中地下電纜和設(shè)施越來越多，非開挖拖拉管敷設(shè)方式也得到越來越廣泛的推廣應(yīng)用。但是隨著非開挖敷設(shè)地下管線施工日益增加，城市地下5 m以下較深空間也開始擁擠了。近年來，已經(jīng)多次發(fā)生地下穿越施工“撞車”，電纜拖拉管破壞導(dǎo)致線路跳閘等事故，帶來很大的經(jīng)濟(jì)損失和負(fù)面的社會影響。因此，對杭州電網(wǎng)電纜非開挖拖拉管運(yùn)維工作進(jìn)行探討，提出相應(yīng)的技術(shù)措施，確保深層地下空間的電纜管線安全，已經(jīng)十分必要。

1 電纜非開挖拖拉管運(yùn)行維護(hù)問題分析

1.1 使用情況

截止2011年2月，杭州電網(wǎng)220 kV運(yùn)行電纜22回，線路長度103.836 km，管溝長度62.65 km；拖拉管弧長約9.85 km。110 kV運(yùn)行電纜99回，線路長度357.936 km，管溝長度230.077 km；拖拉管弧長約19.73 km。非開挖拖拉管使用統(tǒng)計(jì)見表1。

由表1可知，運(yùn)行電纜拖拉管與管溝長度占比10%，過路非開挖拖拉管處數(shù)占總比72.73%，過河非開挖拖拉管占總比27.72%。

表1 杭州電網(wǎng)電纜涉及非開挖拖拉管數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

1.2 施工單位沒有提供詳盡的竣工資料

竣工資料中提供的拖拉管路徑為兩側(cè)工井間直線段，與路徑實(shí)際軌跡走向不符；兩次拖拉管施工完成的電纜路徑軌跡，不能在竣工圖紙上反映，仍以一直線示意路徑走向；資料提供的數(shù)據(jù)導(dǎo)向表中標(biāo)高為路面標(biāo)高，是可變標(biāo)高，周圍環(huán)境設(shè)施一旦變更，標(biāo)高數(shù)據(jù)就失去實(shí)用價(jià)值。

1.3 運(yùn)管單位防拖拉管外破工作難度大

由于竣工資料數(shù)據(jù)不夠精準(zhǔn)，運(yùn)管單位無法向外單位進(jìn)行詳盡的拖拉管路徑交底。對于穿越復(fù)雜環(huán)境的已建拖拉管，施工單位也無法進(jìn)行具體定位，對能夠測量的結(jié)果也持謹(jǐn)慎保守態(tài)度。部分外單位（河道、橋梁、道路等建設(shè)單位）在運(yùn)行單位無法提供準(zhǔn)確資料的情況下，不愿接受運(yùn)行單位委托第三方物探測量的建議，不愿承擔(dān)額外產(chǎn)生的測量費(fèi)用及后續(xù)方案調(diào)整產(chǎn)生的加固保護(hù)費(fèi)用。

1.4 拖拉管外破修復(fù)難度大

查閱現(xiàn)有建成的電纜拖拉管竣工圖紙資料后，發(fā)現(xiàn)普遍存在拖拉管路徑無備用預(yù)留管孔的情況。一旦運(yùn)行拖拉管遭受外力破壞，電纜線路修復(fù)的難度極大，造成停電搶修時(shí)間很長，帶來嚴(yán)重的社會負(fù)面影響。主網(wǎng)電纜拖拉管外破后，對未造成破壞的非故障相或者其他同路徑敷設(shè)電纜線路受損情況，沒有好的檢查手段和方法。

2 非開挖拖拉管運(yùn)維工作要求

2.1 電力部門的工作要求

新建工程應(yīng)慎用非開挖拖拉管形式。運(yùn)行單位建議在過河時(shí)謹(jǐn)慎使用，過路時(shí)原則上不使用。凡在新建、改建電纜工程中使用非開挖拖拉管，或者土建施工過程中設(shè)計(jì)發(fā)生變更新增非開挖拖拉管，需經(jīng)生產(chǎn)技術(shù)部門或運(yùn)行單位同意后方可實(shí)施，并在施工過程中加大對非開挖拖拉管施工質(zhì)量和竣工測量正確性的監(jiān)理力度。

建立和完善非開挖拖拉管技術(shù)管理?xiàng)l例、技術(shù)施工規(guī)范、外破事故搶修應(yīng)急預(yù)案等規(guī)定。隨著杭州城市建設(shè)力度繼續(xù)加大，非開挖拖拉管方式在各管線單位都在逐步加大推廣應(yīng)用，由于電力部門安全供電可靠性要求的特殊性，更需要建立和完善相應(yīng)規(guī)章制度。

從安全可靠運(yùn)行、縮短事故搶修時(shí)間等方面統(tǒng)籌考慮，運(yùn)行單位建議在今后必須實(shí)施的拖拉管敷設(shè)方式設(shè)計(jì)時(shí)，增加至少1孔備用拖拉管，用以快速搶修及路徑準(zhǔn)確定位測量。另外，以圖紙的形式明確出入土點(diǎn)與拖拉管工井連接1.5～2 m范圍段鋼筋網(wǎng)加固形式。

規(guī)范非開挖拖拉管的路徑軌跡標(biāo)識。為了更好地做好非開挖拖拉管防外破工作，正確標(biāo)示非開挖拖拉管路徑走向，告知維護(hù)人員路徑走向，警示其他施工單位拖拉管走向，建議相關(guān)部門共同商議確定非開挖拖拉管的路徑軌跡標(biāo)識，并將安裝位置、數(shù)量等納入今后新建電纜工程施工圖設(shè)計(jì)的施工設(shè)計(jì)范圍。

非開挖拖拉管測量工作常態(tài)化。將非開挖拖拉管測量費(fèi)用納入電纜工程總體費(fèi)用，施工單位有責(zé)任做好新建電纜工程非開挖拖拉管施工路徑正確測量工作。對已建運(yùn)行的非開挖拖拉管，建議相關(guān)部門通力合作做好路徑軌跡補(bǔ)測工作。

2.2 規(guī)范非開挖拖拉管竣工圖紙

非開挖電力管線拖拉管施工作為城市地下管線的一部分，所有技術(shù)要求必須參照有關(guān)作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：CJJ 61-2003《城市地下管線探測技術(shù)規(guī)程》；YB/T 9029-94《地下管線電磁法探測規(guī)程》；CJJ 6-99《城市測量技術(shù)規(guī)程》； GB/T 7929-1995《1:500，1:1 000，1:2 000 地形圖圖式》；CH-3-202-87《地籍測量規(guī)范》。非開挖拖拉管竣工圖紙平面和埋深誤差點(diǎn)探查精度為：

平面位置限差：δts=0.10h

埋深限差：δth=0.15h

式中：h為地下管線中心埋深，當(dāng)h＜100 cm時(shí)則以100 cm代入計(jì)算。

為確保非開挖拖拉管圖紙的準(zhǔn)確度，確定圖紙標(biāo)高統(tǒng)一采取杭州市坐標(biāo)系統(tǒng)（以紫薇園作為坐標(biāo)原點(diǎn)），并要求設(shè)計(jì)將拖拉管出入口工井的坐標(biāo)標(biāo)注在施工圖上。

施工單位提供的非開挖拖拉管軌跡高程是以當(dāng)時(shí)開挖點(diǎn)地面高度為準(zhǔn)的，為避免路面標(biāo)高因城市道路整治等因素而改變導(dǎo)致圖紙?zhí)峁┑母叱虩o效，需提供非開挖拖拉管全線軌跡各點(diǎn)的絕對高程，施工單位必須以杭州市坐標(biāo)系統(tǒng)為準(zhǔn)提供各點(diǎn)高程。

施工單位必須按照每6 m一點(diǎn)提供非開挖拖拉管全線軌跡坐標(biāo)及高程，所有的拐點(diǎn)、互通、轉(zhuǎn)彎、變坡等特殊點(diǎn)均需提供坐標(biāo)及高程數(shù)據(jù)。

對穿越河流的非開挖拖拉管，竣工圖紙需提供出入口工井精確坐標(biāo)，提供管線與河流交叉點(diǎn)精確的坐標(biāo)及高程；施工單位在拖拉管出入口工井拖拉管側(cè)立電力標(biāo)識大牌，管線與河流交叉點(diǎn)立標(biāo)識大牌。

因受非開挖拖拉管施工工藝限制，考慮一處拖拉管可能涉及不同施工軌跡，施工單位必須提供不同施工軌跡竣工圖紙，不得以一次施工軌跡代替多次施工路徑軌跡。

對于新建電纜線路，施工單位必須按《杭州市地下管線信息系統(tǒng)建設(shè)規(guī)范》提供竣工圖紙并對所提供圖紙資料的準(zhǔn)確性和完整性負(fù)責(zé)。竣工圖紙主要包括杭州市標(biāo)高、比例（1:500）、平面位置、縱斷面圖、高程、平面坐標(biāo)（GPS坐標(biāo)）、埋深限差、水平位置限差、實(shí)際路徑軌跡（包括二次拖拉管路徑軌跡）等內(nèi)容。

3 提高非開挖拖拉管的定位探測信號強(qiáng)度的方法

非開挖拖拉管敷設(shè)方式，一般深度在6 m以上，部分過河敷設(shè)可以深達(dá)10 m以上，常規(guī)的探測手段很難對其進(jìn)行探測定位。應(yīng)加大電力部門與施工單位及勘探單位的專業(yè)技術(shù)合作，共同推進(jìn)定位探測技術(shù)的進(jìn)步。

探測時(shí)采用超大功率發(fā)射機(jī)。由于常規(guī)管線儀發(fā)射功率太小，在被測管線很深的情況下，激勵(lì)電流產(chǎn)生的信號在地面或者水面顯得很微弱并且信噪比惡化。因此可以采用200 W的大功率發(fā)射機(jī)，大幅度增強(qiáng)探測信號強(qiáng)度，有效地提高探測信號的信噪比。

空余拖拉管中穿示蹤線。利用探測管道空余的拖拉管，讓發(fā)射機(jī)的激勵(lì)電流直接連接在示蹤線上，使其發(fā)射強(qiáng)大的探測信號。

維持低阻抗回路，產(chǎn)生足夠大的激勵(lì)電流。除了示蹤線的阻抗要足夠低，采用4 mm電纜外，還必須使發(fā)射機(jī)的接地線和示蹤線末端接地線的接地電阻足夠小。因此需要多端接地組成接地網(wǎng)，土壤導(dǎo)電率高的地方要在接地處加降阻劑；環(huán)境條件允許的話，可以不打接地線，從示蹤線末端另外引線返回發(fā)射機(jī)直接連接，構(gòu)成阻抗最低的短路環(huán)，產(chǎn)生足夠大的激勵(lì)電流，使發(fā)射信號質(zhì)量更好。

選擇適當(dāng)?shù)陌l(fā)射頻率。為減少其他干擾信號，盡可能使用低頻率發(fā)射電流，可使用512 Hz和8 192 Hz頻率，視現(xiàn)場干擾情況選用。

選擇適當(dāng)?shù)慕邮仗炀€。在被測管線不同地段，選擇適當(dāng)?shù)慕邮仗炀€。在非開挖管線的兩端，管線深度比較淺，直接使用標(biāo)準(zhǔn)配置的管線儀接收機(jī)探測（機(jī)內(nèi)天線）；河中比較深的部分需要乘船使用外置的水下拖曳天線，相當(dāng)于將接收機(jī)放在河底探測，此時(shí)距離被測管線不會超過2 m，能夠保證相當(dāng)高的探測精度。

4 結(jié)語

要使非開挖拖拉管始終處于安全狀態(tài)下，電力部門應(yīng)對新建工程的竣工圖紙把好質(zhì)量關(guān)，規(guī)范竣工圖紙標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范施工工藝。對運(yùn)行中的非開挖頂管邀請專業(yè)勘探單位進(jìn)行二次測量，同時(shí)要求施工單位提高非開挖拖拉管的定位探測施工工藝與測量技術(shù)，按照電力運(yùn)行規(guī)范提供準(zhǔn)確竣工圖紙，以確保地下電纜的安全運(yùn)行。

[1]國家電網(wǎng)公司.Q/GDW 512-2010電力電纜運(yùn)行規(guī)程[S].2010.

[2]中國電力企業(yè)聯(lián)合會.GB 50168-2006電氣裝置安裝工程電纜線路施工及驗(yàn)收規(guī)范[S].北京：中國計(jì)劃出版社，2006.

[3]鄭肇驥，王焜明.高壓電纜線路[M].北京:水利電力出版社，1983.