城市軌道交通110kV輸電線路高壓電纜敷設方法研究與應用

郜新春

摘 要：城市軌道交通110kV輸電線路多由城區地下新建電纜廊道及排管構成，道路交通環境復雜，人工敷設難度大、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方法，以大大提高敷設效率，節約施工成本。

關鍵詞：城市軌道交通;110kV輸電線路;高壓電纜;敷設方法

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施工為依據，研究敷設方法以提高施工效率。本項目110kV輸電線路由城區地下新建電纜廊道及排管構成，廊道高1.9m、寬1.6m，滿足人工敷設條件，大部分區段因既有管線交叉碰撞存在排管及轉彎情況，人工敷設高壓電纜難度大、成本高，同時也不能滿足施工進度要求，電纜敷設效率亟待提高。

1 人工敷設方法分析

現以正線某區間環網電纜人工敷設為依據進行對比分析，如表1所示。

經計算，平均敷設1km電纜需5.61h，投入人工26人，平均敷設速度為3m/min。某區間環網電纜為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。考慮現場實際敷設條件，可以認定摩擦系數一致，假定兩種電纜敷設時間一致，根據所需牽引力，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110kV高壓電纜，人工投入數量多、成本大，同時受電纜廊道作業空間及環境限制，人工敷設難以滿足施工要求，且效率低下[1]。

2 敷設方法研究

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

隨機選擇某路段（無排管區段）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配盤電纜敷設機具布置進行以下測算：

機具參數：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，轉彎處布置轉彎滑車，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μ取0.4，輸送機有效輸送系數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要求。

1#輸送機～電纜敷設終點敷設所需牽引力為：

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

計算所需輸送機數量：

n=T/F機=43410.08/3750=11.58

所選n=12臺，滿足該段電纜敷設要求。

根據測算，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，發電機操作人員1人，總指揮1人，作業人員共需14人。

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

純人工敷設時間為5.61h，每天可敷設1盤電纜，敷設1盤電纜需109個工日;純電纜輸送機敷設時間為2.5h，考慮準備時間，每天可敷設2盤電纜，敷設2盤電纜需14個工日[2]。

3 應用分析

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

依據此方法，針對4盤電纜敷設時間及燃油進行了統計，如表3所示。

根據上表4盤電纜敷設時間，采用機械+人工綜合敷設方法平均1盤電纜用時157.3min，考慮到準備、收工工作時間，一天可敷設2盤。采用人工敷設平均1盤電纜用時331.5min，考慮到準備、結束工作時間，一天可敷設1盤。因敷設完成每區段的6盤電纜后需進行機具轉場布置作業，共需轉移10次，每次用時1天，共10天，每天14人作業。

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

本工程敷設66盤110kV電纜，如采用人工敷設預計需66天，采用機械+人工綜合敷設方法實際用33+10=43天，節省23天。

采用機械+人工綜合敷設方法總費用=人工費+油費+機具購置費，采用人工敷設總費用=人工費+機具購置費，綜合考慮部分區段排管、轉彎等復雜因素，66盤電纜敷設總費用如表4所示。

本工程敷設66盤110kV電纜全部采用機械+人工綜合敷設方法，成本由138.0萬元降至40.3萬元，節省97.7萬元。

4 結語

該110kV高壓電纜敷設方法，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用實施，大大提高了敷設效率，節約了施工成本，保證了工期進度，尤其在排管區段與轉彎處效果更顯著。

參考文獻

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

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