電纜吊索在井溝施工中的應用研究

國網江西省電力有限公司上饒供電分公司 余接永 陳德超

目前，電氣工程設計大多批準在電纜井內放置分支部件，以便排水。目前，施工單位沒有統一的溝渠施工工藝標準，小型溝渠的施工工具也沒有統一。經常出現高度和坡度控制不準確的情況。為了解決這些問題，有必要研究高效可靠的井內纜繩施工技術，改善電纜溝排水施工過程的外觀和質量，保證電纜溝的順利排空，保證液壓系統的安全可靠。由于在電纜井內所鋪設的線纜，分為繼電保護、自動控制、通訊、計量和檢測等裝置，是整個發電廠和變電站工作的重要神經中樞。當線纜出現故障時，不但會影響城市的正常供電，而且還會造成繼電保護或控制的電路故障，從而造成事故增加，或者破壞城市主要設施，生產活動無法長期維持正常。做好電纜井施工管理，保障電纜井線纜不受損傷，是發電廠和變電站正常安全工作、保證城市供電安全的重要基石。

1 電纜繩索布置方法

研究表明，井溝隧道施工空間大，對電纜的功能和散熱都更加方便。同時，也方便工作人員進行及時檢查和維護，在一定程度上確保了電纜作業的正常運行。然而在我國，受經濟、自然環境和地理位置等因素的影響，該安裝方法仍然無法完全推廣[1]。在傳統的安裝方式中，直埋式安裝方式可以順利進行后續的維護工作，當電氣故障發生時，整條線路不能正常工作。與電纜溝安裝方式相比，其具有良好的維護、檢測和更換性能，能有效修復受損部件，是城市建設中最合適的電纜安裝方式。電纜安裝過程中，應根據實際情況進行調整，選擇合適的電纜安裝空間，確定電纜型號和數量，在滿足基本運行條件的基礎上，盡量降低施工成本。

1.1 安裝方式

電纜敷設方式包括直埋、管道敷設、低溝敷設、架空安裝等。從技術上講，井溝設置安裝和電纜溝安裝空間較好，這是由于這兩處空間有利于電纜施工、養護和翻新。經過實踐證明，電纜隧道工程有著不錯的經營效益，顯著降低了重復投入和反復施工路面的現象，而且由于初期投入較大。目前，由于受到各種因素的影響，這種鋪設方式已經十分罕見[2]。和直埋安裝一樣，電纜溝安裝也是一項經濟的安裝方法，而直埋安裝并不能促進電纜的保養和修復工作。當電纜發生故障時，即便用測試儀檢查到了故障點，也很難重新發現并修復。因此，盡管電纜井的初期投入遠高于直埋投資，但便于溫度監視、通風和降溫等措施，提高了散熱要求。

另外，電纜槽還具備了便于電纜保養和更新安裝，以及避免外力損傷和故障檢查和維修的優勢。所以，電纜井的架設方法是目前城市工程中已廣泛采用的比較全面的方法。而電纜架設方法的選用應當結合城市具體情況，依據工程技術要求、城市環境特點、線纜型式與數量等各種因素，從城市發展的角度考慮，并根據運行安全可靠的特點，實現維修方法簡單以及技術經濟合理[3]。據統計，電纜截面有10多種型號，在實際運用過程中，應當按照實際狀況加以適當設置，有效維護安全穩定[4]。蓋板型式與地面遮蓋型式是電纜井兩個主要構造型式，分別有各自的應用領域。地面遮蔽型式要求在整個道路上都安裝了室外蓋板。形狀比較簡潔粗糙，在一定程度上影響了路面的美觀。路面類型必須覆蓋電纜井結構中的土壤，并在適當位置修建排水溝。該方法具有較好的美感，在目前城市規范建設中應用廣泛。

1.2 電纜配置

電纜溝配置時，應根據施工環境、任務要求等設計專業的結果，尤其是當電纜井穴中含有蓋板的情況下，建議采用直埋結構，這是為了保障蓋板在后續拆除工作中能夠順利進行。電纜井設備配備電纜支架時，金屬材料可與支架一起施工，并通過焊接固定，以確保支架支撐整體重量。同時，為了提高公共安全，應與溝底保持適當的距離。當電纜槽電纜有火災探測要求時，可采用防火涂料和隔墻；最后，電纜井必須在開關上放置障礙物，在發生火災時，這些障礙物可以起到絕緣作用，以免擴展到內部，造成不必要的安全事故。

電纜繩索的規格較多，依次有0.6m×0.6m、0.8m×0.8m、0.8m×1.0m、1.0m×0.8m、1.0m×1.0m、1.0m×1.2m、1.2m×1.4m、1.2m×1.4m、1.4m×1.4m、1.4m×1.4m×10多種規格。而按照施工方式，電纜槽又可包括地面光纜的蓋式明渠和以土壤覆蓋光纜的隱藏渠。地面光纜的蓋板式明渠表示將蓋板安裝在經過電纜線槽的整個道路上，較為簡單，影響道路景觀；而地上電纜槽則是指每隔15m 在電纜槽內連續安裝7塊約3m 寬度的蓋板，平整美觀，對路面景觀的影響不大。

圖1 電纜溝井安裝示意圖

電纜溝井包括電纜井（1）以及設置在所述電纜井（1）頂部并與路面齊平的井蓋（4），所述電纜井（1）內設置有多根電纜線（2）以及用于固定所述電纜井（1）的固定板（11），其特征在于：所述井蓋（4）的下側固定連接有信息采集模塊（5），所述信息采集模塊（5）內設置有多個分別用于檢測所述電纜井（1）內可燃氣體含量、紅外溫度和空氣酸堿度的傳感器。其特征在于：所述井蓋（4）設置有與所述信息采集模塊（5）頂端匹配的井蓋插槽（41），所述井蓋插槽（41）的底部設置有兩個左右對稱的扣鎖插槽，所述信息采集模塊（5）設置有兩個分別與相應的所述扣鎖插槽。

1.3 電纜安裝特點

在城市工程中已普遍實行了地面光纜安裝。電纜井的布設類型與現場設備情況和地質要求直接相關，一般具有以下特點：電纜井為蓋板。與其他安裝方法（如直埋）相比，在電纜安裝和維護過程中，只需露出蓋板即可輕松方便，無需重新挖掘。UPVC將污水管道安裝在井中，并連通在距離最近的雨水井，以便排出溝渠中的水池。將電纜支架安裝在電纜井中，一般由金屬板材構成，或采用焊接方式或螺栓緊固于下沉井壁。電纜由支架承載，并與溝底保持一定間距。電纜井電纜通常采用耐火的保護措施，如涂漆、密封和絕緣耐火涂層等。從電纜井進入建筑物的區域（包括控制室和配電室）內應安裝牢固的隔墻板，這樣當電纜起火時，煙火就不會直接從房間內傳出。在電纜井的最底層（1.4m 或以上）通過夾板與隔室隔開，可安裝35kV、110kV或220kV 高壓電纜（由于成本高，很少使用220kV電纜）一般只有將10kV 電纜放置在約1.4m 以內的電纜井里。

2 電源線施工中需要注意的問題

2.1 高壓電纜引起的渦流問題

由于電力電纜中使用的材料通常是鋼材料，當一些電纜閉合時，電子在電纜中形成渦流，渦流的大小與傳輸電流的大小成正比。因此，有必要注意一些輸送電流大的區域，在實踐中，渦流對電纜造成的損壞較多。如果某一地區出現了這種現象，這條線路在傳輸過程中就會經常出現故障。通過分析，觀察到電流通過后形成閉合回路，電纜中產生大量熱量，隨后用絕緣材料包裹在電纜外，之后觀察到線路這一部分存在一些缺陷。

2.2 電纜彎曲導致機械損傷

因為電源線的外徑較大，所以操作和設置數字較為復雜。但是，如果在電源線施工過程中角頭過大，可能會對電線內部產生機械破壞，并且因為導線被電纜的導線絕緣層包覆，所以并不會產生機械破壞。雖然側環的耐久性、絕緣性和漏電試驗中很難找到的問題。在工作期間，受損部分過熱也會削弱電纜的絕緣強度，直到故障再出現。但筆者發現，引起事故的根本因素是當制作電纜頭時，三相電纜頭的直徑基本相等。當聯系到電氣設備時，由于受到地形影響，中間級電纜頭過長而扭曲，電纜頭剛剛破裂而放電。隨后，相關部門針對各種電氣設備的連接狀況，采取措施適當地減小了中相電纜頭的連接直徑，以避免三相電纜頭直接裸露于外力作用下。實踐中證明，運行效果良好。當電纜旋轉或脫離電纜時，線纜應當保持在自由彎曲狀態下，以減少對內部機械磨損。

2.3 電纜繩索的防潮問題

實際經驗證明，中低壓電纜的大部分故障都是因為線纜中間接頭和連接器端部的故障，而中間接頭和連接器端部的大多數故障由于密封性和透濕性較差，造成了絕緣程度的下降。然而，中壓電纜網絡主要采用樹枝狀供電方式，電纜連接器端部數量較多，因此連接和密封電纜連接器和中間連接是確保電纜安全可靠運行的最重要措施之一。

3 電力電纜澆筑施工注意事項

3.1 線路選擇

例如，發電廠提交給施工單位的施工計劃通常與實際路況不同，或者沒有詳細說明各種障礙物的位置。因此，在初期，有必要協調建筑規劃單位、城建規劃、交通、給排水、燃氣等部門對電纜溝的位置進行檢測。根據實際需要分析現場條件或移動障礙物或其他電纜井線路，以盡量減少對其他地下管道和設施的影響，這是滿足標準、規范和設計的先決條件。

3.2 施工安排

與大興土木工程相比，電纜井的建設是一項比較小的工程，所需的資金和人力也較少。因此，為了節省后續電力項目的其他房屋建設，施工現場應提前規劃和調試，并提前在施工現場安排相應的人員和施工設備，以便有序、快速地進行施工。由于電纜工程施工面積大，施工前必須仔細評估每個建筑部分的材料數量，必要的材料必須長途運輸。因此，將由專人負責材料的分配和運輸，以確保施工期間材料可在現場使用，不會造成浪費。

3.3 溝渠砌筑和電纜安裝

在鋪設電纜井前，設計師必須仔細調查、了解當地其他地下工程的施工情況，以避免施工過程中發生沖突。電纜井施工期間，必須仔細規劃起吊位置。施工人員應根據圖紙準確地進行施工工作。當圖紙內容與實際情況發生沖突時，必須及時采取合理措施。當發現問題時，及時向控制單位報告，以便計劃單位及時實施相應的控制措施。由于輸送的電力量大，10kV 電纜的體積較大，因此必須提前進行計算，以便在施工期間有足夠的建筑空間。同時，施工過程中必須清理井內垃圾，安裝機械能電纜時必須清除井內干燥和施工工具。電力設計對各種電纜支架的施工位置和外露長度有嚴格要求，因此必須嚴格執行結構，如果需要，不能改變結構，否則電纜將無法準確放置在支架上，早期所做的一系列工作將變得微不足道。

表1 電纜井溝墻體砌筑工程質量表

4 電纜繩索井溝施工的步驟

4.1 選擇線路

發電廠提供給施工單位的施工計劃，往往和現實路況完全不同，甚至不能詳細描述所有障礙物的情況。所以，在施工初期，就有必要配合建設計劃單位、城建計劃、交通、供水、燃氣等主管部門對電纜線槽的情況進行檢查。并按照實際需要，分析現場條件或移動障礙物及其他電纜井線路情況，并減少對其地下管道和設備的危害，這就是符合規范、標準和設計的前提。因此，除了合理安排地下管道的情況以確保不同管道的安全（例如，燃氣和電力管道必須放置在安全距離），同時還可以防止在施工期間對其他房屋產生不必要的傷害。

4.2 施工計劃

要提高工程單位的效益，就必須保質保量地減少施工時間，這就需要現場管理人員做好計劃，組織好勞動力和機具，合理供應建筑材料，以盡量減少無謂的時間和資金耗費。在組織員工工作時，進行人員流動作業和劃定施工范圍也較為關鍵。選擇材料時，需要進行精密計量。因為電纜線槽的作業面較廣，工程技術人員應該按照所需要的沙、石、混凝土以及其他建筑材料的量，給電纜線槽的各個部分安裝供料。但偏差也不能太大，以防止工人因為用料的過量或太少，而完成了不必要的清潔工作，進而加大施工困難度。

4.3 坑砌石工程與電纜安裝

在電纜坑施工過程中，除了嚴格按照工程的設計圖紙和滿足施工標準以外，在電氣設備布置部門中還應充分考慮電氣環境的設置。10kV 高壓電纜大于一般低壓電纜，之間直徑通常為1.5cm。安裝時一般使用機械牽引方式，這就要求適當的空間大小和合理施工空間。同時，在溝渠中也不應有妨礙線纜移動的障礙物。在電纜井澆筑過程中，還需要同時設置電纜支撐，對支架的中間直徑和延伸寬度都有嚴格要求。但繪圖人員覺得1～2cm 的差距并非大問題，便未經同意私自修改，這是極其危險的事情。因為一旦電纜安裝到支架上，由于間距不夠大，整條纜井就會報廢或重復生產，從而帶來了較大的經濟損失。

4.4 管線的安裝施工

在項目施工過程中，結構困難度高，并且對質量要求高就是破路埋管施工，即破路、開挖、埋設PVC 管或鋼管，最后修復道路。因為將重載車輛長時間壓在道路上，就必須執行比傳統電纜線槽更為嚴苛的破壞路面和埋地下管線施工條件，以防止破壞管線接頭，甚至地下線纜。特別是在管線的安裝中，質量控制尤為重要。管線的安裝需要平直，不能扭曲。在管線間的連接中，PVC 管應該用膠水進行連接，而鋼管則應該用電焊連接，并且接頭也應該堅固而嚴密。

圖2 電纜吊索裝置

電纜井溝施工布置的電纜吊索裝置，本實用新型涉及吊索技術領域；連接件分別左右對稱穿設于吊環的兩側；且鏈條分別設置于對應的連接件的左右兩側；支撐塊固定于和平行于吊環；支撐結構分別設置于支撐塊與相鄰一側的連接件之間；限位調整機構設置于吊環的兩側，且其平行于連接件的；能夠對鋼絲繩索進行加固，使用時更加穩固，提高安全質量，方便施工操作。

4.5 安全施工

從開挖至鋪設電纜槽蓋板，電纜槽需要有相應的外殼。一般來說，裝有警告語的黃色安全帶和竹木欄桿、夜間燈光等可以組合運用。物料存放區域也應該具備相同的空間，以保證行人和汽車都可以很明顯地發現并注意。在破碎路面上安裝管線時，應更加注意安全工作，因為在修建破碎道路時，一半的車道通常是封閉的，因此在建筑路段開始轉向之前，必須與交警和其他服務部門進行協調，以避免道路變窄造成的交通擁堵。

5 結語

電纜井的好處是便于保養電纜，當長時間維修電纜時可以避免外部傷害。所以，電纜井主要用作城市建設中的線纜架設工程。本文提及的問題，只是城市建設流程中的一小部分，尚未涉及其他工程。想要保證項目工程的，就應當遵循有關標準和技術條件要求，根據建設圖紙進行施工。同時，在發生問題的情況下，施工單位、工程管理單位和總設計單位都應當共同配合，制定合理可靠的技術措施，妥善地解決工程建設中出現的問題，認真審核工程項目細節，并力求使電纜礦井工程更便于電力部門的檢查監督工作，但前提是該工程項目保質、保量正常進行以形成安全可靠的電力供應，為城市發展和公民生活提供強有力的電力保障。