110kV高压电缆线路施工技术探讨
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摘要:随着经济建设的发展，社会用电量的不断增长，在电力系统供电线路中电力电缆已普遍被采用。但电力电缆的施工是一项复杂艰巨的工程，本文结合实例，就110kv高压电缆施工技术进行了阐述，包括了土建工程的施工、电缆安装、成品保护等方面，总结了工程经验及改进措施，可供参考。
关键词：电缆线路；施工；电缆安装；电气试验；成品保护
中图分类号： TM726.4 文献标识码： A 文章编号：
近年来，由于我国的高压电缆制造技术日渐成熟，加之社会用电量的不断增长，由此带来的电缆线路工程建设项目的数量和规模也在持续增加，很多拟建和在建的电力电缆线路建设项目正在进行。但电力电缆的施工是一项复杂艰巨的工程，可以说线路施工技术对整个工程起着举足轻重的作用，很大程度上影响着工程的质量和进度。为此，必须加大对电缆线路施工技术的研究，同时也是推动电缆线路工程建设发展的需要。
1 工程概况
某110kV高压电缆线路工程，电缆选用阻燃交联聚乙烯绝缘铜芯皱纹铝包防水层聚乙烯护套的单芯电缆(110kV电缆YJLW031×500SQ64/110kV；电缆管PVC-C-Φ192/8.5；中间接头YJJTI-64/110kV、终端接头YJZGG-64/110kV。线路长度2×3.2km，全线电缆井52个(其中中间接头井10个、普通18管直线井22座、普通34管直线井3座、转角井17座)，18根PVC-C-Φ192/8.5，敷设方式为所有管道使用混凝土包封线路。途经市繁华闹市中心，沿线与之平行、交叉的地下管线较多。沿线的地下管线资料不齐全、地质资料难以在设计阶段探测(90%的线路途经闹市区和城市交通要道)。
2 主要施工方案策划
主要交通路口、交通要道、软基地质路段的开挖、变电站停电接入等主要控制性施工方案必须考虑周详，要考虑天时、地利。准备工作是关键(人员、施工材料、施工机械)。方案的重点是事故预想和安全风险分析以及施工应急预案的针对性和可操作性。
施工应急预案有5个：电缆、光缆挖段及通讯线路故障等事故的处理；雨水、污水管线挖断事故的处理；给水管线挖断事故处理；燃气管挖断、泄露事故的处理；电缆沟软基地质及塌方的处理。
3 土建工程
3.1 排管沟道的开挖
排管沟道开挖的关键点有3个：确定开挖标高、各种管线防护措施、排管沟道软基地质及塌方的处理。
排管沟道的开挖按平面布置图中标注的施工断面进行，但本工程的线路途经繁华闹市区，设计阶段难以钻探地质及现场调查难以确认地下管线，且城管部门的地下管线资料不准确、不齐全(如军用、保密、卫星等不宜公开或管线图上未著名)。所以整体开挖标高应以浅埋为原则，各段(两相邻井之间)标高视现场具体情况确定，综合考虑本段的地下管线和地形情况(沟道标高应以第一个主要跨越点作为本段开挖标高基准),有明显高底不平的地段，沟的开挖按相邻两工作井地面连成直线确定各处深度，沟道方向一般应保证两相邻工作井间的保护管能平直连接，特殊情况允许有不大于2°的转折。沟底要求坚实、平整，如有土质松软或更差的情况出现，施工时需采取改良措施。
3.2 敷管
敷管关键点有4个。关键点一是统一按平面布置图所标示里程方向敷设(保护管大口在后，小口在前)，在一个电缆盘长内的管道敷设，严禁有反方向敷设。第二关键点是跨越地下管线，跨越地下管线可以用高低井过渡，移改管线、软管的过渡等方法。综合安全、可靠、经济等各种因素，该110kV电缆工程主要采用软管的过渡方式(其中一处是采取顶管方式)，共有5处。软管的敷设方向必须与标示里程方向敷设一致，软管敷设角度(上、下方向)应小于10°，角度太大，会影响电缆穿管。关键点三是13号井至14号井、C号井至1号井存在管交叉。
3.3 混凝土封排管、电缆井、电缆盖板
盖板的质量是关键。盖板与工作井吻合，以及和路面的平整度，都直接影响行车和人的交通安全，质量不合格会造成盖板震动乃至断裂。盖板、工作井的所有边角都必须用镀锌角铁包裹。根据工程的经验，主干车道的工作井盖板采取现场捣制方式的效果最好。
4 电缆安装
4.1 电缆穿管
电缆安装前必需验盘，清扫管道。验盘主要是核对数量、型号，检查电缆外观，由电缆厂家、监理、施工、业主方在现场共同进行，同时指派专人在电缆安装放盘过程中用相机拍照留档(因为内层的电缆必须在外层电缆安装后才能验盘)。为了防止电缆穿管时被损伤，被水潮，电缆安装前用干布、空气压缩机气吹清理管道，确保管道无杂质、干燥。同时在电缆牵引绳和电缆牵引头加装两个棉布头，起到保护电缆作用。110kV电缆安装穿管前，用手电筒检查管道，并用一条约50m长的10kV废旧电缆穿管试拖，电缆穿管时输送机的摆放和方向垆安装位置要根据本段的情况决定，特别是电缆管的走向。电缆穿管过程中，在每个井派人检查电缆，特别注意电缆外绝缘层的情况，一般说外绝缘层刮伤深度小于1mm属于正常情况。如发现受损严重(刮伤深度不能超过2.5mm)，要停止穿管分析原因，采取加装方向垆，添加滑石粉、调整电缆输送机的位置及输送速度等措施。
凡是用软管过渡障碍物的路段，由于存在向上或向下的坡度，在管内的电缆与管壁的摩擦增大，电缆输送机的牵引力随之加大、超过一定的限度会对电缆牵引头和电缆造成一定的安全隐患。穿管前还必须对照电缆井壁的电缆管标示图，按标示图内的序号找准管口，电缆工程两回110kV线路六条电缆，在管内分两层三相水平排列，出管后，在电缆井内和进站电缆沟内为上下3层排列。13号井至14号井采取顶管的施工方式，软管出现管交叉，且无规律。C号井至1号井软管左右交叉。
4.2 电缆上架和中间接头，终端接头的制作核相、核相色
电缆先上架再做中间头、终端头，最后核相正确后裁断电缆。电缆中间接头都安装了防水盒，由于防水盒的尺寸较大，所以中间接头井的电缆架只能安装在井的中轴线上。其余电缆井及电缆沟的支架都固定在井壁的两边，电缆必须留有裕度才能上架。电缆核相并核对电缆井壁的电缆管标示图正确后，才能裁断电缆。核相、核相色分两阶段进行，第一阶段是各段电缆连接前，第二是电缆分段连接和全部连接后(和电缆外绝缘层绝缘电阻同时做)，还要进行两对照，第一对照电缆井壁的电缆管标示图，第二对照设计图。中间接头、终端接头是产品生产厂家负责现场安装。中间接头YJJTI-64/110kV共30个、终端接头YJZGG-64/110kV、YJZWI14-64/110kV各3个。安装人员3人一组，共两组。平均每组每天完成一个电缆头的安装。电缆头的安装现场一定要控制好现场的温湿度。由于电缆中间头安装过程中在井内动火，要注意防火、通风，井内、外都应摆放干式灭火器。安装过程中要做好各种安装记录。
4.3 电气试验
(1)试验执行标准、规范：广东电网公司Q/GXD.126.01-2009《电力设备交接和预防性试验规程》(2009版)；GB50150-2006《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》。电气试验检查电缆绝缘强度，检查上一导工序的质量，分清责任。
(2)试验项目及流程：①每段电缆敷设后，每个电缆头制作前的试验。②所有电缆头制作完毕，连成整条电缆的试。
(3)试验要求。电缆主绝缘电阻测量：使用5000V的兆欧表进行测量。分别在每一相上进行，对一相进行试验时，其它两相导体、金属屏蔽或金属套和铠装层一起接地。电缆护套绝缘电阻测量：使用500V的兆欧表进行测量。绝缘电阻值不应低于0.5MΩ/km。外护套直流耐压试验：使用5kV的兆欧表进行测量。铜屏蔽层电阻和导体电阻比：用双臂电桥测量在相同温度下的铜屏蔽层和导体的直流电阻。当前者与后者之比与投运前相比增加时，表明铜屏蔽层的直流电阻增大，铜屏蔽层有可能被腐蚀；当该比值与投运前相比减少时，表明附件中的导体连接点的接触电阻有增大的可能。电缆主绝缘交流耐压试验(试验地点在110kV里湖变侧)：对电缆的主绝缘作耐压试验或测量电阻时，分别在每一相上进行。
5 成品保护
在电缆井工作时严禁施工人员踩踏电缆。不允许铁器或尖锐物体撞击、刮伤电缆、光缆。不准用铁丝捆扎电缆。
盖板支模或拆模时，注意工器具等物体的防坠落，工器具要有防坠落的措施。防止重物伤害电缆、光缆，采取如护网等措施防止物品坠落，避免误伤电缆、光缆。支模时的木支柱，严禁以电缆、光缆或附件作为受力点，或使电缆、光缆承重。施工期间要经常吊开盖板，容易造成盖板的碰撞，使得盖板的边角被损坏。
6 工程经验及改进措施
在施工过程中也暴露出工程管理、设计、监理、施工等各个方面的不足，造成了不必要的损失、麻烦，但也为我们处理后续出现的情况积累大量的经验。
(1)做好施工图审查工作，明确设计意图，同时设计交底要全面明确、清晰，特别是设计未确定的方案及细节一定要向业主、施工、监理交底(如地质状况，地下管线资料，跨、穿越位置以及安全危险点)。由于设计交底不全面，造成工程初期在新兴二路超深开挖的现象。排管沟道和工作井埋深的设计标高是按①设计规范；②各段(两相邻井之间)标高视现场具体情况确定，综合考虑本段的地下管线和地形情况(沟道标高应以第一个主要跨越点作为本段开挖标高的主要参考基准)。但由于地下管线跨越点资料的错误，造成超深开挖(按设计标高)。所以整体开挖标高应以浅埋为原则，各段(两相邻井之间)标高视现场具体情况确定，如现场条件允许应先开挖交叉管线的地方，取得准确资料后再决定本段的标高。里湖变进站路的电缆井与路面标高不符合，是由于相邻的其他施工场地的标高调整。所以随时调整电缆井的标高与路面吻合。
(2)机动车道的电缆井盖板设计不合理，尺寸为2730×540×250mm，由于盖板窄、重量轻，机动车驶过会容易造成盖板的跳动。盖板与电缆井，盖板与盖板之间吻合度、平整度要求高，实际施工难达到要求。经研究主干车道的工作井盖板改为采取现场捣制，尺寸为2730×2100×250mm大板形式，实践证明效果很好。
(3)两边进站终端井的排水连接市政排水渠，所以该井的管道要全部严密封堵，预防小动物爬进管道。现管道的封堵是采用胶水贴塑料盖，但遇水会容易脱落，现暂无比较经济、可靠的封堵办法。其余电缆井与市政排水渠不连接，解决电缆井排水问题的办法是电缆井的集水井底层不用混凝土捣制封死，应改为放鹅卵石头，以便电缆井内泄水。
(4)光缆布置应放置最靠近井边一侧，由于光缆容易受到损坏，所以布置靠近井边一侧穿塑料管沿井壁固定。
(5)由于施工期间是多雨季节，中间电缆井没有自然排水(没有连接市政排水渠)，管道会被水淹，为防止在电缆穿管过程中电缆头进水，电缆安装前不用铁钉穿电缆做电气实验，但作为补救措施设置专人验盘，由电缆厂家、监理、施工、业主方在现场共同进行，同时指派专人在电缆安装放盘过程中用相机拍照留档(因为内层的电缆必须在外层电缆安装后才能验盘)。如发现电缆有问题，立即停止施工，由各方代表查验核实，分清责任。
(6)电缆工作井必须有明显的接地，中间接头井的电缆支架要考虑接头防水箱的宽度。电缆穿管前在电缆牵引绳和电缆牵引头加装两个棉布头，起到清理管道保护电缆的作用。
(7)里湖变T接终端头应有支撑中间过渡措施。由于电缆支架上的抱箍夹电缆的位置，不能达到最佳承重受力点(安全距离的原因)，如电缆头直接T接上导线，由于T接导线距离远、电缆头重量重，会造成电缆头下垂。增加一个支柱瓷瓶作为过渡，使受力点分散，位置调整容易，施工难度降低。
(8)两端终端应预留有足够的空间，使电缆走S型，电缆长度能多出5～10m，以备电缆终端头的安装调整，也可预备后用。电缆中间井的电缆也要有裕度，先上架后裁断电缆。
(9)“孔洞理论”由于电缆管存在左右、上下交叉，为了防止电缆穿管时出现混乱，所有的电缆井壁内都绘制电缆管标示图，每一个管都有编号和相色。井壁内还安装水尺和用箭头标示里程方向敷设(保护管大口在后，小口在前)。现场安装记录要完整，竣工资料要做细，如电缆，中间、终端电缆头安装位置、盘号、型号、出厂编号、检验日期等都要相互对应。
(10)做好施工安全和成品保护。交通标识，防火、防坠落、防水、通风、专人看井等安全措施。
(11)综合安全、可靠、经济等各种因素，工程主要采用软管跨越交叉的管线方式(其中一处是采取顶管方式)共有5处。没有移改天然气管和较大口径的排水管。软管的敷设方向必须与标示里程方向敷设一致，软管敷设角度(上、下方向)应小于10°，角度太大会影响电缆穿管。以上列举各种解决施工问题的办法，都是从该110kV电缆工程中总结摸索出行之有效的办法。
7 结束语
总而言之，电缆线路工程的施工不但需要依据施工图设计进行施工，还要从工程实际出发，科学规划，精心组织，掌握其施工重点与难点，增强施工过程的管理，这样才能确保工程施工的质量、进度、安全和经济性。
参考文献
[1] 刘志文.110kV高压电缆的施工技术探讨[J].沿海企业与科技.2009年第04期
[2] 王昭阳.某110kV高压电缆施工技术及措施探讨[J].广东科技.2012年07期