非开挖拖拉管在杭州电网电缆运行维护中问题的探讨

2012-11-15任广振张礼宾

浙江电力 2012年1期

洪娟，任广振，张礼宾

（杭州市电力局，杭州 310009）

随着近年杭州经济建设和城市建设的快速发展，输配电网络中地下电缆和设施越来越多，非开挖拖拉管敷设方式也得到越来越广泛的推广应用。但是随着非开挖敷设地下管线施工日益增加，城市地下5 m以下较深空间也开始拥挤了。近年来，已经多次发生地下穿越施工“撞车”，电缆拖拉管破坏导致线路跳闸等事故，带来很大的经济损失和负面的社会影响。因此，对杭州电网电缆非开挖拖拉管运维工作进行探讨，提出相应的技术措施，确保深层地下空间的电缆管线安全，已经十分必要。

1 电缆非开挖拖拉管运行维护问题分析

1.1 使用情况

截止2011年2月，杭州电网220 kV运行电缆22回，线路长度103.836 km，管沟长度62.65 km；拖拉管弧长约9.85 km。110 kV运行电缆99回，线路长度357.936 km，管沟长度230.077 km；拖拉管弧长约19.73 km。非开挖拖拉管使用统计见表1。

由表1可知，运行电缆拖拉管与管沟长度占比10%，过路非开挖拖拉管处数占总比72.73%，过河非开挖拖拉管占总比27.72%。

表1 杭州电网电缆涉及非开挖拖拉管数据统计

1.2 施工单位没有提供详尽的竣工资料

竣工资料中提供的拖拉管路径为两侧工井间直线段，与路径实际轨迹走向不符；两次拖拉管施工完成的电缆路径轨迹，不能在竣工图纸上反映，仍以一直线示意路径走向；资料提供的数据导向表中标高为路面标高，是可变标高，周围环境设施一旦变更，标高数据就失去实用价值。

1.3 运管单位防拖拉管外破工作难度大

由于竣工资料数据不够精准，运管单位无法向外单位进行详尽的拖拉管路径交底。对于穿越复杂环境的已建拖拉管，施工单位也无法进行具体定位，对能够测量的结果也持谨慎保守态度。部分外单位（河道、桥梁、道路等建设单位）在运行单位无法提供准确资料的情况下，不愿接受运行单位委托第三方物探测量的建议，不愿承担额外产生的测量费用及后续方案调整产生的加固保护费用。

1.4 拖拉管外破修复难度大

查阅现有建成的电缆拖拉管竣工图纸资料后，发现普遍存在拖拉管路径无备用预留管孔的情况。一旦运行拖拉管遭受外力破坏，电缆线路修复的难度极大，造成停电抢修时间很长，带来严重的社会负面影响。主网电缆拖拉管外破后，对未造成破坏的非故障相或者其他同路径敷设电缆线路受损情况，没有好的检查手段和方法。

2 非开挖拖拉管运维工作要求

2.1 电力部门的工作要求

新建工程应慎用非开挖拖拉管形式。运行单位建议在过河时谨慎使用，过路时原则上不使用。凡在新建、改建电缆工程中使用非开挖拖拉管，或者土建施工过程中设计发生变更新增非开挖拖拉管，需经生产技术部门或运行单位同意后方可实施，并在施工过程中加大对非开挖拖拉管施工质量和竣工测量正确性的监理力度。

建立和完善非开挖拖拉管技术管理条例、技术施工规范、外破事故抢修应急预案等规定。随着杭州城市建设力度继续加大，非开挖拖拉管方式在各管线单位都在逐步加大推广应用，由于电力部门安全供电可靠性要求的特殊性，更需要建立和完善相应规章制度。

从安全可靠运行、缩短事故抢修时间等方面统筹考虑，运行单位建议在今后必须实施的拖拉管敷设方式设计时，增加至少1孔备用拖拉管，用以快速抢修及路径准确定位测量。另外，以图纸的形式明确出入土点与拖拉管工井连接1.5～2 m范围段钢筋网加固形式。

规范非开挖拖拉管的路径轨迹标识。为了更好地做好非开挖拖拉管防外破工作，正确标示非开挖拖拉管路径走向，告知维护人员路径走向，警示其他施工单位拖拉管走向，建议相关部门共同商议确定非开挖拖拉管的路径轨迹标识，并将安装位置、数量等纳入今后新建电缆工程施工图设计的施工设计范围。

非开挖拖拉管测量工作常态化。将非开挖拖拉管测量费用纳入电缆工程总体费用，施工单位有责任做好新建电缆工程非开挖拖拉管施工路径正确测量工作。对已建运行的非开挖拖拉管，建议相关部门通力合作做好路径轨迹补测工作。

2.2 规范非开挖拖拉管竣工图纸

非开挖电力管线拖拉管施工作为城市地下管线的一部分，所有技术要求必须参照有关作业标准：CJJ 61-2003《城市地下管线探测技术规程》；YB/T 9029-94《地下管线电磁法探测规程》；CJJ 6-99《城市测量技术规程》； GB/T 7929-1995《1:500，1:1 000，1:2 000 地形图图式》；CH-3-202-87《地籍测量规范》。非开挖拖拉管竣工图纸平面和埋深误差点探查精度为：

平面位置限差：δts=0.10h

埋深限差：δth=0.15h

式中：h为地下管线中心埋深，当h＜100 cm时则以100 cm代入计算。

为确保非开挖拖拉管图纸的准确度，确定图纸标高统一采取杭州市坐标系统（以紫薇园作为坐标原点），并要求设计将拖拉管出入口工井的坐标标注在施工图上。

施工单位提供的非开挖拖拉管轨迹高程是以当时开挖点地面高度为准的，为避免路面标高因城市道路整治等因素而改变导致图纸提供的高程无效，需提供非开挖拖拉管全线轨迹各点的绝对高程，施工单位必须以杭州市坐标系统为准提供各点高程。

施工单位必须按照每6 m一点提供非开挖拖拉管全线轨迹坐标及高程，所有的拐点、互通、转弯、变坡等特殊点均需提供坐标及高程数据。

对穿越河流的非开挖拖拉管，竣工图纸需提供出入口工井精确坐标，提供管线与河流交叉点精确的坐标及高程；施工单位在拖拉管出入口工井拖拉管侧立电力标识大牌，管线与河流交叉点立标识大牌。

因受非开挖拖拉管施工工艺限制，考虑一处拖拉管可能涉及不同施工轨迹，施工单位必须提供不同施工轨迹竣工图纸，不得以一次施工轨迹代替多次施工路径轨迹。

对于新建电缆线路，施工单位必须按《杭州市地下管线信息系统建设规范》提供竣工图纸并对所提供图纸资料的准确性和完整性负责。竣工图纸主要包括杭州市标高、比例（1:500）、平面位置、纵断面图、高程、平面坐标（GPS坐标）、埋深限差、水平位置限差、实际路径轨迹（包括二次拖拉管路径轨迹）等内容。

3 提高非开挖拖拉管的定位探测信号强度的方法

非开挖拖拉管敷设方式，一般深度在6 m以上，部分过河敷设可以深达10 m以上，常规的探测手段很难对其进行探测定位。应加大电力部门与施工单位及勘探单位的专业技术合作，共同推进定位探测技术的进步。

探测时采用超大功率发射机。由于常规管线仪发射功率太小，在被测管线很深的情况下，激励电流产生的信号在地面或者水面显得很微弱并且信噪比恶化。因此可以采用200 W的大功率发射机，大幅度增强探测信号强度，有效地提高探测信号的信噪比。

空余拖拉管中穿示踪线。利用探测管道空余的拖拉管，让发射机的激励电流直接连接在示踪线上，使其发射强大的探测信号。

维持低阻抗回路，产生足够大的激励电流。除了示踪线的阻抗要足够低，采用4 mm电缆外，还必须使发射机的接地线和示踪线末端接地线的接地电阻足够小。因此需要多端接地组成接地网，土壤导电率高的地方要在接地处加降阻剂；环境条件允许的话，可以不打接地线，从示踪线末端另外引线返回发射机直接连接，构成阻抗最低的短路环，产生足够大的激励电流，使发射信号质量更好。

选择适当的发射频率。为减少其他干扰信号，尽可能使用低频率发射电流，可使用512 Hz和8 192 Hz频率，视现场干扰情况选用。

选择适当的接收天线。在被测管线不同地段，选择适当的接收天线。在非开挖管线的两端，管线深度比较浅，直接使用标准配置的管线仪接收机探测（机内天线）；河中比较深的部分需要乘船使用外置的水下拖曳天线，相当于将接收机放在河底探测，此时距离被测管线不会超过2 m，能够保证相当高的探测精度。