110kV双回电缆终端钢管塔支架新工艺

2015-11-04唐寿意

建材与装饰 2015年38期

关键词：不锈钢钢管电缆

唐寿意

（黔东南苗族侗族自治州水电工程公司　贵州凯里　556000）

110kV双回电缆终端钢管塔支架新工艺

唐寿意

（黔东南苗族侗族自治州水电工程公司贵州凯里556000）

近年来，为了处理电网建设占用城市土地资源和空间资源之间的矛盾。要求设计建设单位对电力线路由传统的架空线路为主转变为现在的以电缆入地为主的供电方式。本文针对110kV双回电缆终端钢管塔支架的创新制作新工艺进行了简易论述。

110kV电缆；终端钢管塔；不锈钢；支架；工艺

前言

随着我国城市化建设速度越来越快，城市人口数量的不断增长，而城市土地资源越来越少。城市空间利用面临着严峻的挑战，为了节约土地资源和城市空间的综合利用，而城市发展离不开电力。前几年，在城市电网设计中为减少占用土地资源多采用钢管塔架设线路。目前，为解决城市发展电网建设与土地占用根本矛盾主要采用电缆入地方式建设电网。除增加单位造价成本外，可有效解决城市发展中电网建设与土地资源及空中资源的诸多问题。

1　电缆入地的现状

由于建设周期和地域开发上的差异。不能在短时间内就将所有城市中架空线路全部改为电缆入地的方式建设城市电网。由于受地域经济和项目资金来源方式的不同，许多地方和项目采用逐步渐进的方式改造原有电网。这样就出现了许多电缆入地钢管终端塔。电缆入地终端钢管塔安装质量与外观既影响电网安全运行又影响城市美观。本文对电缆入地双回终端钢管塔安装质量及外观设计建设进行简单论述。

根据行业设计惯例，在选择电缆入地双回终端钢管塔时，一般以耐张钢管塔作为电缆入地双回终端钢管塔。通常情况下，城市电网110kV双回钢管终端塔底部直径在2m左右。下端大上端小，类似圆台形结构，而且是多节采用法兰相连。在此基础上，设置电缆支架使110kV电缆能够安全、顺利敷设。电缆支架制作工艺及设计尺寸对整个项目顺利实施至关重要。

2　项目案列分析

根据笔者于2012年在110kV凯金线和110kV怀金线电缆迁改入地项目（以下简称项目A）、2013年在110kV凯西Ⅰ、Ⅱ回电缆迁改入地项目（以下简称项目B）中对电缆上塔支架制作工艺和设计尺寸的总结情况介绍如下：

项目A主要参数：

（1）项目性质：双回架空线入地迁改，改造线路长度为0.79km。拆除双回钢管塔5基，项目所在地为城市主干道。

（2）电缆型号为YJLW（02）-1×500-64/110，生产厂家为江苏扬州曙光电缆公司，电缆直径为96mm。

（3）电缆敷设方式为穿钢化玻纤管φ200×8双回并列埋地敷设。

（4）加装避雷器安装方式为吊装式。

（5）本项目设计电缆排列方式为平行排列。

（6）接地方式为直接接地保护和交叉接地保护。

（7）电缆上塔底部保护管采用钢化玻纤管φ200×8双回并列。

（8）电缆终端头采用长沙电缆附件厂生产的110kV干式GDZ型预制高压电缆终端头。

（9）双回终端钢管塔圆台型底部直径为1800mm，呼称高度处圆台形顶部直径为650mm。

（10）架空导线采用LGJ-240/30。

项目B主要参数：

（1）项目性质：双回架空线入地迁改，改造线路长度为1.8km。拆除双回铁塔4基，双回钢管塔2基。项目所在地为旧城区改造。

（2）电缆型号为YJLW（02）-1×630-64/110，生产厂家为江苏扬州曙光电缆公司，电缆直径为107mm。

（3）电缆敷设方式为穿钢化玻纤管φ200×8双回并列埋地敷设。

（4）加装避雷器安装方式为吊装式。

（5）本项目设计电缆排列方式为平行排列。

（6）接地方式均为交叉接地保护。

（7）电缆上塔底部保护管采用钢化玻纤管φ200×8双回并列。

（8）电缆终端头采用长沙电缆附件厂生产的110kV干式GDZ型预制高压电缆终端头。

（9）双回终端钢管塔圆台型底部直径为2000mm，呼称高度处圆台形顶部直径为700mm。

（10）架空导线采用LGJ-300/35。

上述两项目根据施工图要求将原线路转角耐张双回钢管塔变为双回终端钢管塔，上塔电缆采用支架并行排列方式敷设。由于设计单位诸多因素，双回钢管塔电缆支架无具体加工图，由施工单位根据相关规范要求自行解决。

3　解决过程

我单位承接该项目后，组织技术攻关小组，对电缆上塔支架横担加工工艺要求及加工图尺寸进行全方位研究解决方案。

分析以往经验情况：如图1（a）所示，在传统110kV电缆上塔案例（铁塔总高为26.5m，呼称高为16.0m）中，大多采用充油瓷套管电缆终端头。考虑到电缆终端头重量较重、需要定期维护，因此在电缆登塔时需要安装1个距地面7m以上的平台（110kV单回路的平台尺寸为8.0m×3.2m。110kV双回路的平台尺寸为2个6.2m×4.6m，这给检修工作带来不便，而且在城市景观道路旁由于征地困难而难以实施。

如图1（b）所示110kV电缆GDZ型110kV干式高压电缆终端头安装在110kV双回终端钢管塔上，利用干式电缆终端头的诸多优点，取消了电缆上塔时的安装平台以及较为繁琐的导线连接方式，直接利用双回钢管塔上的横担或者抱箍支架作为固定电缆点，再利用干式电缆终端头重量轻的特点，直接将其固定在电缆上。同时对110kV凯迪线Ⅰ、Ⅱ回线路电缆迁改所使用双回路电缆终端塔分析，该双回终端钢管塔总高为35.5m，呼称高为19.0m地线横担与导线上横担距离为4.5m，塔身上共设置5层导线横担，间距均为3.5m。

图1　传统及新式电缆塔（杆）

从上塔支架加工材料为碳钢角铁，因为该碳钢角铁属于磁性类材料，在电缆使用过程中易产生涡流现象，涡流造成电流损耗及支架发热现象。留下安全隐患，且施工安装不便，在日后运行中维护困难。

3.1材料分析

（1）通过认真学习同类项目参考资料，分析当地各项地文及气象资料以及项目改造的主要技术参数，认真总结以往施工经验，鼓励技术攻关小组开拓创新。

（2）分析当地材料结构，对各类材料进行认真比对。经分析研究后，确定采用非磁性材料可有效避免电缆运行中的涡流现象。而不锈钢材料从造价、机械强度、变形系数、蠕变系数、屈服值等参数（碳钢屈服值为207MPa，不锈钢屈服值为205MPa）分析都优于普通碳钢材料。最后确定采用不锈钢方材（特制）99×30× 2mm作为电缆上塔支架横担主材；不锈钢支架横担配置我公司研发的不锈钢电缆专用抱箍，项目A采用电缆专用抱箍为Ω-3，项目B采用电缆专用抱箍为Ω-4。

（3）钢管塔专用抱箍材料采用碳钢热镀锌扁钢80×8mm进行加工制造。

（4）M型固定支撑架材料为碳钢热镀锌80×8mm扁钢进行加工制作。

3.2加工制作3.2.1钢管塔专用抱箍制作

对双回钢管终端塔各项参数进行分析和测量，对钢管塔专用抱箍扁钢下料长度A-1#为5152mm、两侧螺杆直径为φ20mm、两侧螺杆长度为200mm。对抱箍扁钢机械冲压定型后，将螺杆焊接在抱箍两端，焊接方法用普通碳钢焊条φ3.2mm双层加固焊接。焊接完成后进行抛光→打磨→酸洗→热镀锌；A-2#、A-3#…等钢管塔专用抱箍扁钢下料长度计算公式为L=d（钢管塔安装位直径）×π-M（M型固定支撑架长度）。项目B加工尺寸参照项目A的计算公式进行计算。

3.2.2M型固定支撑架制作

M固定支撑架参照非标金具M垫铁制作工艺，加工几何尺寸根据现场使用情况将选型AM1定为500型、AM2定为490型。BM1定位520型、BM2定为510型，以此类推，选择其他各型加工图例。

3.2.3不锈钢支架横担制作

根据电缆散热、通风、空中最佳间距及上述两项目电缆排列间距设计要求，同时考虑美观和空间利用效率，确定电缆排列中间净间距为150mm。加工制作不锈钢支撑横担开孔尺寸如图2所示。