高压电缆放线支架及控制系统项目设计问题研究

唐新民

摘 要：本文主要分析高压电缆放线支架及控制系统项目设计的问题，对高压电缆放线支架的分类进行了研究，分析高压电缆放线支架项目的背景。现在我国还没有研究出一种真正适合高压电缆放线支架。高压电缆部门考虑到高压电缆放线支架可靠性，外形应该被设计成一种三角支架的形式。本文研究出高压电缆放线支架的运行条件、对于机械部分进行设计。制定了高压电缆放线支架项目的实施方案。

关键词：高压电缆；放线支架；控制系统；项目设计

一、高压电缆放线支架的分类

高压电缆的放线支架按照使用的用途被分为电缆线盘支架，导线轴盘架，电缆放线支架等。按照提升的形式又被分为液压式电缆放线架，机械式电缆放线支架。根据用途及结构形式又分为：可调式液压放线架、立柱式放线支架、顶杆式电缆放线、卧式电缆线盘架、脚制动电缆放线架、拆卸式电缆放线架、张力放线架。

二、高压电缆放线支架控制系统项目设计的背景

随着我国近几年输电线路电压等级的不断升高，所使用的导线、电缆线径也在不断增加，导线盘及电缆盘的直径、高度也越来越大，重量越来越重；广东省输变电公司最近在湛江某工地上使用的电缆其线盘直径为4200mm，宽度2700mm，重量300Kn，给施工造成了很大的麻煩。

第一，到目前为止，高压电缆各大厂家还没有生产出可以满足或完全适合该该类电缆展放的放线支架，有几个厂家虽然可以生产调节高度的放线支架，但均为比较简陋的机械调节形式，承载可靠性和安全性都没法保证，不但施工效率低，而且也存在很大的安全隐患[1]。

第二，高压电缆盘非常重，如果现场没有吊车配合，以目前现有的设备，是无法完成电缆展放的。但是有时候需要在城市内展放时，大多数城市白天是禁止吊车进入的，只有夜间才能进行线盘的吊装就位，在造成工期延误的同时，夜间吊装作业也存在很大的安全隐患；

第三，在施工过程中吊车只用来吊装就位，其余时间均为空闲；而通常电缆的展放速度都会非常慢，一般在6m/min以内，这样展放一盘电缆有时候甚至需要耗费一天的时间，即在这一天中吊车只使用一次，造成了很大的人力和设备浪费。

第四，高压电缆盘越重，刚开始转动时需要的起步推力就越大，在遇到线盘中心稍微有偏心是，甚至需要十几个人才能将其推动起来，施工非常困难；在遇到下坡或在电缆井里展放时，由于导线的自重，线盘转动起来后会越转越快，如果不进行及时刹车，会造成电缆损坏。

三、项目设计方案的实施

该方案主要包括机械部分设计和液压部分设计两部分内容。机械部分主要设计一套可以承受大吨位的、带液压顶升功能并可以调节高度的放线支架；液压部分主要设计一套驱动液压顶升油缸和线盘卷线马达工作的动力系统，该系统有线盘被动张力调节和液压刹车装置。

（一）工程准备

首先参与施工的人员都要经过施工之前的安全教育工作和安全技术培训工作。高压电缆施工时，施工人员的身体状况良好，具备从事高空作业的能力。施工人员必须熟悉施工现场和施工环境[2]。

（二）设备和材料的准备

施工人员结合实际情况及时准备相关的设备施工材料，准备电缆、固定绑丝、绑扎带和电缆标牌。

（三）机械部分设计

在机械设计的部分，考虑到高压电缆放线支架的承载的可靠性，放线支架外形设计成三角支架的形式，由两组三角支架和两组连接方钢组成，材料采用高强度无缝方钢。三角支架带顶升油缸，三角支架单组最大顶升及支撑重量达19.5吨，可以在最小高度1800mm、最大高度2400mm和中间高度2100mm处承重定位，即满足大、中、小三种规格的电缆盘的使用；三角支架由固定部分和活动部分组成，在最底点时，不需要安装活动部分，固定部分即可以满足使用[3]。

线盘轴采用O160高强度空心圆钢加工而成，轴上设计了固定端轴承和滑动轴承，分别由两套高质量的滚子轴承组成，在保证高承载能力的情况下，还可以适应不同的线盘宽度，使用非常方便。

（二）液压系统主要由泵站、液压马达、减速机及刹车、液压控制阀及液压胶管组成。液压泵站由电动机驱动，为系统提供动力油；分为油缸工作系统和马达工作系统；由于顶升油缸和卷线马达不需要同时工作，所以两套系统由一个泵站提供驱动即可；泵站和油缸、马达之间用胶管通过快速接头连接，要使用油缸顶升时，将泵站引出的压力油胶管和油缸的快速接头连接，扳动装在泵站上的换向阀手柄，便可将液压有输入油缸，实现顶升工作；油缸下降时将换向阀切换到另一位置即可实现[4]。

相关的工作人员需要驱动马达转到时，将泵站引出的压力油胶管和卷线马达连接，马达为双向摆线马达，通过泵站上的换向阀可以控制其正反转，以达到线盘收线、送线的功能；如果线盘不需要驱动力时，只需将换向阀切换在中位即可，此时，线盘需要由电缆机牵引转动；如果在下坡或电缆井展放，需要给线盘提供反向张力，此时，换向阀依然在中位，调节张力阀，使线盘张力达到合适值即可。

四、结语

综上所述，高压电缆放线支架无法从根本上满足高压电缆的展放工作，我国需研究一种承受大吨位的自动顶升的高压电缆盘支架，完成高压电缆的项目设计的工作之后，施工技术人员还要对高压电缆展开验收工作，每一根高压电缆在放出和敷设的时候，都要进入复核的步骤，把高压电缆的型号规格和名称进行记录，最后完成高压电缆放线支架的设计工作。

参考文献：

[1]金尚儿，刘刚.110kV电缆击穿振动波在电缆支架间的传播特性研究[J]. 电线电缆.2015（02）.

[2]李志良.装配式活动电缆支架在高压电缆线路的应用[J].云南电力技术.2016（S2） .

[3]刘春晖.一种省时省力的电缆端头制作固定支架介绍[J].农村电工.2015（10）.

[4]荣根旺，宋海清.电缆隧道中间接头室的应用及推广[J].冶金动力.2010（01）.