输变电工程中电缆终端及中间接头施工作业平台的研制

叶智杰 李勇 李子新

摘要：为提高电缆终端及中间接头施工作业的效率，满足电缆施工的工艺要求，同时降低施工人员的高空作业风险，利用帐篷制作原理研制出一种新型电缆终端及中间接头施工作业平台，该作业平台具有组装快、省时省力、安全可靠等优点，并且整个施工过程中可实时自动地调节施工作业平台内部的温湿度，从而保证电缆终端及中间接头的施工安装质量。

关键词：输变电工程;电缆终端;施工作业平台

0    引言

我国经济的快速发展，带动了输变电工程的大面积建设，为满足供电可靠性和城市环境美化等要求，电力电缆因其具有隐蔽耐用、安全可靠、受外界环境影响小等优点被广泛应用于输变电工程中[1]，尤其是城郊地区的高压线路一般采用地下电缆敷设，这就要求高压输电线路必须实现地下电缆部分和地上架空线路部分的切换连接，因此，需通过电缆终端将电力电缆与架空输电线路连接在一起[2]。

电缆终端支撑平台是用来支撑安装电缆终端头和线路避雷器的，一般将电缆终端支撑平台固定在电缆终端塔上，该方法可节约土地使用面积，减少占地。在电缆终端及中间接头施工过程中，对外界环境中的温湿度、灰尘浓度等要求较高，需使用具备防风、防水、防灰尘等性能的密闭性施工平台才能进行施工作业[3-4]。而现有电缆施工作业平台一般采用脚手架、木板以及防水布等材料搭建完成，搭建时间久、搭建质量不高，并且施工人员需长时间进行高空作业，安全风险极大;此外，施工过程中无法实时自动地调节作业平台内部的温湿度，难以达到户外电缆终端及中间接头的施工工艺要求[5-6]。

针对此问题，本文研制出一种新型电缆终端及中间接头的施工作业平台，其具有组装快、省时省力、安全可靠等优点，同时又能满足电缆施工的温湿度要求，具备防风、防水及密闭性能，具有较好的经济效益和社会效益。

1    传统电缆终端及中间接头施工作业平台的应用现状

目前通用的电缆终端及中间接头的施工作业平台是通过稳固的支撑角钢与电力铁塔相连接的，支撑角钢上下两端各开有螺栓孔，其中一端与施工作业平台连接，另一端与铁塔塔材上的角钢连接。在施工作业平台上安装有槽钢，电缆终端头和线路避雷器可通过螺栓固定在槽钢内。此种施工方法节约用地、技术成熟、灵活便利，广泛应用于输变电工程中。

实际工程中，无论是冷缩式电缆终端还是热缩式电缆终端均对施工环境要求较高，外界环境的温湿度、降雨、风沙、灰尘等均会对电缆终端及中间接头的安装质量造成一定的影响，特别是当作业平台内部的湿度过高或有灰尘风沙侵入时，潮气或灰尘杂质一旦入侵到电缆终端或中间接头内部，就会对电缆终端或中间接头造成一定的缺陷，使其绝缘性能大大降低，极易造成绝缘击穿事故。根据实际运行经验可知，因施工环境不佳、安装工艺不当所造成的电缆终端绝缘击穿事故比例高达40%，此类电缆终端缺陷在竣工验收时比较隐蔽，难以发现，因此在电缆终端或中间接头施工时必须严格控制好环境因素和施工工艺。

根据室外电缆终端及中间接头的施工工艺要求，施工时应选择无风晴朗的天气，严禁在雨天或有雾天气条件下进行施工作业。施工过程中环境温度需在5 ℃以上，空气的相对湿度宜在70%及以下，施工作业平台应干燥、清洁、无灰尘、无腐蚀性气体和导电粉尘，否则需调节作业平台内部的温湿度或采取通风措施。为满足以上电缆终端及中间接头的施工工艺要求，常采用的措施是在电缆终端支撑平台上用脚手架搭设密闭的施工作业空间，以此防风、防水，防止风沙和灰尘侵入。

电缆终端及中间接头的密闭施工作业空间一般采用脚手架、木板及防水布等材料搭建完成，该方法搭建时间久，需要3～5 h才能搭建完成一个施工作业平台，施工作业人员需长时间进行高空作业，危险性极高，并且脚手架、木板等物料比较笨重，不易安装，搭建过程中容易滑落，极易砸伤施工作业人员。此外，采用该方法所搭建的密闭型电缆终端及中间接头施工作业平台质量不高，难以达到电力电缆所规定的施工标准，具体搭建过程如图1～2所示。

针对以上缺陷，本文利用帐篷制作原理研制出一种既可快速组装，又能满足电缆终端及中间接头施工工艺要求的新型施工作业平台。

2    新型电缆终端及中间接头施工作业平台的研制与分析

本文所研制的新型电缆终端及中间接头施工作业平台包括支撑斜梁和作业平台，支撑斜梁的一端固定连接在铁塔塔材角钢上，另一端与作业平台固定连接，支撑斜梁上还安装有三角支撑梁，其三个顶端分别与塔材角钢、支撑斜梁、作业平台固定连接，起到稳定支撑的作用。作业平台上开有螺栓孔，通过安装螺栓将支撑架固定在作业平台上，支撑架的外部覆盖有支撑布。作业平台、支撑架、支撑布共同构成一个密闭的施工作业空间，作业空间内安装有温湿度传感器、控制模块、温湿度调节模块，其中温湿度传感器、温湿度调节模块均与控制模块电性连接，可实时自动监测平台内部的温湿度，实现自动调节。

施工作业平台上的支撑斜梁和三角支撑梁均采用角钢材料，角钢承载能力强、整体刚度大、稳定性好。支撑架与作业平台通过安装螺栓可拆卸连接，便于装置的拆卸及组装。支撑架采用可收缩的推拉式空心管状支撑骨架，安装时手动拉动伸缩组件将支撑架撑开，通过安装螺栓固定连接在作业平台上，施工完毕后拧开安装螺栓将支撑架从作业平台上拆除，手动拉动伸缩组件将支撑架闭合，支撑架采用此种结构，安装拆卸便利，结构简单。控制模块为单片机，实时分析处理温湿度传感器和温湿度调节模块传输过来的信号，自动监测作业空间内的温湿度，实时自动调节温湿度，始终将平台内部的温湿度控制在电缆终端及中间接头的安装工艺所要求的范围内。温湿度传感器的型号为HTU21系列，该系列模块体积小、抗干扰能力强、功耗极低，适合户外使用。支撑布采用的是防水、防风、抗撕的尼龙布料，并使用拉鏈设计，使密闭的施工平台能迅速搭建和收合，支撑布还具备良好的密封性能和遮阳功能，可防止风沙灰尘的侵入，大大减少外界环境对电缆终端及中间接头所造成的缺陷。

采用上述结构，使用前将整个装置通过安装螺栓快速组装好，施工过程中实时自动调节作业平台内部的温湿度。该装置不仅具有设计合理、实用性强、自动化程度高等优点，而且整个装置搭建时间短、搭建费用少，降低了施工人员高空作业风险，提高了电缆终端及中间接头施工安装质量，具体结构示意图如图3～4所示。

3    新型电缆终端及中间接头施工作业平台的推广应用前景

本文研制的新型电缆终端及中间接头施工作业平台，在实际工程应用中需按照电压等级的不同分别制作成不同尺寸型号，使之更好地配合110～500 kV电压等级下电缆终端及中间接头的施工作业。

该装置已在江门供电局的主网输变电工程中先期试点应用，在实际应用中，经业主单位、设计单位、运行部门、施工监理单位以及施工单位验收检验合格后，在满足电缆终端及中间接头的施工环境要求、节省施工作业时间、提高施工作业效率的情况下，取得了良好的应用效果，可在输变电工程中全面推广使用。

4    结语

本文研制的电缆终端及中间接头施工作业平台搭建时间短、搭建费用少，降低了施工人员高空作业风险，并且在施工作业过程中可实时自动监测作业平台内部的温湿度，自动进行温湿度调节，使作业平台内部的温湿度始终处于电缆终端及中间接头施工工艺所要求的范围内。此外，该装置具有防风、防水、防灰尘、遮阳等功能，安装拆卸便利，具有广阔的推广应用前景。

[参考文献]

[1] 王伟煌，刘宏滨，吕付玉.通用型反梁式角钢塔电缆终端平台研究[J].南方能源建设，2018，5（S1）：166-171.

[2] 方祺.110 kV电缆终端塔支架平台设计改进相关措施分析[J].科技创新与应用，2014（32）：169.

[3] 王凤凯，刘福禄，石屾，等.电缆平台及引线布置优化设计[J].电力勘测设计，2018（S2）：198-202.

[4] 李长明，伍国方，李春阳，等.XLPE绝缘高压直流电缆终端内缺陷对电场分布的影响[J].电机与控制学报，2018，22（12）：62-67.

[5] 梅正南，钟永，张迎旗.电力电缆终端工作台的制作与应用[J].安徽电力，2011（2）：50-52.

[6] 江艳彬，王宏.龙洞水电站220 kV高压电缆终端端头制作工艺[J].四川水力发电，2017，36（5）：65-67.

收稿日期：2019-11-05

作者简介：叶智杰（1988—），男，廣东江门人，工程师，从事电力工程项目管理工作。