浅谈高压电缆过桥伸缩装置offset设置方案

2021-09-10郭超腾

科技研究 2021年1期

摘要：本文针对新蕉门大桥沿桥敷设高压电缆进行了技术分析，针对桥梁伸缩缝如何设置高压电缆伸缩装置offset进行方案研究。

关键词：高压电缆;沿桥;伸缩装置;offset;设计

1引言

随着我国电力建设事业飞速发展，环境友好化需求也越来越被重视，城市区域内越来越多的架空线路逐渐要求采用电缆线路敷设。高压电缆和市政道路、桥梁同步建设模式得到政府部门和电网公司的认可并大力推广。本文主要针对高压电缆和桥梁同步建设如何设置电缆伸缩装置进行探讨。

2工程背景

拟建的新蕉门大桥桥面宽为42.2m，道路等级为城市快速路，双向8车道，中间设约0.6m宽的分隔带，道路2侧设人行道，人行道各宽约2.5m。电缆过新蕉门大桥的主要问题是电缆伸缩节尺寸位置是项目设计的技术难点。

在桥梁上进行高压电缆敷设不仅要考虑到大桥自身的热伸缩，还要考虑到大桥受环境温度以及汽车移动负载的变化的影响。对于那些长度比较大的桥梁具有较大的伸缩量，如果不能合理设计相应的对策，电缆随着桥梁的拉伸就会产生过大的张力，在桥梁多次反复拉伸的情况下，高压电缆的金属护套便会断裂，受到绝缘击穿而受到损害。

3电缆过桥方案

由于大桥本身随着温度变化、车流变化等等原因会产生伸缩，因此每隔一段距离，大桥会预留一条伸缩缝，根据大桥结构的不同，伸缩缝的大小也不一样。对于电缆来说，在这些伸缩缝处往往需要设置专用的伸缩装置以吸收大桥的伸缩。

根据桥梁设计资料，新蕉门大桥最大纵向伸缩量为800mm 。同时考虑电网建设需要，需要预留电缆空间按敷设2回220kV电缆和2回110kV电缆通道。

电缆伸缩装置offset的工作原理，是通过预先留出足够长度的电缆，在满足电缆弯曲半径的条件下布置成形。当发生电缆伸长或收缩现象时，预留电缆变形后仍能满足电缆弯曲半径要求且虽经多次反复金属护套不开裂，从而实现对伸缩量的收缩。夹具采用可动的结构（能够旋转和沿着滑槽呈斜线移动）。伸缩装置offset原理图见图2.

伸缩缝区域设置及OFFSET方案设计。在伸缩缝区域双回高压电缆走廊布置净空约：7000mm（宽）×8000mm（高）。按伸缩量800mm进行设计，OFFSET尺寸（长27400×宽6600×高1400）mm。本期设计双回220kV电缆上下层重叠布置设计的伸缩装置俯视分布，以减小水平占用宽度;该方案要求的伸缩缝区域高压电缆走廊最小布置净空约：6600mm（宽）*1400mm（高），四回路考虑两个重叠放置。垂直空间增加1.8倍。伸缩装置offset示意图详见图3

4 伸缩装置简要技术说明

要实现伸缩的吸收，必须满足三个条件：

（1）收縮时电缆的最小弯曲半径是在容许弯曲半径以上;

（2）铝护套的疲劳应变≤0.3%;

（3）为了使电缆在30年期间，即使发生反复的伸缩，也能保持铝护套的完好性，累积疲劳破坏系数在0.5（考虑到足够的安全裕度）以下。由于无论何种伸缩状态Offset 的弯曲半径都维持在30d 以上的要求，按以下公式进行核算。

其中F：大跨度Offset 宽度（大跨度Offset 拉伸时）

L：大跨度Offset 长度的1/2（大跨度Offset 拉伸时）

5 结语

综上所述，要想确保高压电缆能够在桥梁上安全的运行，必须结合桥梁伸缩缝技术资料合理设计高压电缆伸缩节装置。同时还需要考虑采取其他技术措施，例如蛇形敷设、接地连接方式、电缆防振等。

参考文献：

[1] 孟毓 .高压电缆线路[ J] .上海电力，2012 ， 18（12）：122-123.

[2] 郑肇骥，王焜明.电力电缆施工手册[ M] .北京：水利电力出版社， 2013（20）：234-235.