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摘 要：城市轨道交通110kV输电线路多由城区地下新建电缆廊道及排管构成，道路交通环境复杂，人工敷设难度大、效率低、成本高，文章研究采用小型机械牵引+人工辅助的综合敷设方法，以大大提高敷设效率，节约施工成本。
关键词：城市轨道交通;110kV输电线路;高压电缆;敷设方法
中图分类号：TM757 文献标识码：A 文章编号：1674-1064（2020）10-004-02
DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2020.10.002
文章以贵阳市轨道交通2号线一期110/35kV主变电所电力工程为背景，以110kV输电线路高压电缆敷设施工为依据，研究敷设方法以提高施工效率。本項目110kV输电线路由城区地下新建电缆廊道及排管构成，廊道高1.9m、宽1.6m，满足人工敷设条件，大部分区段因既有管线交叉碰撞存在排管及转弯情况，人工敷设高压电缆难度大、成本高，同时也不能满足施工进度要求，电缆敷设效率亟待提高。
1 人工敷设方法分析
现以正线某区间环网电缆人工敷设为依据进行对比分析，如表1所示。
经计算，平均敷设1km电缆需5.61h，投入人工26人，平均敷设速度为3m/min。某区间环网电缆为35kV-1×120电缆，重量为2.7kg/m，而本项目电缆为YJLW02-64/110-1×500mm2高压电缆，重量为11.3kg/m。考虑现场实际敷设条件，可以认定摩擦系数一致，假定两种电缆敷设时间一致，根据所需牵引力，可计算出人工投入N110，N110=11.3/2.7×N35=11.3/2.7×26=109。由此得出，采用人工敷设110kV高压电缆，人工投入数量多、成本大，同时受电缆廊道作业空间及环境限制，人工敷设难以满足施工要求，且效率低下[1]。
2 敷设方法研究
根据现场施工条件及工期要求，经过试验研究，拟策划采用小型机械（电缆输送机、绞磨）牵引+人工辅助的敷设方法。
随机选择某路段（无排管区段）配盘1000m高压电缆进行测算分析，所需资源如表2所示。
对该路段1000m配盘电缆敷设机具布置进行以下测算：
机具参数：电缆输送机采用DSJ180A型，推进速度为7m/min，输送力为5kN，电机功率2×0.55kW。
机具布置：直线段每1.5m布置一个滑车，转弯处布置转弯滑车，电缆牵引头采用1台柴油绞磨机作为牵引方向辅助，电缆输送机根据计算牵引力科学布置。
该段电缆沟基本为直线，无坡度，考虑电缆自重摩擦系数μ取0.4，输送机有效输送系数k取75%，电缆每米自重W为11.3kg;电缆盘启动力按20m电缆重量考虑。
电缆盘～1#段输送机电缆敷设所需牵引力为（该段为电缆盘启动力）：
T=9.8×L×W+9.8×L×W×μ
=9.8×20×11.3+9.8×20×11.3×0.4
=3100.72N
输送机实际牵引能力为：
F机=5000×75%=3750N
计算所需输送机数量：
n=T/F机=3100.72/3750=0.83
所选n=1台，满足电缆盘启动力及该段电缆敷设要求。
1#输送机～电缆敷设终点敷设所需牵引力为：
T=9.8×L×W×μ
=9.8×（1000-20）×11.3×0.4
=43410.08N
输送机实际牵引能力为：
F机=5000×75%=3750N
计算所需输送机数量：
n=T/F机=43410.08/3750=11.58
所选n=12台，满足该段电缆敷设要求。
根据测算，共需13台电缆输送机、670个滑车、1台柴油绞磨机。电缆输送机总功率W机=13×2×0.55kW=14.3kW，可采用1台50kW柴油发电机提供电力。
人员配备：每人负责3台电缆输送机，共需4人，电缆牵引辅助4人，电缆盘2人，绞磨机操作人员2人，发电机操作人员1人，总指挥1人，作业人员共需14人。
计算时间：电缆输送机推进速度为7m/min，纯电缆敷设时间（不含准备工作时间）T=1000/7=142.8min，约2.5h。
纯人工敷设时间为5.61h，每天可敷设1盘电缆，敷设1盘电缆需109个工日;纯电缆输送机敷设时间为2.5h，考虑准备时间，每天可敷设2盘电缆，敷设2盘电缆需14个工日[2]。
3 应用分析
现采用小型机械（电缆输送机、绞磨）牵引+人工辅助的方法敷设电缆，其示意图如图1所示。
依据此方法，针对4盘电缆敷设时间及燃油进行了统计，如表3所示。
根据上表4盘电缆敷设时间，采用机械+人工综合敷设方法平均1盘电缆用时157.3min，考虑到准备、收工工作时间，一天可敷设2盘。采用人工敷设平均1盘电缆用时331.5min，考虑到准备、结束工作时间，一天可敷设1盘。因敷设完成每区段的6盘电缆后需进行机具转场布置作业，共需转移10次，每次用时1天，共10天，每天14人作业。
大部分区段存在排管及转弯，人工敷设难度极大，机械+人工综合敷设方法仅需在排管及转弯处增加电缆输送机便可保证排管、转弯处有足够牵引力。
本工程敷设66盘110kV电缆，如采用人工敷设预计需66天，采用机械+人工综合敷设方法实际用33+10=43天，节省23天。
采用机械+人工综合敷设方法总费用=人工费+油费+机具购置费，采用人工敷设总费用=人工费+机具购置费，综合考虑部分区段排管、转弯等复杂因素，66盘电缆敷设总费用如表4所示。
本工程敷设66盘110kV电缆全部采用机械+人工综合敷设方法，成本由138.0万元降至40.3万元，节省97.7万元。
4 结语
该110kV高压电缆敷设方法，目前已在贵阳市轨道交通2号线一期110/35kV主变电所电力工程输电线路上应用实施，大大提高了敷设效率，节约了施工成本，保证了工期进度，尤其在排管区段与转弯处效果更显著。
参考文献
[1] 杨笑丹.电力工程施工中电力电缆敷设技术研究[J].建筑工程技术与设计，2019（9）：25-26.
[2] 王冠卿.电力工程施工中电力电缆敷设技术研究[J].中国高新科技，2019（2）：13-15.
关键词：城市轨道交通;110kV输电线路;高压电缆;敷设方法
中图分类号：TM757 文献标识码：A 文章编号：1674-1064（2020）10-004-02
DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2020.10.002
文章以贵阳市轨道交通2号线一期110/35kV主变电所电力工程为背景，以110kV输电线路高压电缆敷设施工为依据，研究敷设方法以提高施工效率。本項目110kV输电线路由城区地下新建电缆廊道及排管构成，廊道高1.9m、宽1.6m，满足人工敷设条件，大部分区段因既有管线交叉碰撞存在排管及转弯情况，人工敷设高压电缆难度大、成本高，同时也不能满足施工进度要求，电缆敷设效率亟待提高。
1 人工敷设方法分析
现以正线某区间环网电缆人工敷设为依据进行对比分析，如表1所示。
经计算，平均敷设1km电缆需5.61h，投入人工26人，平均敷设速度为3m/min。某区间环网电缆为35kV-1×120电缆，重量为2.7kg/m，而本项目电缆为YJLW02-64/110-1×500mm2高压电缆，重量为11.3kg/m。考虑现场实际敷设条件，可以认定摩擦系数一致，假定两种电缆敷设时间一致，根据所需牵引力，可计算出人工投入N110，N110=11.3/2.7×N35=11.3/2.7×26=109。由此得出，采用人工敷设110kV高压电缆，人工投入数量多、成本大，同时受电缆廊道作业空间及环境限制，人工敷设难以满足施工要求，且效率低下[1]。
2 敷设方法研究
根据现场施工条件及工期要求，经过试验研究，拟策划采用小型机械（电缆输送机、绞磨）牵引+人工辅助的敷设方法。
随机选择某路段（无排管区段）配盘1000m高压电缆进行测算分析，所需资源如表2所示。
对该路段1000m配盘电缆敷设机具布置进行以下测算：
机具参数：电缆输送机采用DSJ180A型，推进速度为7m/min，输送力为5kN，电机功率2×0.55kW。
机具布置：直线段每1.5m布置一个滑车，转弯处布置转弯滑车，电缆牵引头采用1台柴油绞磨机作为牵引方向辅助，电缆输送机根据计算牵引力科学布置。
该段电缆沟基本为直线，无坡度，考虑电缆自重摩擦系数μ取0.4，输送机有效输送系数k取75%，电缆每米自重W为11.3kg;电缆盘启动力按20m电缆重量考虑。
电缆盘～1#段输送机电缆敷设所需牵引力为（该段为电缆盘启动力）：
T=9.8×L×W+9.8×L×W×μ
=9.8×20×11.3+9.8×20×11.3×0.4
=3100.72N
输送机实际牵引能力为：
F机=5000×75%=3750N
计算所需输送机数量：
n=T/F机=3100.72/3750=0.83
所选n=1台，满足电缆盘启动力及该段电缆敷设要求。
1#输送机～电缆敷设终点敷设所需牵引力为：
T=9.8×L×W×μ
=9.8×（1000-20）×11.3×0.4
=43410.08N
输送机实际牵引能力为：
F机=5000×75%=3750N
计算所需输送机数量：
n=T/F机=43410.08/3750=11.58
所选n=12台，满足该段电缆敷设要求。
根据测算，共需13台电缆输送机、670个滑车、1台柴油绞磨机。电缆输送机总功率W机=13×2×0.55kW=14.3kW，可采用1台50kW柴油发电机提供电力。
人员配备：每人负责3台电缆输送机，共需4人，电缆牵引辅助4人，电缆盘2人，绞磨机操作人员2人，发电机操作人员1人，总指挥1人，作业人员共需14人。
计算时间：电缆输送机推进速度为7m/min，纯电缆敷设时间（不含准备工作时间）T=1000/7=142.8min，约2.5h。
纯人工敷设时间为5.61h，每天可敷设1盘电缆，敷设1盘电缆需109个工日;纯电缆输送机敷设时间为2.5h，考虑准备时间，每天可敷设2盘电缆，敷设2盘电缆需14个工日[2]。
3 应用分析
现采用小型机械（电缆输送机、绞磨）牵引+人工辅助的方法敷设电缆，其示意图如图1所示。
依据此方法，针对4盘电缆敷设时间及燃油进行了统计，如表3所示。
根据上表4盘电缆敷设时间，采用机械+人工综合敷设方法平均1盘电缆用时157.3min，考虑到准备、收工工作时间，一天可敷设2盘。采用人工敷设平均1盘电缆用时331.5min，考虑到准备、结束工作时间，一天可敷设1盘。因敷设完成每区段的6盘电缆后需进行机具转场布置作业，共需转移10次，每次用时1天，共10天，每天14人作业。
大部分区段存在排管及转弯，人工敷设难度极大，机械+人工综合敷设方法仅需在排管及转弯处增加电缆输送机便可保证排管、转弯处有足够牵引力。
本工程敷设66盘110kV电缆，如采用人工敷设预计需66天，采用机械+人工综合敷设方法实际用33+10=43天，节省23天。
采用机械+人工综合敷设方法总费用=人工费+油费+机具购置费，采用人工敷设总费用=人工费+机具购置费，综合考虑部分区段排管、转弯等复杂因素，66盘电缆敷设总费用如表4所示。
本工程敷设66盘110kV电缆全部采用机械+人工综合敷设方法，成本由138.0万元降至40.3万元，节省97.7万元。
4 结语
该110kV高压电缆敷设方法，目前已在贵阳市轨道交通2号线一期110/35kV主变电所电力工程输电线路上应用实施，大大提高了敷设效率，节约了施工成本，保证了工期进度，尤其在排管区段与转弯处效果更显著。
参考文献
[1] 杨笑丹.电力工程施工中电力电缆敷设技术研究[J].建筑工程技术与设计，2019（9）：25-26.
[2] 王冠卿.电力工程施工中电力电缆敷设技术研究[J].中国高新科技，2019（2）：13-15.