城農(nóng)網(wǎng)電纜彎曲半徑控制器的研究與應(yīng)用

李逸生

摘 要：隨著城市架空線(xiàn)路改入地電纜化工作的不斷發(fā)展，電纜線(xiàn)路工程施工不斷增多，電纜線(xiàn)路的安全運(yùn)行直接影響到地方電網(wǎng)穩(wěn)定與否。而電纜的安裝質(zhì)量將直接影響到今后電纜的安全運(yùn)行與否，電纜的彎曲半徑值是電纜安裝質(zhì)量的重要指標(biāo)之一，因此，有必要對(duì)電纜彎曲半徑控制器進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：電纜；測(cè)量方法；控制器裝置；應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào)：TM246 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2013）23-0121-02

長(zhǎng)期以來(lái)，電纜敷設(shè)安裝過(guò)程中對(duì)電纜彎曲半徑的控制都不重視，或視而不見(jiàn)，或隨意目測(cè)估算一下，那也只是形同虛設(shè)。特別是現(xiàn)在，由于電纜的敷設(shè)安裝大部分交由分包協(xié)作隊(duì)伍施工，由于分包協(xié)作隊(duì)伍人員業(yè)務(wù)素質(zhì)不高且受經(jīng)濟(jì)利益驅(qū)使等原因，導(dǎo)致工程施工往往都是只講進(jìn)度、不講質(zhì)量，隨意擺放電纜，硬擠電纜入工井，毫無(wú)安裝質(zhì)量可言，同時(shí)也就造成許多安全運(yùn)行隱患。泉州地區(qū)某110 kV變電站10 kV饋線(xiàn)出線(xiàn)電纜，該電纜型號(hào)系YJV22-10-3×300，該條出線(xiàn)電纜是2008年5月1日投運(yùn)，2008年9月20日故障擊穿，經(jīng)解剖分析，原因是電纜敷設(shè)安裝時(shí)，其彎曲半徑不滿(mǎn)足要求而引起的絕緣擊穿，該型號(hào)電纜最小彎曲半徑應(yīng)達(dá)到1 500 mm，但現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)量還不到300 mm。

經(jīng)過(guò)大量現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，泉州地區(qū)除110 kV電纜能滿(mǎn)足要求外，10 kV電纜絕大多數(shù)不滿(mǎn)足最小彎曲半徑的要求。

1 傳統(tǒng)電纜彎曲半徑測(cè)量方法簡(jiǎn)述

電纜最小彎曲半徑傳統(tǒng)測(cè)量方法均用目測(cè)或皮尺等，存在以下幾個(gè)局限性或缺陷：采用目測(cè)法，其帶來(lái)的誤差較大，容易引起誤判、錯(cuò)判，不具備科學(xué)性；采用皮尺現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量的，因其須電纜就位后測(cè)量，故若發(fā)現(xiàn)彎曲半徑不滿(mǎn)足要求后，只有返工重新擺放，或因無(wú)法返工遺留安全隱患。

2 城農(nóng)網(wǎng)電纜彎曲半徑控制器裝置

2.1 電纜彎曲半徑控制器裝置理論的構(gòu)想

①為有效控制各種電纜型號(hào)截面的最小彎曲半徑，該裝置須具備可調(diào)節(jié)性，以滿(mǎn)足適用于各型號(hào)電纜截面測(cè)量控制。

②因泉州地區(qū)工井特別是10 kV電纜工井尺寸普遍較小，故裝置尺寸大小須符合通用性，以適用于各類(lèi)型工井。

③考慮到該裝置須通用于施工、業(yè)主、監(jiān)理等非電纜專(zhuān)業(yè)人員，故該裝置的操作使用須簡(jiǎn)單易懂、有效且直觀(guān)。

④普查泉州地區(qū)主要使用的電纜型號(hào)為：YJV22-10-3×70/120/240/300及YJLW03 64/110 1×630/800，共計(jì)4種10 kV電纜及2種110 kV電纜。故裝置主要按這6種電纜型號(hào)進(jìn)行研制。

⑤因該測(cè)量控制器要制成綜合適用于各種電纜截面的裝置，故其材料須具備較高的質(zhì)量及性能要求。

2.2 主要技術(shù)指標(biāo)

①根據(jù)查閱有關(guān)電纜外徑的通用數(shù)值，可計(jì)算出如下電纜最小彎曲半徑控制值，如表1所示。

②電纜彎曲半徑控制器加工制造圖（以YJV22-10-3×70型號(hào)為例）。

③依據(jù)上述計(jì)算得出的各種型號(hào)最小彎曲半徑的數(shù)據(jù)，可畫(huà)出如下控制器的弧度（以YJV22-10-3×70型號(hào)為例），圖1即為YJV22-10-3×70電纜最小彎曲半徑的實(shí)圖。

④根據(jù)泉州地區(qū)電纜工井普遍尺寸為長(zhǎng)2 500 mm、寬1 900 mm、高2 000 mm，考慮到通用性，取延展后直線(xiàn)弧長(zhǎng)為1 200 mm。

⑤由此可確定出調(diào)節(jié)控制聯(lián)桿L1具體長(zhǎng)度，如圖2，其中a點(diǎn)只做為YJV22-10-3×70彎曲半徑控制器控制桿與調(diào)節(jié)控制聯(lián)桿的聯(lián)接位置點(diǎn)，如此即可加工出下述圖形的YJV22-10-3×70彎曲半徑控制器。同理，可分別確定出YJV22-10-3×120/240/300及YJLW03 64/110 1×630/800等型號(hào)電纜的調(diào)節(jié)控制聯(lián)桿長(zhǎng)度及其控制點(diǎn)。為制造成綜合6種型號(hào)電纜的控制器，控制桿上的控制點(diǎn)a應(yīng)分布于控制桿各個(gè)點(diǎn)，并以此點(diǎn)來(lái)確定出調(diào)節(jié)控制聯(lián)桿L1的長(zhǎng)度?？紤]至泉州地區(qū)電纜工井普遍尺寸，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)用并確定出控制桿的長(zhǎng)度取1 000 mm為宜。

⑥電纜彎曲控制器加工原材料的選擇。因彎曲度X需經(jīng)常調(diào)整以適用各種型號(hào)，故其材料應(yīng)選擇彈性系數(shù)較好且不容易變形的材質(zhì)，經(jīng)市場(chǎng)調(diào)查，采用價(jià)格較為便宜的PPR型熱水管材；控制桿選擇φ50的不銹鋼管；調(diào)節(jié)控制聯(lián)桿L1選擇硬度較高的φ3鋼絲；所有聯(lián)接部位均采用φ3鋼絲彎鉤。

2.3 適用范圍

普查泉州地區(qū)主要使用的電纜型號(hào)為：YJV22-10-3×70/120/240/300及YJLW03 64/110 1×630/800，共計(jì)4種10 kV電纜及2種110 kV電纜，該裝置只適用其中。

3 應(yīng)用研究

①2011年8月后，分別應(yīng)用于郊區(qū)坪山路、市區(qū)刺桐路等地配網(wǎng)纜化入地工程中，如圖3、圖4所示。期間，有效地檢驗(yàn)了施工過(guò)程中，電纜彎曲半徑是否符合要求，并發(fā)現(xiàn)了部份不滿(mǎn)足要求的地方，已現(xiàn)場(chǎng)要求整改。通過(guò)應(yīng)用，有效地控制了10 kV配網(wǎng)電纜安裝時(shí)的最小彎曲半徑。

②2011年7月及10月，分別應(yīng)用于110 kV城萬(wàn)線(xiàn)8#～10#纜化及110 kV東院線(xiàn)12#～15#纜化改造工程電纜敷設(shè)安裝工作，如附件照片，有效地控制了110 kV電纜敷設(shè)安裝質(zhì)量。

③該裝置確實(shí)有效、簡(jiǎn)單、快捷地檢驗(yàn)并控制了電纜的彎曲半徑，已在2011年11月在泉州市區(qū)城農(nóng)網(wǎng)推廣使用。

4 總體評(píng)價(jià)

4.1 經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益

①該電纜彎曲半徑測(cè)量控制器投入廣泛使用后，將大大提高電纜施工質(zhì)量，提高其安全運(yùn)行壽命，為建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)的電網(wǎng)和安全穩(wěn)定運(yùn)行提供了技術(shù)保證，可以減少停電時(shí)間。

②由于避免了電纜重復(fù)投資，在物資材料方面有如下效益：按一條300 m長(zhǎng)度的YJV22-10-3×300電纜，其每米單價(jià)約為660元，加上2套終端頭約為0.3萬(wàn)元，計(jì)算工程重復(fù)施工費(fèi)用約為0.7萬(wàn)元，總計(jì)為660元×300×m+0.3+0.7=20.8萬(wàn)元。

③從供電損失計(jì)算，由于要重新敷設(shè)新電纜，故須將舊電纜拔出，此項(xiàng)從施工前準(zhǔn)備到完成按12 h計(jì)算，考慮物資無(wú)長(zhǎng)電纜備貨，須緊急調(diào)貨，按最快連夜從廠(chǎng)家發(fā)貨并24 h趕路，須兩天后才能到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，共計(jì)停運(yùn)60 h，按一條正常供電的400 A電流的電纜線(xiàn)路停運(yùn)計(jì)算，搶修期間損失電量共計(jì)

④若因電纜故障停運(yùn)，造成的社會(huì)負(fù)面效應(yīng)更是無(wú)從計(jì)起。

4.2 應(yīng)用前景

實(shí)踐證明，該裝置能有效地控制上述幾種電壓等級(jí)電纜的彎曲半徑，其簡(jiǎn)單、直觀(guān)、實(shí)用，完全可以推廣應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

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