城市道路改造下的10kV电气线路迁改技术分析
张鹏
武汉卓耀电力工程有限公司 湖北省武汉市 430300
摘要:随着城市化进程的加速,城市道路改造工程日益频繁,对配电网络尤其是10kV电气线路的安全性、可靠性和经济性提出了更高要求。10kV电气线路迁改作为道路改造中的重要环节,既要满足城市建设的需求,又需保障供电的连续性和稳定性。文章通过分析线路迁改技术的基本原则,探讨城市道路改造对迁改工程的多方面影响,并结合实际案例研究关键技术与优化对策,为工程实践提供科学指导和技术支持。
关键词:城市道路改造;10kV电气线路;迁改技术;施工方案;安全性
城市道路改造是提升交通承载能力、优化城市功能布局的重要手段。然而,这一过程中不可避免地涉及配电网络的调整和改造。作为城市电力输配系统的重要组成部分,10kV电气线路直接关系到区域供电的稳定性。线路迁改不仅面临施工环境复杂、技术要求高的挑战,还需协调经济性与安全性之间的平衡。如何在满足城市发展需求的同时确保供电可靠,是当前电力工程实践中的关键问题。针对这一问题,深入研究10kV线路迁改技术显得尤为重要。
一、10kV电气线路迁改技术分析的基本原则
(一)安全性与可靠性
在迁改施工过程中,安全性与可靠性是首要原则。施工中必须遵循电力设施保护条例和相关电力行业标准,严格执行安全操作规程。在高压线路迁改中,采用双电源供电或环网供电的方式,确保施工期间的持续供电能力。施工现场需要配备绝缘防护装备,如绝缘斗臂车和绝缘梯,保障施工人员安全。同时,定期开展电气设备的检测与维护,防止老化和意外断电现象。
(二)经济性
经济性要求在迁改工程中优化资源配置,降低整体工程成本。例如,在施工材料的选择上,可优先采用性价比较高的交联聚乙烯绝缘电缆(XLPE电缆),这种材料不仅价格合理,而且具备良好的电气性能和机械强度。在施工方案制定中,通过对线路路径的合理优化,减少线缆长度和支架使用量,以降低材料成本和施工费用。
(三)技术可行性
在技术方案制定中,需综合考虑施工环境和技术要求。例如,在密集城市区域的地下电缆施工中,应用非开挖技术(如水平定向钻进法)可以减少对地面设施的破坏,提高施工效率。在农村或郊区区域,采用架空线路迁改技术可有效降低施工难度。所有技术方案需经过可行性分析和仿真模拟,确保方案的可靠性和实施可行性。
二、城市道路改造对10kV电气线路迁改的影响因素
(一)道路设计与线路布置的冲突
城市道路扩建经常导致现有线路布置与新规划冲突。10kV电气线路可能因道路扩展而占用原有位置,导致线路路径与新规划路网的重叠。此外,道路中新增的绿化带、地下设施和交通枢纽可能进一步压缩线路布置空间,增加迁改的复杂性和难度。
(二)施工环境的限制
老城区或人口密集区域的施工环境通常较为复杂。迁改工作可能面临场地狭小、交通流量大以及周边建筑物密集等限制。尤其是在老旧街区中,地下管网错综复杂,与电缆线路迁改可能发生冲突。这些因素使得迁改施工的操作空间有限,增加了实施难度。
(三)政策与法规要求
地方政府规划和相关法规对电力线路迁改提出了严格要求。例如,环保法规要求降低施工过程中的环境影响,高电磁环境敏感区则对电磁辐射提出限制。此外,电力行业标准对迁改设计、施工工艺及设备选型也有明确规定,可能造成迁改方案的技术选择受限。
(四)施工周期的紧迫性
城市道路改造的工期通常较短,可能与电气线路迁改的施工周期产生矛盾。在紧迫的时间要求下,线路迁改容易面临工期协调困难、施工质量难以保障的问题。同时,多工种协作的时间安排冲突也会进一步增加施工组织的难度。
三、10kV电气线路迁改的关键技术与优化对策
(一)迁改施工技术分析
1、高空作业与特殊环境施工技术
在高空线路迁改中,使用绝缘斗臂车进行作业,以减少停电时间,保障周边区域的供电。在特殊地形(如水域、山地)中,可采用轻型移动支架和特种牵引设备,确保施工的安全性和便捷性[1]。
2、电缆入地技术
电缆入地是当前迁改工程的主要方式之一。施工中可采用开槽敷设和非开挖技术相结合的方法。在需要穿越河道或铁路的场景下,使用钢制电缆保护管或玻璃钢复合管道,可显著提高电缆的耐久性和抗压能力。
3、过渡性供电方案
为保证迁改期间的供电可靠性,可设计临时供电方案。利用临时线路和移动变电站为重要用户提供供电,并通过负荷转移技术避免因迁改导致的大范围停电。
(二)迁改工程设计优化
1、线路路径优化设计
在迁改设计阶段,使用GIS(地理信息系统)技术对线路路径进行模拟分析是一种有效的优化手段[2]。例如,在某城市道路改造中,规划的电缆路径需要穿越繁忙的商业区和地下交通设施。通过GIS技术建立三维模型,对现有的地下管网、建筑基础以及交通枢纽进行综合分析,发现原定的路径存在多个冲突点。优化设计后,线路被调整为沿道路一侧敷设,并避开了地下交通隧道,减少了60%的工程量,同时节省了约20%的施工成本。该方法有效避免了因重复挖掘造成的资源浪费,提高了施工效率。
2、新技术应用的研究
在迁改工程中,新型电缆材料的应用大幅提升了工程质量。例如,在某省会城市的道路改造工程中,采用了环保型耐火电缆。该电缆具有良好的耐高温性能,即使在火灾中也能保持一定时间的供电能力,满足了城市核心区高安全等级的要求。此外,在迁改现场引入无人机巡检技术,对施工路径的环境进行实时监控。在一处施工现场,无人机发现了树木与架空线路的潜在干扰风险,及时调整了路径规划,避免了后续可能的故障。激光扫描技术也被用于迁改前的环境勘测,生成了详细的地形图,使设计方案更加精确,显著提高了工程效率和安全性。
(三)迁改项目管理与实施对策
1、施工组织优化
在某市区主干道改造中的10kV线路迁改工程中,施工团队采用了精益管理模式,将工程划分为三个独立区域,并实行分区施工和流水作业。具体而言,在主干道北段进行地下电缆敷设的同时,南段进行电缆支架安装,中心区域则进行电缆连接和测试。通过这种分工协作的方式,每个区域的施工进度相互独立又相辅相成,大幅缩短了整体工期。项目原计划需要90天完成,实际仅用72天完成了全部任务。此外,现场材料的配送采取了“按需供料”的方式,减少了多余物资的堆积,优化了资源利用效率。
2、风险管控措施
在一项涉及10kV线路跨越繁忙高速公路的迁改项目中,高风险区域的风险管控成为重中之重。项目组制定了专项风险预案,提前储备了绝缘斗臂车、紧急断电装置和高性能应急发电机。在施工过程中,通过无人机进行高空实时监控,对可能存在的安全隐患进行即时反馈[3]。例如,当发现有大型车辆靠近施工区域时,监控系统会立即向操作人员发出警报。由于预案和监控的双重保障,该工程在未中断交通的情况下安全完成了高压电缆的迁改任务,有效避免了施工期间可能出现的交通事故和电力事故。
总结:通过对城市道路改造下10kV电气线路迁改技术的分析,可以明确安全性、经济性和技术可行性是迁改工作的核心原则。在实际工程中,道路设计冲突、施工环境限制及政策法规的约束构成了主要影响因素,而技术优化与科学的施工组织是解决问题的关键。通过路径优化、新技术应用和风险管控等措施,不仅提高了工程效率,还保障了施工安全和供电稳定。研究表明,合理规划和高效执行能有效降低迁改成本,确保城市基础设施建设与电力系统运行的协调发展。
参考文献
[1]杨静,李洪富,赵伦,等.悬索式高空作业柔性操作平台施工技术[C]//《施工技术》杂志社,2023.105080.
[2]廖鸣宇,宋佩珂,吴丹,等.基于BIM与GIS技术的变电工程站址总体规划方案研究[J].电力勘测设计,2023.S2.009.
[3]杨进.无人机监控视频与地理场景模型实时融合方法研究[D].西南交通大学,2023.001057.