关于220kV电力电缆管廊通风系统施工技术

摘要：随着城市化进程的加快，电力输送设施逐渐由地上转入地下，电力电缆管廊作为集约化建设方式在提升城市空间利用率、保障电力系统稳定性方面具有重要意义。220kV电力电缆管廊的通风系统不仅关系到电缆运行的安全性，也直接影响电力供应的可靠性。本文结合沪渝蓉迁改Ⅳ标项目的实践，针对施工环境复杂、长距离通风效率衰减等难题，重点探讨了模块化预制与装配式施工技术、紧凑型施工机具应用技术以及分段增压技术的应用与优化路径，提出了一套可推广的施工技术体系，为今后类似工程的实施提供参考。

关键词：电力电缆管廊；通风系统；施工技术；220kV

前言：随着我国城市化进程持续加速，电网建设遭遇的空间矛盾以及运行压力越发较大，传统的架空线路方式尽管投资相对较少，然而却会对城市空间以及景观产生较大影响，并且也容易遭受外部环境的干扰，难以契合现代化城市对于供电稳定性与安全性的要求，鉴于此，电力电缆管廊渐渐成为输电工程的关键建设模式，在220kV及以上电压等级的电力工程里，地下管廊的推广已然成为必然态势。在管廊的整个系统当中，通风系统的作用十分关键，其关乎施工环境的改善，还会直接对电缆在长期运行时的散热与安全产生影响，要是通风不足，很容易致使电缆运行温度过高，缩短使用寿命，甚至引发故障以及停电事故。

1 工程概述

220kV电力电缆管廊通风系统工程是沪渝蓉迁改Ⅳ标项目里的关键部分，对城市核心电网安全运行以及电力输送稳定保障起着关键作用，此项目采用全地下敷设形式，建设长度不短，空间封闭且狭窄，这就对通风系统施工提出了更高标准，工程在总体设计时看重安全性、耐久性以及可维护性，施工期间结合BIM建模、模块化预制和装配式拼装技术，以此达成高效且精准的设备安装。另外由于项目地下施工环境复杂，大型机具没办法进入，选用了折叠式液压托盘车、磁吸式机械臂等紧凑型施工机具，提升施工效率和精度。

2 220kV电力电缆管廊通风系统施工的主要问题

2.1 施工环境受限导致安装精度难以保证

220kV电力电缆管廊是埋设在地下的，其空间呈现封闭且狭窄的状态，这使得施工操作面受到限制，大型吊装以及搬运机械根本无法进入，风机、管道以及消声器等构件需要在有限的空间里进行运输以及拼装，这样很容易出现部件搬运不稳定、安装位置发生偏移等问题，通风系统对于密封性、水平度以及垂直度有着较高的要求，在狭小的环境下开展作业，增加了安装精度控制方面的难度，还让施工过程中的校准、焊接以及紧固环节存在较大的误差风险。

2.2 长距离通风衰减严重影响运行效果

220kV管廊一般有较大的长度，在常规单风机送风模式的情况下，空气于输送过程中会因为沿程摩擦阻力以及局部阻力所产生的累积效应，使得风压和风速渐渐衰减，造成管廊末端通风不足，具体呈现出换气效率降低、空气流通死角增多的状况，部分区域温度过高或者存在有害气体聚集的现象，这直接对施工安全以及电缆长期运行稳定性构成威胁。此问题在管廊长度超过2km的区段格外突出，已然成为通风系统设计与施工的核心难点所在。

2.3 机具受限造成施工效率偏低

地下空间的高度与宽度存在一定限制，常规大型施工机具难以进入该区域，施工时只能依靠人工搬运或者小型简易工具来完成设备的安装与调试工作，如此一来，劳动强度增大且效率较低，同时还存在操作不够稳定、设备定位不够准确等隐患，在风机进行拼装、定位以及固定的过程中，传统的人工操作方式难以契合高精度的要求，在多点支撑和激光校准这些环节，机具受到限制直接对整体施工进度以及施工质量产生了影响。

3 220kV电力电缆管廊通风系统施工优化技术

3.1 模块化预制+装配式精益优化

采用BIM（LOD400）对风机、消声器、软接、止回阀、减振座、变频柜进行精细化拆分，按“一个盘件=一个最小可装配单元”进行模块编码与预制。工厂端以数控钻铣保证孔位公差±0.20 mm、法兰平面度≤0.50 mm，外涂层80±10 μm，密封面粗糙度Ra≤3.2 μm；减振器选剪切型橡胶，固有频率7–9 Hz。现场采用激光投线（2 mm/10 m）+全站仪复测建立基准线，导向销+快装卡箍实现无姿态拼接，矩阵螺栓扭矩45–65 N·m 并全程电子扭矩枪闭环记录；EPDM密封条控制压缩率25–35%，泄漏率≤1.5%。风机轴系对中用0.01 mm/格塞尺配合百分表，最终对中偏差≤0.50 mm，基础水平度≤1/1000。经沪渝蓉迁改Ⅳ标试装对比，单台风机从传统“散件就地组装”改为“模块挂接+一次对中”，装配时间由4.1 h降至2.8 h（-31.7%），返工率由3.2%降至0.8%，运行噪声降低2–3 dB（A），密封渗漏点由每百米4.6处降至1.1处，形成可追溯的“预制质控—现场校核—运维参数”全链条数据闭环。

3.2 分段分区增压

将管廊按180–220 m划分为若干静压分区，每区布置一套增压单元：11 kW 轴流风机+消声器+止回阀+旁通挡板+静压/温度/CO₂采集点（传感器间距60 m）。变频PID以“分区目标静压”方式运行，控制带70–120 Pa；当检测到末端风速<2.0 m/s 或CO₂>1000 ppm 时自动提升本区频率并联动相邻区减小波动。施工前以CFD对D=1.2 m 主风道在Q=45，000 m³/h 工况下进行仿真，优化局部构件ξ值与导流半径，降低沿程+局部损失；风机节距、消声器位置与检修口一并校核，避免形成回流涡。试运行30 d数据显示：末端风速由1.6–1.8 m/s 提升至2.6–2.9 m/s，换气次数ACH由8 h⁻¹升至14 h⁻¹，末端温升下降3.8 ℃，滞留区体积分数由6.4%降至0.9%。

3.3 紧凑机具与轨道滑移方案的应用

在1.8–2.2 m净高、≤2.0 m净宽条件下，采用折叠式液压托盘车（载重1.0 t、转弯半径≤1.2 m）+轻型H100滑移梁+滚轮滑车完成物料进洞与平移；关键吊装使用磁吸式机械臂（吸附力≥1.5 kN，重复定位精度±0.30 mm）配合4×5 t微型液压千斤顶多点顶升（步进0.2 mm），实现“无大型吊机”条件下的精准就位。测控体系由激光水准仪（±1 mm/10 m）+电子经纬仪构成，所有扭矩以蓝牙扭矩扳手记录并自动上载BIM模型二维码，实现构件级追溯。施工组织按120 m 为一个Takt单元，建立“运输—拼装—吊装—对中—联接—试运”六工序节拍流，单节拍目标时长240 min，并以看板驱动物料包（每包≤35 kg，单人可搬运）。

结语：220kV电力电缆管廊通风系统施工技术的探索与实践，体现了在复杂环境下施工工艺优化和装备改良的双重价值。从工程概述到主要问题的剖析，再到模块化预制、紧凑机具应用以及分段增压等优化措施的实施，本研究构建出一套较为完整的技术体系。这一体系不仅回应了狭小空间对施工精度的制约，也通过气流组织的分区化和机具的小型化，提升了通风系统施工的整体效率与安全性。其工程实践结果显示，施工周期、设备安装精度、末端通风效果及安全保障均得到了显著改善。

参考文献：

[1]康潜，何凯，张继辉，等. 基于节能降碳的地下综合管廊通风系统及其控制方式研究[J].智能建筑电气技术，2024，18（06）：69-76.

[2]郑辉，李愿望. 地下综合管廊通风创新设计[J].隧道建设（中英文），2021，41（S2）：438-444.

[3]高彪. 北京大兴国际新机场高速公路综合管廊通风及消防系统设计研究[J].建筑技术，2021，52（01）：87-90.

[4]常银宗，吴雪，查颖. 地下综合管廊通风设计中若干问题探讨[J].中国给水排水，2019，35（22）：71-75.