大高差大坡度地形下高压电缆敷设关键技术研究

在施工过程中，对于地形相对平缓、便于开挖的区段，采用电缆沟敷设；对于坡度较大、地形复杂的区段，采用支架槽盒敷设，以提高电缆敷设的安全性和可靠性。输送机在电缆敷设过程中，不仅作为牵引力输出，在牵引机输出力不足或牵引绳突然断裂时，起到防滑作用。

5.施工设备布置

5.1牵引机及输送机选型

根据牵引力计算结果，第一段和第二段电缆最大牵引力分别为118.88kN和74.57kN，统一选用额定牵引力为90kN的牵引机。牵引机应具备无级调速功能，以适应不同敷设阶段对牵引力和牵引速度的要求。

为了减少电缆与敷设路径表面的摩擦力，辅助电缆敷设，选用合适的输送机。输送机的输送能力应与牵引机的牵引能力相匹配，输送速度应可调节。本工程选用输送速度为0-5m/min、输送能力为50kN的输送机。为消除其他位置因素带来的出力不足影响，牵引机和输送机实际出力取0.7的系数，牵引机实际输出按照63kN计算，每台输送机实际输出牵引力按照3.5kN计算。第一段电缆牵引力为118.18kN，输送机数量（118.18-63）/3.5≈15.7取16台：第二段电缆牵引力74.57kN，输送机数量（74.57-63） /3.5≈3.3 ，考虑到防止牵引绳外脱落防滑作用等因素取10台。

5.2设备布置

电缆终端在山顶上，无法修路抵达。牵引机分两处布置，一处布置在山另一侧山脚，牵引机可以通过车辆运抵现场；另一处布置在电缆敷设的中间部位，牵引机使用挖机通过临时道路牵引到现场。设置两处牵引点，通过接力牵引的方式，减少牵引绳的长度，降低因地形起伏、弯曲较大，电缆在敷设过程中的受力状态复杂多变，牵引力的大小和方向不断变化，牵引控制的难度。为保证电缆初始拉力平稳，在电缆盘放线出口增加2台输送机，在电缆进入竖井前增加1台输送机提供制动力。

坡度突然变陡位置，加装限位导向滑轮，由于向上的分力较大，此位置电缆沟两侧各埋设1个5t地锚，用于固定滑轮架。电缆沟小角度转弯及上坡位置加装三方受限的特殊滑轮组，避免电缆跳槽和摩擦损伤，滑轮支架组底部有螺栓孔，可用膨胀螺栓固定于混凝土电缆沟。

6.电缆敷设施工准备与安装

6.1施工准备

在高压电缆正式敷设安装之前，平整牵引场和展放场，检查所有敷设路径，包括电缆沟、支架槽盒等区域，是否已被清理干净，无杂物残留。为了方便施工人员的走动和高压电缆的顺利敷设安装，在支架槽盒靠山坡侧搭设一条脚手架通道。通道考虑对支架槽盒加固、高压电缆的运输和敷设安装需求，通道要坚固牢靠，确保电缆敷设时，支架和槽盒不被损坏，电缆能够顺利地从一端敷设到另一端。

两处牵引场设备布置到位，布设牵引绳，根据需要预先埋设地锚，合理布置滑轮，支架上的滑轮要固定可靠。布置主电源，电线必须架空。

敷设系统设备使用前，应先检查设备是否有零件缺失，各功能部件是否移位，如有异常，及时修正。开机前应先将电缆展放平台支架放到位，并将所需输送线缆线缆盘置于电缆敷设系统滚轮上。将一台输送机布置在距线缆盘 10～12m 左右处，按需在输送机和线缆盘之间放置检测辅助控制装置，另一台输送机布置在距第一台输送机25～40m处，后面按需布置滑轮；电控箱按现场情况布置。合上电源，在控制柜上设置各运行参数，选择手动挡，点动确认各功能正常后，方可联网运行。

6.2电缆敷设安装

本项目采用电缆输送机和牵引组合的敷设方法，在敷设路径上布置电缆输送机和滑车，布置并调试控制系统和通信系统。用吊机将其吊装到专门的放缆架上，

施工人员拆除电缆盘护板，将电缆牵引端引下，在电缆牵引头和牵引绳之间安装防捻器，通过机械或人工将电缆牵引至电缆输送机，电缆到达电缆输送机后，启动电缆输送机。电缆输送机由三相电动机提供动力，齿轮组、复合履带将输送力作用于电缆。电缆在第一台牵引机和多台电缆输送机共同作用下，实现电缆的展放。拐弯处根据情况布置拐角滑车，并安排专人监护，防止电缆在敷设过程中出现跳槽，保证电缆在拐角处不受伤害。

整盘电缆输送到第一牵引场后，停止牵引，挂上第二台牵引设备牵引绳接力继续牵引。整盘电缆输送完成后，将电缆放至指定位置，调整蛇形波幅，按要求进行绑扎和固定，前一盘电缆固定后，再牵引另一盘电缆。

电缆敷设时先启动牵引机，牵引机出力达到75%或者通过计算的安全牵引力后，再启动输送机。输送机须可联动控制，联动运行时，一键启动，同时按需启动，同步运行，保障电缆敷设的各个点的输送速率和受力均衡可控，杜绝电缆因超牵引力、侧压力过载等导致电缆损伤。

7.安全防护措施

7.1施工设备安全防折

在施工设备运输和安装过程中，应采取必要的安全措施，确保设备运输和安装安全。设备安装完成后，应进行稳定性检查和接地电阻测试，确保设备运行安全。在设备运行过程中，应安排专人进行监护，定期检查设备的运行状况，发现异常情况及时停机处理。

7.2施工人员安全防护

施工人员应佩戴好安全帽、安全带、绝缘手套等个人防护用品。在高空作业和陡坡作业时，应设置安全防护栏杆和安全网，确保施工人员安全。对施工人员进行安全教育和技术培训，提高施工人员的安全意识和操作技能。特种作业人员必须持证上岗，严禁无证操作。

7.3恶劣天气防护措施

密切关注天气预报，在暴雨、大风、雷电等恶劣天气来临前，应停止施工，将施工设备和材料转移至安全地带。对已敷设的电缆进行防护，防止电缆受潮、受损。雨后复工前，应对施工现场和设备进行检查，确认安全后方可恢复施工。在山区施工时，应防范山体滑坡、泥石流等地质灾害，制定相应的应急预案。

8.结论

本文以贵州某电站220kV联合送出工程为背景，针对大高差、大坡度地形条件下220kV高压电缆敷设难题开展研究，得出以下结论：

（1）通过对工程施工难点的分析，明确了大高差、大坡度地形条件下高压电缆敷设面临的主要问题，包括垂直落差大导致牵引力控制困难、大坡度下电缆机械保护困难、施工设备布置和操作难度大以及安全风险高等。

（2）依据《城市电力电缆线路设计技术规定：DL/T5221—2016》建立了牵引力计算模型，该模型考虑了电缆自重、摩擦力和坡度分力等因素的影响，且摩擦系数u统一取0.3。通过工程实际数据验证，模型计算值与实测值误差较小，准确性和可靠性较高，可用于指导复杂地形下高压电缆敷设的牵引力计算。

（3）提出了基于牵引机协同和输送机组合的向上牵引技术方案，明确了牵引机和输送机的选型与布置原则，阐述了电缆沟和支架槽盒两种敷设方式的工艺流程。该方案能够有效控制牵引力，减少电缆损伤，提高施工效率。

（4）制定了详细的电缆敷设和安全防护措施，确保了工程施工质量和施工安全。工程实践表明，采用该技术方案和质量安全控制措施，电缆敷设施工顺利完成，施工质量和安全性能得到了有效保障。

参考文献

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