國網(wǎng)福州供電公司 郭榮昌 黃 強 黃 勇 羅盛雄 沈源緣

隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展，配電運行中設(shè)備的維護和維護已成為供電企業(yè)每天重要內(nèi)容。此外，用戶對電源可靠性的要求越來越高，配電網(wǎng)絡(luò)承擔(dān)向所有類型用戶供電和分配的任務(wù)，有效確保供電質(zhì)量。在電網(wǎng)系統(tǒng)中，運行的設(shè)備有較多種類和量。為了確保設(shè)備在運行過程中具有穩(wěn)定性，必須合理布局。

旁路停電系統(tǒng)主要是指，由正常電源線操作鏈路引起的停電所形成的臨時電源系統(tǒng)和短時間停電旁路。在不間斷電源條件下，應(yīng)在短時間內(nèi)快速調(diào)整支線長度，包括各電源支線的數(shù)量，以便更好地維修斷層線，以滿足周邊居民的用電需求[1]。

旁路不停電作業(yè)技術(shù)的工作原理較為簡單。在電磁場電絕緣或屏蔽條件下，相關(guān)操作員的身體電流值將達到最小值，以確保個人安全。根據(jù)歐姆定律，如果電阻可靠，電流與電壓成正比關(guān)系，因此電流也會隨著電壓的升高而升高，在沒有停電動作鏈路的線路上，操作人員需要使用絕緣體設(shè)備進行動作，以更好地確保自己的安全性。

無旁路停電的操作系統(tǒng)通常采用地面敷設(shè)模式。在敷設(shè)旁路電纜時，為了防止旁路電纜與接地的摩擦，需要多個操作員調(diào)整旁路電纜并離開接地，在旁路裝置的接地保護裝置上敷設(shè)旁路電纜。為了防止高壓旁路電纜通過，必須提供絕緣保護和圍欄[2]。因此，在電纜敷設(shè)前應(yīng)提供可行的執(zhí)行計劃，并檢查正常連接的電壓表或其他設(shè)備。

1 設(shè)計初衷

項目組成員通過與金華、寧波、杭州等帶電作業(yè)經(jīng)驗豐富、旁路作業(yè)技術(shù)較為先進的單位進行溝通，了解目前常用的敷設(shè)方法分為地面敷設(shè)和架空敷設(shè)。

圖1 電纜防壓過路保護板

1.1 地面敷設(shè)

根據(jù)接地條件，作業(yè)人員可以通過人工方法推動電纜盤，或由多人同時拖動電纜來延長電纜（如圖1所示）。作業(yè)人員在拖動電纜的過程中，地面會對電纜產(chǎn)生較大摩擦，容易造成電纜的磨損。當(dāng)電纜鋪設(shè)經(jīng)過十字路口時，電纜通常被放在路面上，影響車輛交通。如果鋪設(shè)經(jīng)過繁忙的中心或唯一的道路，會造成嚴重的交通堵塞。鋪設(shè)電纜槽盒也會帶來安全風(fēng)險，如車輛通過時槽盒連接松動，或電纜槽盒被重型車輛損壞等。

1.2 架空敷設(shè)

在進行旁路作業(yè)時，作業(yè)人員采用柔性電纜架空數(shù)設(shè)，可一定程度降低作業(yè)設(shè)備對城市交通的影響。同時，在開展配網(wǎng)不停電作業(yè)時，作業(yè)人員必須以保證設(shè)備及作業(yè)人員的安全為前提，進而通過技術(shù)創(chuàng)新手段提高作業(yè)檢修效率和降低作業(yè)勞動強度。因此，針對旁路電纜地面敷設(shè)和架空敷設(shè)兩種方式，項目組成員擬研制一種滿足各種地形和工況的交通道路電纜敷設(shè)作業(yè)需求的中、低壓旁路柔性電纜過街用成套防護裝置。

2 設(shè)計思路

根據(jù)旁路電纜和旁路接頭的設(shè)備參數(shù)，結(jié)合具體工作的現(xiàn)場要求，開發(fā)了可調(diào)式電纜交叉支架和快速安裝的電纜槽鋼，整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，機動性好，同時安全可靠。這些設(shè)備經(jīng)過轉(zhuǎn)換、組裝和測試，以確保操作人員和設(shè)備的安全操作，并確保現(xiàn)場作業(yè)的安全。

該項目采用了理論分析、試驗研究和現(xiàn)場應(yīng)用測試相結(jié)合的方式，并且設(shè)備必須滿足以下要求：

一是開發(fā)的中壓和低壓旁路柔性電纜過街裝置的最大可調(diào)高度至少為6m，最大可調(diào)寬度至少為12m，最大承載重量至少為200kg。二是開發(fā)的中壓和低壓旁路軟電纜的接地保護裝置可以承受35t以上的卡車運輸。該裝置與地面牢固連接，車輛通過后不會移位。三是適用于城市雙向三車道、兩車道、雙向單車道、單車道等城市道路。

3 技術(shù)原理

3.1 技術(shù)路線

本項目目的在于研制適用于城市雙向三車道、雙向雙車道、雙向單車道、單行道等城市道路的中、低壓旁路柔性電纜過街用成套防護裝置，產(chǎn)品的絕緣性能、力學(xué)性能均符合電纜過街敷設(shè)要求（如圖2所示）。

圖2 中、低壓旁路柔性電纜過街地面防護裝置示意圖

結(jié)合目前電纜敷設(shè)技術(shù)，中、低壓旁路柔性電纜過街地面防護裝置改為采用剛性材料錯位鎖緊的結(jié)構(gòu)設(shè)計，中、低壓旁路柔性電纜過街跨越裝置采用升降柱作為核心支撐工具，上端采用電纜滑輪及安全繩進行傳輸。

3.2 基本原理

針對水泥、瀝青路面等硬質(zhì)平整路面擬采用電纜槽鋼拼接鋪設(shè)，適用于城市雙向三車道、雙向雙車道、雙向單車道、單行道等城市道路，裝置與地面連接可靠，車輛通行后不產(chǎn)生位移[3]。作業(yè)流程如下：首先敷設(shè)塑料材質(zhì)電纜保護槽，然后將要敷設(shè)的旁路柔性電纜置于槽內(nèi)，再然后依次蓋上槽鋼蓋板，最后錯位拼接并鎖緊坡度連板即可（如圖3所示）。

圖3 中、低壓旁路柔性電纜過街跨越裝置示意圖

用于城市道路，如沙地、礫石和未鋪設(shè)的道路，包括雙向雙車道、雙向單車道和單向道路。最大承重超過200kg，最大可調(diào)高度超過6m，最大可調(diào)寬度超過12m。

中、低壓旁路柔性電纜過街裝置包括兩套氣動升降桿、固定氣動升降桿的固定底座、防止氣動升降桿傾覆的安全繩、柔性電纜起重機網(wǎng)。氣動升降桿的底部通過一個三角形的支架固定在水泥地面上。電纜鋪設(shè)滑輪和放置槽在氣動升降桿的頂部，用于傳輸桿上的旁路軟電纜。在電纜鋪設(shè)過程中，兩端的氣動升降桿可以將電纜支撐到橫跨路口的特定高度，而中間的支撐桿可以手動調(diào)節(jié)高度，按需將電纜提升到指定高度，方便車輛在路口通行，也方便電纜鋪設(shè)施工。

3.3 使用效果

其使用效果如圖4所示，左右兩側(cè)使用抱桿裝置，中間使用電動升降支撐架，整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定合理移動性好，安全可靠，根據(jù)實際情況，通過計算分析，保證開展旁路電纜過路口架空敷設(shè)作業(yè)時，作業(yè)人員和設(shè)備的安全運行，保證帶電作業(yè)的安全性（如圖4所示）。

圖4 安裝效果圖

3.4 具體實施方案

3.4.1 中、低壓旁路柔性電纜過街地面防護裝置

首先敷設(shè)塑料材質(zhì)電纜保護槽，然后將要敷設(shè)的旁路柔性電纜置于槽內(nèi)，再然后依次蓋上槽鋼蓋板，最后錯位拼接并鎖緊坡度連板即可（如圖5所示）。

圖5 地面防護裝置

3.4.2 中、低壓旁路柔性電纜過街跨越裝置

支撐三腳架將升降柱張開固定在地面上，放置中間支撐桿，選取適中的位置，將電纜放置在中間支撐桿上，以方便后續(xù)升降電線（如圖6、圖7所示）。

圖6 電纜過街跨越裝置示意圖

4 技術(shù)參數(shù)介紹

4.1 正常使用條件

最高溫度：+45℃；最低氣溫：-25℃；適用于城市雙向雙車道、雙向單車道、單行道等城市道路。

4.2 主要技術(shù)參數(shù)（見表1）

表1 技術(shù)參數(shù)值

4.3 技術(shù)的創(chuàng)新性

一是該設(shè)備的研制，填補了繞道施工工具的空白，為繞道施工的標(biāo)準化推廣和實施提供了一套操作裝置和方法。二是中壓和低壓旁路軟電纜成套保護裝置的敷設(shè)高度和寬度可根據(jù)現(xiàn)場實際情況調(diào)整。其具有優(yōu)良的機械性能，適用于不同地形和工作條件下的交通道路。三是中壓、低壓旁路軟電纜成套保護裝置采用快速連接方式組裝，滿足整體架設(shè)簡單，安全穩(wěn)定，裝拆方便，不需要增加高空作業(yè)車，便于旁路電纜的牽引和固定。四是中壓和低壓旁路軟電纜成套保護裝置的開發(fā)，簡化了架空旁路電纜敷設(shè)的工作程序，提高了運行安全和效率。

4.4 技術(shù)的適用范圍和安全性

4.4.1 適用范圍

作業(yè)方法適用。所開發(fā)的裝置不僅適用于鋪設(shè)旁路電纜，而且還適用于更換架空線和在建筑工地鋪設(shè)臨時電力提取電纜。作業(yè)裝置適用。開發(fā)的裝置適用于國家電網(wǎng)和中國南方電網(wǎng)電力系統(tǒng)中10kV以下旁路電纜的敷設(shè)。其具有安裝方便、帶電安裝、緊固效果好、接觸位置絕緣完美等特點。

4.4.2 安全性

采用過街成套裝置，避免了拖動電纜過程中，地面會對電纜產(chǎn)生較大摩擦力，容易造成電纜磨損，延長了電纜的使用壽命和安全可靠性。采用過街成套裝置，避免了電纜保護槽盒的松動或破損，避免了重型車輛對旁路電纜的碾壓，提高了作業(yè)的安全性。

5 實際應(yīng)用中效果反饋

2021年11月30日至2022年11月31日，國網(wǎng)福建省電力有限公司福州供電公司帶電作業(yè)分公司組織一線員工，在福州公司訓(xùn)練基地，對中、低壓旁路柔性電纜過街用成套防護裝置的研究與應(yīng)用項目進行現(xiàn)場試用，通過現(xiàn)場操作，作業(yè)人員普遍反映，敷設(shè)電纜時通過滑車傳送電纜，不僅節(jié)約了人力物力，而且大大提高了作業(yè)速度，從而有效降低人員作業(yè)強度的同時提升作業(yè)的安全性和裝置運行的可靠性。