(國(guó)網(wǎng)四川省電力公司劍閣縣供電分公司,四川 廣元 628300)
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)與科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,無(wú)論是企業(yè)還是百姓都離不開用電的需求,而輸配電及用電工程施工的技術(shù)與流程相對(duì)來(lái)說(shuō)比較復(fù)雜,在輸配電用電工程施工中,一旦有某個(gè)環(huán)節(jié)或是細(xì)節(jié)沒(méi)有達(dá)標(biāo),就會(huì)造成不同程度的電力安全事故,這會(huì)給企業(yè)和用戶的正常用電帶來(lái)很大影響。追究其根本原因,主要是由于輸配電用電工程施工時(shí)存在許多問(wèn)題,所以如何將輸配電用電工程施工質(zhì)量做好把控,對(duì)于電力工程質(zhì)量控制非常重要。所以筆者在此結(jié)合個(gè)人工作經(jīng)驗(yàn)和相關(guān)研究成果,就如何把握輸配電用電工程施工要點(diǎn)及其故障管理做中下分析,旨在為廣大電力企業(yè)做參考。
當(dāng)前的輸配電工程主要包括配電部分和輸電兩大塊,其中輸電部分可將電能從電源輸送至各用電區(qū)域,配電部分主要是實(shí)現(xiàn)各個(gè)區(qū)域的用電分配。在輸配電用電工程施工時(shí),雖然會(huì)利用各種先進(jìn)的技術(shù)來(lái)進(jìn)行施工,但是依然會(huì)有各種各樣的影響因素出現(xiàn)。所以,必須要通過(guò)加強(qiáng)輸配電用電工程施工管理,來(lái)確保施工后的電路正常運(yùn)行和安全性能。所以說(shuō),如何優(yōu)化和提高輸配電用電工程的施工質(zhì)量,是保證我國(guó)電力線路穩(wěn)定運(yùn)行的依據(jù),也能為今后電力系統(tǒng)的發(fā)展提供良好條件。
在對(duì)輸配電用電工程的線路施工過(guò)程中,采用張力架技術(shù)必須要通過(guò)高空架設(shè)法為施工基礎(chǔ)條件,該技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于能很大程度的提高線路距離與地面高度,降低線路與地面摩擦,確保日后線路的正常運(yùn)作[1]。在進(jìn)行高空架線前,必須先對(duì)導(dǎo)地線進(jìn)行防線提升,來(lái)提高導(dǎo)地線的張力,但是需要注意交叉部位的距離控制。當(dāng)電線線路升入空中時(shí),必須合理控制導(dǎo)線水平張力,以防止出現(xiàn)線路材料出現(xiàn)損壞等現(xiàn)象,利用擴(kuò)張防線車輪的直徑,來(lái)達(dá)到磨損最小化的目的。
高質(zhì)量的輸變電線路基礎(chǔ)施工主要有大板基礎(chǔ)施工、聯(lián)合基礎(chǔ)施工、巖石嵌固基礎(chǔ)施工以及階梯型基礎(chǔ)施工、復(fù)合式沉井基礎(chǔ)施工,這些施工方式有各自的優(yōu)勢(shì),所以在具體的施工過(guò)程中要結(jié)合工程實(shí)際來(lái)選擇這些基礎(chǔ)施工技術(shù)[2]。比如,選擇巖石嵌固的施工方法時(shí),其具有成本低、抗拔承載能力高的特點(diǎn),所以在一些風(fēng)化巖石地區(qū)進(jìn)行線路架設(shè)時(shí)首選的就是該種基礎(chǔ)施工技術(shù),針對(duì)不同的地質(zhì)類型,可以選擇的線路基礎(chǔ)施工技術(shù)也不相同,例如針對(duì)非流沙地區(qū)的地質(zhì),就應(yīng)該選擇模板澆筑以及底板剛性抗壓等施工方式,由于這種基礎(chǔ)施工技術(shù)對(duì)于混凝土的數(shù)量要求較高,必須要埋在較深的地方,而大板施工時(shí),由于底板厚度較薄,所以土埋的深度不能太深,所以這種基礎(chǔ)施工技術(shù)不適合在流沙地質(zhì)中使用。而針對(duì)那些土質(zhì)松軟的地區(qū),要選擇聯(lián)合基礎(chǔ)施工技術(shù),該技術(shù)的埋設(shè)深度淺,針對(duì)4 個(gè)基礎(chǔ)展開整體澆筑,所以基礎(chǔ)底板具備較強(qiáng)的抗彎能力,適合應(yīng)用在軟弱土的塔位中。
高質(zhì)量的架線施工能有效提升輸變電線路施工的整體質(zhì)量,比如拖地展放技術(shù)就是直接把線路放置在地表,不需要通過(guò)預(yù)加應(yīng)力的措施,所以在施工中不需要借助其它施工設(shè)備,該種方式具有施工方便的優(yōu)勢(shì)[3]。但是這種施工技術(shù)由于與地面直接接觸,會(huì)導(dǎo)致摩擦力加大,近而出現(xiàn)線路損壞的現(xiàn)象,所以在架線時(shí)必須要根據(jù)工程的實(shí)際情況來(lái)進(jìn)行選擇合適的架線技術(shù)。
建設(shè)施工故障是目前除雷擊故障以外最主要的故障類型。建設(shè)施工故障完全是因人為原因引起的,主要表現(xiàn)為在靠近線路或電纜設(shè)備的周圍實(shí)施各類建設(shè)工程(如道路拓寬、橋梁起吊、房屋翻建、魚塘回填等),使用吊塔、吊車、泵車、樁機(jī)、挖掘機(jī)、土方車、攪拌車等大型施工機(jī)械或諸如腳手架、彩鋼板等建筑材料,直接損壞、接觸或過(guò)分接近線路或電纜設(shè)備而引起的短路跳閘或接地故障[4]。例如,四川某區(qū)2018 年至2020 年8 月建設(shè)施工故障中,10kV 線路故障占比77.50%,35kV 線路故障占比21.25%,110kV 線路故障占比1.25%。可見10kV 線路發(fā)生建設(shè)施工故障次數(shù)最多,但同時(shí)35kV 線路的百公里故障次數(shù)要高于10kV 線路。現(xiàn)狀下,10kV 架空導(dǎo)線絕緣化率已超過(guò)85%,而35kV 架空導(dǎo)線依舊為裸導(dǎo)線,這使得大型機(jī)械在接近甚至輕微觸碰10kV 絕緣導(dǎo)線時(shí)不一定會(huì)發(fā)生接地故障,而若與35kV 導(dǎo)線之間距離過(guò)近,局部場(chǎng)強(qiáng)大于空氣擊穿場(chǎng)強(qiáng)時(shí)則會(huì)發(fā)生放電。部分施工人員目前依舊懷有“只要不接觸導(dǎo)線便不會(huì)發(fā)生事故”的錯(cuò)誤觀念,從而為35kV 線路發(fā)生建設(shè)施工故障埋下了伏筆。110kV 線路則因平均互稱高度較高(一般為18 米或更高),一定程度上避免了部分施工機(jī)械或建筑材料的觸碰。從圖1 展示的動(dòng)作情況來(lái)看,與雷擊故障恰恰相反,除去8.75%的重合成功故障以外,剩余91.25%的建設(shè)施工故障均為永久性故障。其中接地故障和重合失敗故障分別占到接近一半的比例,而單相接地略多于相間短路。由此看來(lái),建設(shè)施工故障雖整體數(shù)量相比雷擊故障而言較少,但其中重合失敗、接地或直接跳閘故障的數(shù)量(73 次)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于雷擊引起的同類型動(dòng)作情況故障(19 次),足見其對(duì)電網(wǎng)的危害性要遠(yuǎn)大于雷擊故障。
圖1 建設(shè)施工故障動(dòng)作情況分布
建設(shè)施工故障破壞影響的輸配電設(shè)備以電纜本體和架空導(dǎo)線為主,其中電纜本體故障占比58.75%,架空導(dǎo)線故障占比38.75%。該比例基本與電纜和線路的設(shè)備公里數(shù)總量之比一致(59.38%比40.62%),也就是說(shuō)兩者遭受建設(shè)施工故障的概率是基本相同的。電纜本體通常采用直埋或穿管的方式敷設(shè)于地下,地面上則以標(biāo)有“下有電纜、請(qǐng)勿開挖”的立柱或立牌作為敷設(shè)標(biāo)識(shí)。任何有資質(zhì)的工程施工單位均有責(zé)任在土方工程開工前開展地下管線調(diào)查工作,事先確認(rèn)地下管線的埋設(shè)情況,并采取保護(hù)地下管線不受破壞的施工方案。一旦發(fā)現(xiàn)施工范圍下有電纜,還應(yīng)主動(dòng)前往供電公司與運(yùn)維人員溝通,雙方共同進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘察并確認(rèn)施工內(nèi)容,辦理綠卡手續(xù)。然而現(xiàn)實(shí)情況下往往有施工單位在未進(jìn)行管線勘探、未辦理相關(guān)手續(xù)的前提下便盲目施工,無(wú)視甚至破壞敷設(shè)標(biāo)識(shí),進(jìn)而造成電纜本體故障。
與偏遠(yuǎn)地區(qū)長(zhǎng)期規(guī)劃變化不大的情況相比,城市的規(guī)劃和定位往往要求其不斷提升綜合實(shí)力,發(fā)展過(guò)程中總是離不開各類工程建設(shè),因此從輸配電線路運(yùn)行角度更要持續(xù)做好防止建設(shè)施工故障的長(zhǎng)期工作。
10kV 架空導(dǎo)線中,絕緣導(dǎo)線相比裸導(dǎo)線而言能在一定程度上防止建設(shè)施工過(guò)程中的不慎接近或輕微觸碰而引起的跳閘或接地事故,并對(duì)于樹竹碰線、外部異物、小動(dòng)物等外部隱患源均有絕緣隔離作用。因此現(xiàn)狀下仍應(yīng)繼續(xù)加快線路絕緣化改造,并通過(guò)加裝絕緣罩、調(diào)換全封閉型裝置等手段盡量減少架空線路上的帶電裸露部位。電力電纜排管作為保護(hù)電纜的附屬設(shè)備,也經(jīng)歷了不同材質(zhì)的選擇更替,常用材料包括聚氯乙烯塑料管、碳素波紋管、鋼管、玻璃鋼管、MPP 管等等。經(jīng)運(yùn)行使用發(fā)現(xiàn)聚氯乙烯塑料管及碳素波紋管強(qiáng)度較低,鋼管易腐蝕且會(huì)產(chǎn)生渦流,玻璃鋼管遭受外破時(shí)裂紋可能順管道延伸,最終目前選用MPP管作為電力排管主要材質(zhì)。雖正常電纜改造代價(jià)很大,但在工程或新建電纜時(shí),依舊可將排管要求列入其中,從前期下手,以此減少建設(shè)施工故障。
對(duì)于架空線路周邊存在的長(zhǎng)期固定工地,除了安排人員定點(diǎn)監(jiān)護(hù)之外,目前還可采用加裝可視化探頭的方法對(duì)其實(shí)行24 小時(shí)監(jiān)管。通過(guò)在電力桿塔上安裝可視化探頭及太陽(yáng)能板,可利用手機(jī)實(shí)時(shí)查看現(xiàn)場(chǎng)工地情況。根據(jù)需要還可加裝不同附件模塊,例如可旋轉(zhuǎn)攝像頭、揚(yáng)聲對(duì)講機(jī)等等。通過(guò)系統(tǒng)設(shè)置可定時(shí)(例如每隔一個(gè)小時(shí))回傳照片或視頻數(shù)據(jù),儲(chǔ)存于服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi),便于隨時(shí)讀取回放。此外,結(jié)合最新的人工智能技術(shù),可對(duì)大數(shù)據(jù)開展分析,例如比對(duì)不同時(shí)間段桿塔是否因施工發(fā)生了傾斜,或自動(dòng)學(xué)習(xí)識(shí)別圖片中的各類大型機(jī)械并向設(shè)備運(yùn)維人員發(fā)送告警通知。
當(dāng)巡視發(fā)現(xiàn)施工工地后,為提醒現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員時(shí)刻保持安全警惕意識(shí),避免在施工過(guò)程中破壞電力設(shè)施,可對(duì)現(xiàn)場(chǎng)危險(xiǎn)點(diǎn)附近的電力設(shè)施加裝保護(hù)警示裝置,例如在桿塔周邊加裝防撞墩、警示圍欄,在架空導(dǎo)線上加裝警示燈,在穿越導(dǎo)線下方道路兩側(cè)加裝限高板線,沿電纜通道鋪設(shè)警示帶等等,通過(guò)這些設(shè)備的警示顏色和效果防止施工人員誤操作。而當(dāng)施工工地完工后,這些設(shè)備往往可以拆除并再次使用于別處。