阮佳磊

Engineering constructionn 工程施工

35kV集電線路直埋式電纜施工的探索

阮佳磊

（中國水利水電第五工程局有限公司，四川 成都 610000）

在風(fēng)電場建設(shè)中，風(fēng)電場集電線路的敷設(shè)方式十分關(guān)鍵。基于此，本文即將山西河曲風(fēng)電場一期100MW工程35kV集電線路電纜部分作為主要的研究對象，深入分析了35kV集電線路直埋式電纜施工方法，希望相關(guān)人員能夠借鑒。

35kV集電線路；直埋式電纜；施工對策

近年來，隨著世界能源需求的不斷增加，各個(gè)國家對于可再生能源的發(fā)展也越來越重視。經(jīng)分析，風(fēng)能是當(dāng)前全世界開發(fā)增長最快的能源，尤其是在歐美國家，風(fēng)能的發(fā)展更是非常迅速。因而，在這種背景下，應(yīng)該加大開發(fā)和利用風(fēng)能資源的力度，全面優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，以保證可以深入推進(jìn)我國社會(huì)可持續(xù)發(fā)展進(jìn)程。風(fēng)電場的集電線路是工程主要組成部分，而出線方式的選擇以及施工，更是會(huì)影響工程的整體進(jìn)度和安全。所以，為了能夠有效提升工程質(zhì)量，應(yīng)該科學(xué)的對集電線路敷設(shè)方式進(jìn)行利用，科學(xué)采用施工方法。

1 工程概況

本工程項(xiàng)目為山西河曲風(fēng)電場一期100MW工程35kV集電線路電纜部分。其中，在工程建設(shè)階段，新建35kV電纜敷設(shè)線路長度為7780m。其中，有5700米應(yīng)用了ZRC-YJY23-26/35kV-3×50型銅芯交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜，其余的應(yīng)用了ZRC-YJY23-26/35kV-3×185型銅芯交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜。在對電纜開展敷設(shè)工作期間，主要運(yùn)用了直埋敷設(shè)方式。并且，為了確保敷設(shè)的效率和質(zhì)量，過路敷設(shè)部位，應(yīng)該穿鍍鋅鋼管敷設(shè)。

2 電纜線路路徑

2.1 路徑概述

本工程電纜主要依山勢而行,并考慮盡量沿風(fēng)場道路內(nèi)側(cè)(靠近山體側(cè)為內(nèi)側(cè))敷設(shè)，電纜外皮距道路邊或排水溝邊的距離不小于1m。如果情況較為特殊，不得小于0.7m。通常情況下，由于在現(xiàn)場施工時(shí)，地貌可能發(fā)生變化，所以電纜敷設(shè)路徑可依據(jù)現(xiàn)場情況，自行調(diào)整，以保證施工工作的進(jìn)行能相對問題，促進(jìn)施工質(zhì)量的提高。

2.2 升壓站35kV進(jìn)線段路徑

本工程35kV集電線路的A線、B線、C線、D線、E線，電纜分別自站前JAB1、JCD1、JE1終端塔引下電纜敷設(shè)，經(jīng)過升壓站西側(cè)和東側(cè)圍墻后，沿站內(nèi)電纜溝接入35kV配電室開關(guān)柜。

2.3 箱變與架空線的相連

在本工程項(xiàng)目的實(shí)際建設(shè)階段，風(fēng)電場共一共應(yīng)用了50臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，且每臺(tái)機(jī)組的單機(jī)容量為2000kW。同時(shí)，集電線路擬采用A、B、C、D、E五條主干線，A線帶11臺(tái)風(fēng)機(jī)，B線帶11臺(tái)風(fēng)機(jī)，C線帶11臺(tái)風(fēng)機(jī)，D線帶11臺(tái)風(fēng)機(jī)，E線帶6臺(tái)風(fēng)機(jī)。線路路徑本著盡量減少占地和縮短線路長度，并綜合考慮各條線路所帶負(fù)荷平均的原則，進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)。

3 35kV集電線路直埋式電纜施工方案

在工程建設(shè)過程中，對于35kV集電線路的輸出方式，主要涵蓋架空線、電纜以及二者的混合模式。依照山西河曲風(fēng)電場一期100MW工程項(xiàng)目所處的地理位置以及地形條件等分析，架空線可以采用重覆冰線路。在本項(xiàng)目的具體實(shí)施階段，采用直埋式電纜輻射方案，整體的優(yōu)勢相對較多。一方面，可以讓建設(shè)的成本最大限度降低，并盡可能的規(guī)避對周圍環(huán)境造成的干擾，全面促進(jìn)送點(diǎn)可靠性的提高。另一方面，線間絕緣距離不大，整體不會(huì)占用太大的使用面積，沒有干擾電波存在，也不會(huì)出現(xiàn)暴露的情況，不僅安全，還非?？煽?。此外，通過技術(shù)以及經(jīng)濟(jì)比較可以明確，山西河曲風(fēng)電場一期100MW工程35kV集電線路電纜部分在施工階段，應(yīng)用直埋式電纜敷設(shè)方案，會(huì)獲得相對較高的成效。

3.1 35kV集電線路直埋式電纜的選型

在本工程項(xiàng)目組織建設(shè)期間，對于電纜的選擇和應(yīng)用，主要是銅芯35kV三芯交聯(lián)聚乙烯絕緣鋼帶鎧裝聚乙稀護(hù)套電力電纜。電纜敷設(shè)在敷設(shè)期間，土壤溫度應(yīng)該為25℃，土壤熱阻系數(shù)ρ[(K?m)/W]=2.5，多根并列敷設(shè)系數(shù)單根1.0、雙根0.9、三根0.8、四根0.75。同時(shí)，針對電纜允許載流量并選擇電纜截面，具體為：連接單臺(tái)及兩臺(tái)風(fēng)機(jī)的電纜，可以對ZRC-YJY23-26/35kV-3×50型銅芯交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜進(jìn)行利用[1]。在本工程項(xiàng)目施工中，由于施工條件較為特殊，所以每條電纜溝在敷設(shè)期間，最多只能用用兩根電纜。在校正后，電纜允許持續(xù)載流量為162.0A，實(shí)際工作電流為39.9A，滿足使用條件。此外，連接9~11臺(tái)風(fēng)機(jī)進(jìn)站段電纜采用雙根ZRC-YJY23-26/35kV-3×185型銅芯交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜。本工程按每條電纜溝最多敷設(shè)四根電纜考慮，校正后電纜允許持續(xù)載流量為465.0A，實(shí)際工作電流為439.3A，滿足使用條件。

3.2 35kV集電線路直埋式電纜布設(shè)的原則分析

在具體的山西河曲風(fēng)電場一期100MW工程35kV集電線路電纜部分施工工作開展過程中，由于地理?xiàng)l件較為特殊，整體的施工環(huán)境比較惡劣，所以，為了可以更好的減少直埋電纜的長度，最大限度的降低工程造價(jià)，在實(shí)際的作業(yè)期間，需要綜合工程施工設(shè)計(jì)方案，依照35kV集電線路，有針對性的布置原理圖。通常情況下，針對布設(shè)的原則，具體可以體現(xiàn)在兩個(gè)方面。一方面，集電線路主線需要將風(fēng)機(jī)位置作為依據(jù)，可以分為一回到五回。并且，每回主線都能串聯(lián)聚集在一個(gè)區(qū)域的9-11臺(tái)風(fēng)機(jī)。另一方面，為了能夠有效的對施工成本進(jìn)行降低，對于風(fēng)機(jī)之間的集電線路，應(yīng)該根據(jù)最短距離組織開展布設(shè)工作[2]。

3.3 35kV集電線路直埋式電纜施工

第一，電纜溝土建施工。在實(shí)際的電纜溝開挖工作開展過程中，可以利用液壓反鏟挖掘來輔助破碎錘進(jìn)行。并且，針對開挖出的土石，應(yīng)該放置在電纜溝的兩側(cè)，以保證電纜在敷設(shè)完成以后，能夠進(jìn)行回填。如果遇到坡度較大的電纜溝，在開挖過程中，可以采用人工開挖的手段，以保證開挖的質(zhì)量，從而讓后續(xù)的施工工作能夠穩(wěn)定進(jìn)行[3]。在電纜井砌筑工作進(jìn)行階段，應(yīng)該綜合考量不同風(fēng)機(jī)分界線之間的距離，并在對電纜長度精準(zhǔn)掌握的前提下，在合適的位置，利用紅磚砌筑電纜井，并強(qiáng)化對直徑的控制，最好在3.5米，以便電纜中間接頭能處于電纜井內(nèi)部。在組織開展電纜鋪砂鋪磚工作過程中，可以利用人工或者機(jī)械的手段，有效的將溝底整平，能夠快速的將殘余石塊清除干凈，將細(xì)黃沙均勻的鋪在溝底，厚度應(yīng)該控制在10厘米[4]。同時(shí)，施工人員在對電纜進(jìn)行敷設(shè)完畢，且相關(guān)電氣實(shí)驗(yàn)也已經(jīng)完成，應(yīng)該將設(shè)計(jì)要求和規(guī)范作為依據(jù)，理順電纜，再借助細(xì)黃沙，對電纜進(jìn)行覆蓋。在鋪砂工作全部完成以后，要應(yīng)用紅磚，對電纜處進(jìn)行密實(shí)鋪好。在鋪設(shè)紅磚的時(shí)候，兩邊應(yīng)該超過電纜處范圍10厘米。在組織開展土石回填工作期間，要再次開展電氣實(shí)驗(yàn)工作，以便能確定電纜是否完好無損。之后，結(jié)合工程現(xiàn)狀，采取人工方式進(jìn)行作業(yè)，先鋪三十厘米厚的土，再借助機(jī)械設(shè)備來組織開展回填工作。應(yīng)該注意的：在回填階段，務(wù)必要科學(xué)規(guī)避土石沖擊力，確保不會(huì)損壞電纜。在電纜溝中心的位置，要比兩邊多回填二十厘米左右，不能用機(jī)械碾壓夯實(shí)，以便不會(huì)對電纜造成任何的影響，進(jìn)而促進(jìn)施工質(zhì)量的提高[5]。

第二，35kV集電線路直埋式電纜敷設(shè)方式。本工程電纜敷設(shè)工作進(jìn)行以及開展期間，主要是利用直埋敷設(shè)方式。為保證施工質(zhì)量以及效果，在山地敷設(shè)工作進(jìn)行階段，電纜外皮至地面深度必須要大于0.7m。而在平地或耕地敷設(shè)的時(shí)候，可以結(jié)合實(shí)際的工程情況，適當(dāng)?shù)募由?，且至地面的深度?yīng)該大于一米。同時(shí)，電纜需要直埋敷設(shè)于壕溝內(nèi)，然后沿著電纜全長的上、下緊鄰側(cè)鋪以細(xì)砂，厚度應(yīng)該盡可能的控制在100mm。在回填土中，堅(jiān)決不能細(xì)出現(xiàn)石塊、凍土塊、工業(yè)廢料和垃圾[6]。并且，為了降低電纜溝受雨水沖刷的影響，電纜溝回填時(shí)必須分層夯實(shí)，且高出現(xiàn)狀地面0.2~0.3m。

本工程中，因?yàn)殡娎|采用直埋敷設(shè)，所以基本沿風(fēng)機(jī)道路敷設(shè)，且敷設(shè)距離排水溝不少于1.0m。并且，電纜與水溝交叉處，電纜需穿鋼管敷設(shè)，且埋深距溝底不應(yīng)小于2m。不同回路電纜同溝直埋敷設(shè)需要交叉處，電纜之間垂直間距不小于0.5m。同時(shí)，穿越道路時(shí)，應(yīng)加裝保護(hù)管，采用Φ200×-6.5、Φ150×-4.5鍍鋅鋼管，保護(hù)管的兩端應(yīng)伸出路基兩側(cè)各1m。在敷設(shè)后，針對保護(hù)管兩端，每一個(gè)管口都應(yīng)該進(jìn)行臨時(shí)封閉，確保泥沙等異物不會(huì)進(jìn)入到管內(nèi)，當(dāng)試通或穿管時(shí)，才能再次打開[7]。此外，在組織開展電纜保護(hù)施工工作期間，需保證電纜保護(hù)管的中心埋深高度與和其相連接的纜溝中電纜中心的埋深高度一致，電纜直埋方向與箱變基礎(chǔ)內(nèi)預(yù)埋管的方向相同。

3.4 電纜終端以及接頭的制作

在具體的施工工作開展過程中，電纜終端以及接頭的制作是非常重要的一部分內(nèi)容，對電纜施工質(zhì)量的影響比較大。所以，為了能夠有效提升施工質(zhì)量，一定要安排專業(yè)的人員來進(jìn)行開展，以保證能夠?qū)Ω黜?xiàng)施工流程以及技術(shù)有所熟悉。同時(shí)，在室外制作35kV電纜終端以及接頭期間，其空氣相對濕度最好能夠在百分之七十及以下。如果濕度相對較大，可以適當(dāng)?shù)貙Νh(huán)境溫度進(jìn)行提升，也可以在結(jié)合施工現(xiàn)場具體情況的前提下，適度的對電纜進(jìn)行加熱。需要明確的是：在施工期間，堅(jiān)決不能在下霧天或者雨中進(jìn)行，并且應(yīng)該將防風(fēng)防沙工作做到位，以便施工工作的進(jìn)行能夠更加順利有序。

4 35kV集電線路直埋式電纜施工注意事項(xiàng)

在組織開展山西河曲風(fēng)電場一期100MW工程35kV集電線路電纜部分施工工作期間，為了能夠有效提升施工的質(zhì)量，保證工作的進(jìn)行能夠更加穩(wěn)定，一定要嚴(yán)格依照國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進(jìn)行，能夠認(rèn)真按照施工流程作業(yè)。在施工過程中，電纜路徑在挖掘的前期，需要科學(xué)的對路徑長度展開復(fù)測，當(dāng)全部確定無誤之后，才可以組織進(jìn)行接下來的施工作業(yè)，以確保施工工作的進(jìn)行能夠更加穩(wěn)定。在對電纜進(jìn)行敷設(shè)的過程中，需要根據(jù)規(guī)程允許的電纜彎曲半徑來組織開展。同時(shí)，為了能夠最大限度的滿足電纜載流量的要求，每一條電纜溝內(nèi)敷設(shè)電纜最多不能夠超過四根。并且，不同電纜溝電纜外皮之間的距離應(yīng)該不小于一米。電纜各相終端頭必須要有相色標(biāo)志，在安裝之前，應(yīng)該認(rèn)真核對相序，待確定沒有任何問題之后，才可以組織后續(xù)的施工。

在電纜上塔時(shí)，要做好電纜的固定工作，固定位置要對電纜進(jìn)行包封處理，保證不會(huì)出現(xiàn)卡箍損傷電纜的情況。在本工程的具體施工過程中，架空線連接單臺(tái)及兩臺(tái)風(fēng)機(jī)時(shí)加裝HGRW-35/200型跌落式熔斷器。并且，對于電纜直埋敷設(shè)部分，電纜埋設(shè)直線段時(shí)，應(yīng)該將電纜自然蛇形敷設(shè)，防止拉直以及拉緊。在施工工作開展的前期階段，需要對相變的位置進(jìn)行核對，當(dāng)準(zhǔn)確無誤之后，才可以開展后續(xù)的施工工作。通常情況下，因?yàn)楝F(xiàn)場地貌以及箱變位置經(jīng)常會(huì)存在變動(dòng)的情況。所以，在組織開展施工工作過程中，電纜敷設(shè)路徑可以結(jié)合施工現(xiàn)場的具體現(xiàn)狀，有針對性的進(jìn)行確定。靠近道路的電纜，需要沿施工道路內(nèi)側(cè)進(jìn)行敷設(shè)，電纜路徑的長度應(yīng)該盡可能的縮短。此外，在對電纜進(jìn)行敷設(shè)的過程中，在敷設(shè)前期的24小時(shí)之內(nèi)，平均溫度以及敷設(shè)現(xiàn)場的溫度不應(yīng)該低于0℃，溫度如果低于0℃的時(shí)候，可以結(jié)合實(shí)際現(xiàn)狀，及時(shí)制定應(yīng)對措施。需要明確的是：在施工階段，若出現(xiàn)了與設(shè)計(jì)不相符或者不明確的地方，務(wù)必要在第一時(shí)間與設(shè)計(jì)人員取得聯(lián)系，能夠共同的制定解決方案，以確保不會(huì)對施工造成任何影響，全面促進(jìn)使用效率以及質(zhì)量的提高。

5 結(jié)束語

綜合而言，在山西河曲風(fēng)電場一期100MW工程35kV集電線路電纜部分施工工作開展過程中，合理的利用直埋式電纜方案，能夠有效提升施工質(zhì)量，增強(qiáng)工程的經(jīng)濟(jì)性。因而，為進(jìn)一步提升施工效率，在今后的施工階段，應(yīng)該深入分析當(dāng)?shù)氐乃h(huán)境以及生態(tài)環(huán)境等因素，并以此為依據(jù)，科學(xué)制定施工計(jì)劃，不斷優(yōu)化和改進(jìn)直埋式電纜施工方案。

[1]陳俊.高海拔山區(qū)風(fēng)電場35kV集電線路直埋式電纜施工淺談[J].工程技術(shù)(全文版):00188-00188.

[2]鄒穎博,沈家正.黑河大黑山風(fēng)電場一期工程35kV電纜集電線路簡介[J].水利水電工程設(shè)計(jì),2017,033(002):26-27.

[3]周志軍.響水風(fēng)電場場內(nèi)集電線路及光纜線路施工[J].水利水電科技進(jìn)展,2019,30(S2):43-46.

[4]屠國宏.風(fēng)電場場內(nèi)集電線路設(shè)計(jì)探討[J].電氣技術(shù)與經(jīng)濟(jì),2019.

[5]王穎,彭惠.高海拔山區(qū)風(fēng)電場35kV集電線路直埋式電纜施工淺談[J].山東工業(yè)技術(shù)(19期):90-91.

[6]黃雄軍.風(fēng)電場集電線路地埋電纜常見故障分析與處理[J].科技資訊,2019,017(005):57,59.

[7]孫紅靜.淺析電力工程架空線路施工[J].科學(xué)與財(cái)富,2019(24).

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1007-6344（2021）01-0113-02