摘要:本文針對(duì)新蕉門(mén)大橋沿橋敷設(shè)高壓電纜進(jìn)行了技術(shù)分析,針對(duì)橋梁伸縮縫如何設(shè)置高壓電纜伸縮裝置offset進(jìn)行方案研究。
關(guān)鍵詞:高壓電纜;沿橋;伸縮裝置;offset;設(shè)計(jì)
1引言
隨著我國(guó)電力建設(shè)事業(yè)飛速發(fā)展,環(huán)境友好化需求也越來(lái)越被重視,城市區(qū)域內(nèi)越來(lái)越多的架空線路逐漸要求采用電纜線路敷設(shè)。高壓電纜和市政道路、橋梁同步建設(shè)模式得到政府部門(mén)和電網(wǎng)公司的認(rèn)可并大力推廣。本文主要針對(duì)高壓電纜和橋梁同步建設(shè)如何設(shè)置電纜伸縮裝置進(jìn)行探討。
2工程背景
擬建的新蕉門(mén)大橋橋面寬為42.2m,道路等級(jí)為城市快速路,雙向8車(chē)道,中間設(shè)約0.6m寬的分隔帶,道路2側(cè)設(shè)人行道,人行道各寬約2.5m。電纜過(guò)新蕉門(mén)大橋的主要問(wèn)題是電纜伸縮節(jié)尺寸位置是項(xiàng)目設(shè)計(jì)的技術(shù)難點(diǎn)。
在橋梁上進(jìn)行高壓電纜敷設(shè)不僅要考慮到大橋自身的熱伸縮,還要考慮到大橋受環(huán)境溫度以及汽車(chē)移動(dòng)負(fù)載的變化的影響。對(duì)于那些長(zhǎng)度比較大的橋梁具有較大的伸縮量,如果不能合理設(shè)計(jì)相應(yīng)的對(duì)策,電纜隨著橋梁的拉伸就會(huì)產(chǎn)生過(guò)大的張力,在橋梁多次反復(fù)拉伸的情況下,高壓電纜的金屬護(hù)套便會(huì)斷裂,受到絕緣擊穿而受到損害。
3電纜過(guò)橋方案
由于大橋本身隨著溫度變化、車(chē)流變化等等原因會(huì)產(chǎn)生伸縮,因此每隔一段距離,大橋會(huì)預(yù)留一條伸縮縫,根據(jù)大橋結(jié)構(gòu)的不同,伸縮縫的大小也不一樣。對(duì)于電纜來(lái)說(shuō),在這些伸縮縫處往往需要設(shè)置專(zhuān)用的伸縮裝置以吸收大橋的伸縮。
根據(jù)橋梁設(shè)計(jì)資料,新蕉門(mén)大橋最大縱向伸縮量為800mm 。同時(shí)考慮電網(wǎng)建設(shè)需要,需要預(yù)留電纜空間按敷設(shè)2回220kV電纜和2回110kV電纜通道。
電纜伸縮裝置offset的工作原理,是通過(guò)預(yù)先留出足夠長(zhǎng)度的電纜,在滿足電纜彎曲半徑的條件下布置成形。當(dāng)發(fā)生電纜伸長(zhǎng)或收縮現(xiàn)象時(shí),預(yù)留電纜變形后仍能滿足電纜彎曲半徑要求且雖經(jīng)多次反復(fù)金屬護(hù)套不開(kāi)裂,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)伸縮量的收縮。夾具采用可動(dòng)的結(jié)構(gòu)( 能夠旋轉(zhuǎn)和沿著滑槽呈斜線移動(dòng))。伸縮裝置offset原理圖見(jiàn)圖2.
伸縮縫區(qū)域設(shè)置及OFFSET方案設(shè)計(jì)。在伸縮縫區(qū)域雙回高壓電纜走廊布置凈空約:7000mm(寬)×8000mm(高)。按伸縮量800mm進(jìn)行設(shè)計(jì),OFFSET尺寸(長(zhǎng)27400×寬6600×高1400)mm。本期設(shè)計(jì)雙回220kV電纜上下層重疊布置設(shè)計(jì)的伸縮裝置俯視分布,以減小水平占用寬度;該方案要求的伸縮縫區(qū)域高壓電纜走廊最小布置凈空約:6600mm(寬)*1400mm(高),四回路考慮兩個(gè)重疊放置。垂直空間增加1.8倍。伸縮裝置offset示意圖詳見(jiàn)圖3
4 伸縮裝置簡(jiǎn)要技術(shù)說(shuō)明
要實(shí)現(xiàn)伸縮的吸收,必須滿足三個(gè)條件:
(1)收縮時(shí)電纜的最小彎曲半徑是在容許彎曲半徑以上;
(2)鋁護(hù)套的疲勞應(yīng)變≤0.3%;
(3)為了使電纜在30年期間,即使發(fā)生反復(fù)的伸縮,也能保持鋁護(hù)套的完好性,累積疲勞破壞系數(shù)在0.5(考慮到足夠的安全裕度)以下。由于無(wú)論何種伸縮狀態(tài)Offset 的彎曲半徑都維持在30d 以上的要求,按以下公式進(jìn)行核算。
其中F:大跨度Offset 寬度(大跨度Offset 拉伸時(shí))
L:大跨度Offset 長(zhǎng)度的1/2(大跨度Offset 拉伸時(shí))
5 結(jié)語(yǔ)
綜上所述,要想確保高壓電纜能夠在橋梁上安全的運(yùn)行,必須結(jié)合橋梁伸縮縫技術(shù)資料合理設(shè)計(jì)高壓電纜伸縮節(jié)裝置。同時(shí)還需要考慮采取其他技術(shù)措施,例如蛇形敷設(shè)、接地連接方式、電纜防振等。
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作者簡(jiǎn)介
郭超騰,男,廣州電力設(shè)計(jì)院有限公司, 本科,高級(jí)工程師,從事輸電線路設(shè)計(jì)管理工作。