110 kV电缆户外终端平台的研制

甄志明 温带银 钟泳康 何锡忠

（广东电网有限责任公司江门供电局，广东江门529000）

0 引言

近年来，电网建设投资不断增加，城市化建设也同样保持着突飞猛进的发展，在城市中输电线路走廊的规划以及城市建设与电力网络之间的相互配合成为目前电力发展的重点。

本研究设计研制了一种既可采用湿式电缆终端头，同时能将占地面积尽可能压缩的终端头安装方式。

1 现况问题分析

根据目前的运维情况，干式终端头的安装方式不合理是电缆线路存在的主要问题之一。电缆终端头安装质量不良，且长期在弯曲变形的状态下运行，终端头应力锥部分电场会出现畸变，局部位置场强过大，最终会导致击穿绝缘，发生故障。

对电缆终端头的优缺点和安装方式有如下总结：（1）使用湿式终端头占地面积大；（2）若使用杆塔上横担方式，则使用的干式终端头抗外力性能低下，且横担位置小，不便于施工人员塔上操作。

因此，需要研制出一种既可以使用湿式终端头，又不增加占地面积的电缆终端安装方式。

2 电缆终端平台的设计分析

本次设计的电缆终端平台位于杆塔的下半部分，包括电缆终端平台、电缆终端头及电缆终端避雷器。电缆终端平台通过角材支撑牢靠固定在铁塔上，并承载着三相复合（瓷套）型终端头等附件设备。电缆平台上分别给电缆终端头和避雷器留出安装位置，电缆终端头和避雷器分别前后一字排开、前后布置，避雷器处于平台最外侧，相应的电缆头在靠内侧方向，再往内侧就是留给工作人员站立的地方，这样就为检修人员提供了可站立的空间条件，如图1所示。

图1 平台平面结构布置图

每相架空导线从垂直于主杆和横担所在平面的方向接至各个横担之后，再转向下以平行主杆的轴线方向延伸，通过横担绝缘子的支撑，保证裸导线与杆身以及每相裸导线之间满足规定的间隙距离，再一直延伸接至电缆终端平台上的对应电缆终端头，到这为止完成了架空导线与电缆的连接，实现了架空转换电缆的过程。

3 装配式钢管杆电缆平台结构分析

本次电缆平台主要是在钢管杆塔的基础上改造的，由于钢管杆为纯悬臂无多余约束的压弯杆件，一般主杆应力比达70%～90%，要在现有钢管杆8.0～10.0 m高处设置平台，如在主杆加焊连接件，施工难度较大，且现场焊接会对主杆结构产生不利影响。本设计考虑平台结构自承重，钢管杆只为平台结构提供侧向稳定支撑点。平台竖向荷载由钢柱传至原钢管杆基础。平台主受力结构采用格构式钢梁，除受力合理外，还能满足电缆的固定要求。平台柱沿钢管杆每2.0～2.5 m、平台底平面和面平面各设置一道抱箍，保证平台结构的稳定性。

以下以电缆终端头和避雷器分开双排布置进行结构分析：平台结构立柱采用12.6槽钢，沿柱高每2.0～2.5 m设置侧向支撑点；平台格构梁构件采用单角钢，平台面铺4.0 mm花纹钢板。

3.1 荷载取值

平台自重（包括钢梁、钢板）：0.50 kN/m2；

电缆终端自重：1.50 kN/个；

避雷器自重：0.50 kN/个；

平台检修活载（考虑两人及工具）：1.0 kN/m2。

3.2 结构计算

结构计算使用PKPM-STS钢结构软件支架结构进行分析，结果如图2所示，计算不考虑风载作用。

图2 钢结构应力比图

由以上计算结果可得，由于平台结构荷载不大，钢结构主要由构造长细比控制，结构应力比最大为0.57，压杆最大长细比为144，均满足结构受力要求，证明该设计可应用。

4 使用成效

在效率方面，之前电缆终端安装横担时，每当需要停电进行预防性试验，为了保证进度正常，至少需要两名人员登塔操作，一名负责验电挂接地线，待挂接地线完成后另外一名则负责开接地箱进行电缆测试。而全面改造为电缆平台后，电缆终端固定在平台上，而且平台提供了更多位置供操作人员站立，操作变得更加便利，这样的改变使得一人登塔操作成为了可能，节省的人力可以安排其他工作任务，优化了线路运行管理的人员配置；而且操作时间由原本的60 min完成变成40 min完成，工作效率提高200%。

原本效率：1÷60÷2＝1/120；

改进后效率：1÷1÷40＝1/40；

效率提升：（1/40-1/120）÷1/120=2=200%。

在安全风险方面，新研制的电缆平台与横担相比，提供了更多的站立面积，同时能避免操作人员登上更高的横担作业，这些都令登塔人员的安全更有保障。

在经济效益上，因为现在能利用湿式终端头，这种终端头性能稳定可靠，能大大减少终端头应力锥部位受力弯曲变形而导致的问题，从而降低了问题出现后设备更换的费用以及因事故停电所造成的社会经济损失。

5 结语

本次研制的电缆平台成功将湿式终端头和占地面小的钢管杆结合起来，解决了原本因为安装方式而存在的干式终端头容易发热、损坏等问题，同时又不需要增加占地面积。其制作和运行维护方便，适用于负荷日益密集的城区和开发区。该产品既可以节省用地面积，又能提高线路安全运行的稳定性，降低运行维护费用及操作人员的安全风险，因而值得在电力行业推广。

[1]宫瑞磊，王兆珉.高压电缆终端结构设计的新进展[J].电线电缆，2007（1）：12-16.

[2]李文丽，苏春发.110 kV电缆终端塔支架平台设计改进[J].广东输电与变电技术，2010，12（6）：58-59，63.