220 kV高压电缆施工工艺

唐 繁

（上海送变电工程有限公司，上海 200127）

对于220 kV高强度电缆的安装，施工人员在进行施工活动时必须充分结合施工现场的实际情况，明智地选择施工工艺，其次要充分了解高压电缆的特点，充分把控施工质量，保证高压电缆主体施工的质量，为后期运行的电力系统提供稳定保证。

1 工程概况

本次研究的重点是某处新建的220 kV电缆线路，本项目1环路敷设的电缆总长为4 km，使用的单根线缆长4.22 km，需要放置11圈蓝线总长度为3.95 km。一根电缆的长度约为4.2 km，该线路在施工过程中，实际施工活动由电工和电缆终端设备进行。

电缆结构特性如表1所示。

表1 电缆机构特性

2 电缆施工机具

2.1 电缆输送机

（1）电缆输送机在电缆铺设过程中非常重要。电缆输送机的传输速度、电缆外径的使用范围等都是重要参数。输送速度一般固定，均在6～8 m/s之间，建议选用。进口设备的价格普遍偏高，约为70 000～80 000 元/台，因此一般在本土厂家进行选购，价格在20 000 元/台左右，所以本项目选用本土产品。

（2）220 kV电缆一般单根长度500 m左右，最长600 m。一般每30 m布置一次输送机，考虑弯曲道路和坡形路段的布置较少，运输车辆的数量也应相应增加。经过分析，每25 m布置1台，同时还应加备用机，综合统计大概需要24台，在施工要求方面基本能够满足。但目前强光缆一般位于市区和隧道，施工井往往设计在500 m以内，每个井口的施工成本较高（约20 000～30 000元），为减少施工进口数量，需要增加26个机器，满足地下1 000 m运输要求。这种安装方式可以减少机器维修周期，降低地面施工成本。

（3）输送机型号主要有81-151、71-190等，最大直径的光缆外径一般为81～151 mm，小于81 mm的光缆不需要使用增强机，外径大于151 mm的光缆目前本土厂商没有制造能力，结构一般采用两条平行电缆。

运输范围为80～150 mm，以满足一般施工要求。隧道式输送机的运输范围为70～180 m，特点是体积小、易于放置。如果井口直径较小，户外型输送机无法进入隧道，可以选择此机型。

2.2 总控箱和分控箱

主控箱数量多也会带来一定弊端，如控制难度增大、需要增加投资等。如果总控箱设置过少，压降导致传输电压较低，供电不能顺利到达，输送机走线，造成电缆损坏。实践证明，8个电气箱各设1个主控箱，每条输送机设1个小控制箱为宜，控制多种不同电源的不同控制箱更为稳妥。

2.3 动力电缆和控制电缆

所有的小控制箱和主控制箱之间都有电缆，如果电缆截面不足，压降会增大，影响传输的同步性。控制电缆可以选择铜质3 mm×1.5 mm电缆，总长1 550 m，主控箱的电源线为4 mm×50 mm铜芯，小控制箱间的连接线为4 mm×6 mm铜芯线。

2.4 滑车、牵引机、电缆放线架的配置

滑轮种类较多，按材质分为铝滑轮和钢滑轮，也可以按照功能分类，分为直滑轮、转弯滑轮、井口滑车等。滑车多采用全铝滑车，具有轻便耐用的优点，根据电缆建设规定，滑轮根据重量每5 m放置一次，如果有坡度，需要考虑增加，一套输送设备大约需要120个，转弯滑轮需要配备20个。井口安装2个四轮滑轮，用于固定缆索，防止缆索与渠壁碰撞，方便运输。无须使用无特定位置的拖拉机，可手动控制电缆末端方向，电缆充电电缆为五液式，起重质量应达到20 t。

3 施工准备

3.1 施工电源

电力线路首次采用25 mm2铜质三相铜缆，26台运输设备仅安装2个接入点。试验发现，头端输送机的转速比端部输送机的转速快，容易导致高压电缆的拉拔和运行。由于供电点太少，供电线路断面小，电压下降。为此，安装的铜底座不小于50 mm2的四相电源。每200 m即每8次出货，施工电源箱与主控箱相连，作为载体电源，使载体能够维持正常运转。

3.2 机具布置

隧道软段每30 m安装1个电缆箱，电缆小车4 m左右放置1个。在弯道和陡坡上，电缆和电缆滑轮可能更密集。传输设置完成后，将电源线连接到控制线。每条输送机的小控制箱相互成排连接。每7～8包都配有一个主控箱，与每个控制箱、电源和控制线相连。如果输送机关闭，主控箱可以切断电源，暂停整条线，避免电缆损坏。电缆安装工具连接到位后，必须由先导操作通电，检查电缆和机器是否正常。

3.3 电缆展放

在室温控制下，电缆护套和绝缘层变脆，导致护套和绝缘层损坏。此时严禁铺设电缆。12月初铺设第一条项目电缆，温度为0，为防止电缆损坏，井内安装电缆室，棚内安装电加热器对电缆加热24 h以上，保证电缆本体温度不低于5 ℃。保持洞内温度，采取隔热措施，如在井内放置取暖设备、防风等。设定温度时，需要注意空气流通，通风设备应放置在电缆隧道内，保证施工人员的安全。

3.4 通信布置

在铺设电缆的过程中，拖运机的启停需要全体员工的配合和执行，因此必须保持良好沟通。信号存储在隧道内，主要部件如电缆卷筒、传输控制箱等关键部件，均配备通信设备，制定统一的命令信号和动作规则，安装在2个主电源箱上。此外，应确保每根电缆放置整齐。

4 220 kV高压电缆施工工艺

4.1 电缆敷设工作

在电缆敷设过程中，电缆的固定是关键，对于电缆的接入和使用具有特殊意义，施工人员应针对不同的电缆敷设方式采取不同的固定措施。垂直敷设电缆时，施工人员需要固定电缆和每个支架相互接触；水平敷设电缆时，应固定在弯曲位置和电缆头端和末端；若电缆敷设距离过长，应结合电缆实际敷设长度选择合适的位置进行固定。

施工单位在正式铺设电缆时，应控制安装速度和电缆弯曲程度。使用机械设备进行电缆敷设作业时，应严格控制安装速度，安装高度不得超过15 m/min。

电缆制造商在出厂前应优先考虑电缆前面的电缆拖环。避免线缆损坏和拖拽电源，拉线开启时拉力控制在3 kN/m2以内。在转弯过程中，电缆的转弯面积不能过小，避免在转弯过程中电缆绝缘损坏。电缆在后期使用过程中会存在安全问题，敷设电缆时，施电缆接头位置和电缆终端位置、长度必须严格把控，且应保证电缆敷设整齐。

电缆最大牵引强度如表2所示。

表2 电缆最大牵引强度 单位：N/mm2

4.2 高压线缆的安装

（1）瓷套式终端头安装。

安装电缆瓷套式终端头时，施工单位应明确终端头的电缆端头及基准，此外还应测量瓷套的高度。安装瓷套终端头时，应考虑终端头和电缆的尺寸要求，剥下电缆的外保护层，刮掉电缆的石墨层，进行加热工作。

一般由施工人员对电缆包进行加热，温度控制在80 ℃左右。连续加热2 h后，应消除电缆的机械应力。根据端子尺寸要求，将电缆导体剥离，使用砂纸打磨导体台。安装瓷套端子头时，将端子柱插入电缆内芯，使用压模将二者完全结合。二者结合后，打磨接头处压痕，保证表面光滑。

（2）预制式中间接头安装。

安装预制中间接头时，应将电缆放在接头井的最终接头处，在中心线处切断，按照预制中间接头要求的尺寸加工电缆，类似瓷套终端接头。

剥离电缆外保护层，刮去电缆石墨层，进行加热，正常情况下施工人员将对电缆包进行加热，温度应控制在80 ℃左右。连续加热2 h后，电缆的机械应力将被消除。根据接头安装的尺寸要求，在电缆绝缘屏蔽层端部进行标记，使用刨刀刮除电缆的绝缘屏蔽层，注意电缆末端的过度倾斜。将预制中间接头的端子套入缆芯内，使用压模连接，用砂纸磨掉两连接部分的压痕。此时施工人员需要注意，应在两者连接处安装均压套管。以上工作完成后，施工人员将电缆表面清理干净，放入预制件中。

5 结语

随着人们生活水平的提高，能源资源已成为人们日常生活中的重要部分，电力资源广泛应用于各个领域。因此，为了满足个人和企业对电力资源的需求，保证电缆安装活动的施工质量，施工单位需要充分结合施工环境，采用合适的安装技术。安装电缆终端时，必须根据终端类型仔细选择合适的施工工艺，确保未来电缆的安全使用，奠定基础。施工人员必须坚持电缆敷设原则，做好施工过程中的质量控制，确保施工活动的顺利开展。