张 浩 林 杰 阮耀萱 刘 群 卢润戈 谢文卓 何志斌
(广东电网有限责任公司广州供电局)
随着城市地埋电缆的不断应用,地埋电缆标志物是影响线路安全运行的一个重要因素[1],根据GB 50168-1992《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》以及《中华人民共和国电力法》规定,线路每隔50~100m或在电缆接头以及拐角处,需在电缆通道正上方设立一个永久性标志。原有电缆标志物的主要设计方向为清晰、易观测,但存在体积大、占地多、影响通行的缺点,例如插杆式标志桩、座箱等等[2-3],这些标志物应用在城郊等人员活动量不大的地方,能达到不错的使用效果,但在城区内等繁华地区使用,不适应城市环境和道路的要求。
在设计特性方面,原有电缆标志物内容信息简单,通常标注“下有电缆、严禁开挖”等简单字样,无法明确指出电缆铺设类型、结构及方向[4]。有时也因标志物位置被移动或重新安放,造成信息不准确和标志物丢失的情况发生,对附近施工起不到指示作用[5-6]。针对原有设计弊端,有必要设计一种适用于城市环境的电缆标志物,来有效指示电缆通道及电缆位置。
本文设计的城市地埋电缆标志物具备固定性、方向性以及反光性三大特性:
(1)固定性:不因电缆通道周边道路修整、园林绿化等外部因素造成标志物被移位,确保能准确指示电缆通道的走向。
(2)方向性:只需观察一个电缆标志物,就能清晰地明确电缆通道的走向。
(3)反光性:能在夜间状态下使用,避免因光线不足导致观察不清晰,起不到指示作用。
标志物外形设计呈圆柱形,由两部分组成:上体和下体。上体为一个无下底面的空心圆柱,上底面为透明玻璃盖板,用于防水及透光;下体由上下两个空心圆柱组成,其存在一个共底面端,即信息面板。起固定作用的地方为下体的下空心圆柱部分,施工过程中,可用水泥对其进行填充。确认面板信息与电缆铺设信息一致,即可合上透明盖板,安装完成时,透明盖板与地面处在同一水平面上,不影响行人及车辆通行。标志物外形结构如图1所示。
图1 标志物外形结构图
为展示电缆铺设方向,需配备指示箭头,同时又能实现标志物的重复利用。本产品将电缆铺设方向指示牌设计为可拆卸式,具备二次装设功能。实现方式是在信息面板处开设凹槽,并配备与之匹配的方向指示牌,如图2所示。根据电缆铺设结构,方向指示牌可分为三种类型,分别为直线型、L型、T型。
图2 方向性设计结构图
为使标志物易观测,且能昼夜两用,在标志物上加装反光带是首选措施。根据人的视野拓面,起反光效果最好的加装方式为:反光带应与地面垂直。本产品将反光带加装在标志物下体的上空心圆柱的内曲面上,如图3所示。
图3 反光带位置结构图
根据以上设计方案,地埋电缆标志物具体设计如图4所示,包含四种信息牌,分别是方向指示牌(abc)、备用指示牌(def)、提示牌(ghi)以及警示牌(j)。信息面板上开设有四处凹槽,每处凹槽均带有拆装孔。实际使用过程中,在以上信息牌中选择与电缆类型及铺设结构相对应的内容,放置在四处凹槽中。
图4 地埋电缆标志物设计加工图
为便于加工及增大抗压能力,信息面板及四种信息牌采用不锈钢金属薄板压制而成,透明盖板选用加厚型透明钢化玻璃,标志物侧面选用加厚型不锈钢圆筒,其中信息面板封闭焊接在标志物内侧面上,防止外部水气渗透;透明盖板设有O型密封环,合上后需旋转透明盖板至上下凹凸点相契合,经试验测试,该电缆标志物整体防水性能符合IP66等级。方向指示牌设有反光带指示箭头,标志物内侧面的反光带采用直接涂刷反光材料的方式制作,信息牌上的文字内容及图案采用强贴合性、防水、防褪色的有色黏性带粘在信息牌上。
针对电缆类型及铺设结构的差异,其应用样式也有出入,如图5所示,其中图5a表示地下单芯电缆平铺,电缆通道为L型铺设;图5b表示地下三芯电缆,电缆通道为直线型铺设。
图5 典型应用样式
为检验该标志物是否具备预期应用效果,分别在白天和黑夜进行了模拟试验测试。在视觉方面,昼夜均容易辨识,在夜间,当光线穿过标志物正上方时,辨识效果更为明显,而且实际使用过程中,不影响行人及车辆通行;在防移位方面,若不借助专用工具,标志物几乎难以被移除。后期应用表明,该电缆标志物使用效果明显,可清晰显示出电缆铺设结构及类型,有利于供电局运行管理,也起到了警示作用,防止外力损伤电缆。
本产品在设计过程中,充分考虑了地下电缆标志物应具备的相关特性,比如易观测、不影响通行等等,后期推广应用过程中,还需不断优化产品整体结构以及尺寸大小,结合现场应用效果,不断积累运行经验,完善产品功能,并形成产品规范标准,打造一种多功能的地下电缆标志物。