一种逆向受力的电缆敷设转角滑车设计装置

一种逆向受力的电缆敷设转角滑车设计装置

黄柏钦 ,周亚宁

广东电网有限责任公司茂名茂南供电局  广东茂名  525000

摘要：敷设电缆一般采用顺向滑车，包括直线滑车、转角滑车及入口滑车，以上滑车通常只满足普通的电缆沟敷设需要，对于存在管埋或顶管的电缆管道出口或大转角的工作井出口的情况，却没有适合的转角滑车可用，如果仍使用常规顺向滑车，在电缆牵引钢丝绳受力的情况下会把正在作业的管道及临近的管道磨割破坏掉，甚至会把临近的正在运行的电缆磨割损伤，进而引起电力事故。该文针对以上情况提出一种施工简便、费用低廉的逆向受力电缆转角滑车装置，该装置用于上述情形可避免电缆管道及电缆损坏。

关键词：逆向受力；电缆敷设；转角滑车；设计装置。

电缆敷设一般采用绞磨机、牵引钢丝绳、电缆滑车等工具，在管道电缆敷设时，牵引钢丝绳在出线口或大转角出口往往会把正在作业的管道和临近的管道磨割破坏掉，甚至还会把临近的在运行电缆磨割损伤，进而导致电力事故。为防止因牵引钢丝绳在出线口或大转角的出口磨割破坏管道，本文提出一种简便易行、牢固可靠的创新技术方案，在管道出口处安装逆向受力转角滑车装置，该装置用在预埋管道出口处，不改变力的方向，能避免滑车牵引移动出管口，不仅提高施工安全系数，还可以显著提升施工效率。

1研究背景

目前，电缆敷设主要采用直埋敷设、预埋管道敷设（排管敷设）、电缆沟敷设、电缆隧道敷设、架空敷设（固定敷设和悬挂敷设）、浅槽敷设、水下敷设等形式[1]，其中以预埋管道敷设及电缆沟敷设较为常见，尤其以预埋管道敷设形式最为常见。电缆管道通常建设在市区镇街的人行道之下，如果采用电缆沟敷设形式一定程度上会影响人行道的美观，并且当行人行走在电缆沟上面时，由于沟盖板与板座之间贴合不够紧密，踩动盖板会产生噪声，影响周边商铺经营，对居民生活也有一定影响。鉴于电缆沟敷设形式的不足，现在电缆管道建设基本上采用预埋管形式，其中又以顶管形式的管道居多。电缆敷设时，由于没有一种逆向受力的电缆转角滑车装置，在电缆出口或转角口位置的电缆牵引绳受到转弯的内压力，很容易造成出口的管道磨割损坏，甚至会磨割到已在运行的电缆，造成电力设备事故发生。有时电缆牵引绳磨割穿管道后，被牵引的钢丝网套卡住，如果继续牵引会把整根管向前移动，而若往后退的话，需要把电缆往回拉出，再重新敷设其他管道。甚至电缆被卡在磨割穿的管道处，前后都不能移动，这种情况下只能把电缆及牵引绳都切断重新敷设，但这样一来不仅影响施工进度，同时又浪费材料，更重要的是存在不可预估的安全隐患。据王尉军等[2]报道，贵阳市发生过一起110kV输电电缆跳闸事故，故障点在该电缆采用预埋管道敷设的4.9km范围内，原因是电缆敷设时划伤了外护套，长期运行后外护套发热，导致电缆被击穿。据初步统计，近几年来我局范围内因电缆施工导致的各类安全事件累计也达8起左右，因此解决预埋管道敷设顺向滑车遇到电缆出口或转角口位置磨割损伤问题刻不容缓。

2设计思路与实施方法

2.1开发思路

制定设计原则，通过头脑风暴法产生可行方案，从加工难易程度、适用场合、使用费用、施工便利性等多个环节对各种可行方案进行筛选，选出最优方案报请领导批准，制定样件加工方案，绘制零件图及组件装配图，然后申购材料，交由加工部门加工，装置装配并在现场试用，评价优缺点，完善装置后定型，交由技术部门推广。

2.2设计原则

第一，适应性强。新型逆向受力电缆转角滑车装置可广泛用于各种管道电缆敷设施工，包括预埋管电缆管道或电缆沟出口。

第二，复用性强。新型逆向受力电缆转角滑车装置可一次安装固定，重复多次使用。

第三，施工便捷。新型逆向受力电缆转角滑车装置安装、拆卸简便，施工人员易于掌握和控制。

第四，成本低廉。新型逆向受力电缆转角滑车装置使用廉价易得的材料加工制作，制造成本低，安装费用少。

第五，耐用性强。新型逆向受力电缆转角滑车装置采用钢管及其他可调节构件组成，产品各部位连接牢固、可靠，装置稳定性强、耐用性好。

2.3方案设计

根据上述原则，设计逆向受力电缆转角滑车装置。该装置由镀锌钢管、定滑轮、可调节伸缩支撑联接管等配件组成。镀锌钢管长50cm，直径为110mm，厚度为6mm，将镀锌钢管对半分开，两半之间设置活动链接功能，即在一边钢管端口的一侧外半径焊接一个转向滑轮，滑轮槽需与钢管内壁平衡，在另一边钢管端口的一侧外半径焊接厚度为6mm的底板一块，在该板四个角焊接四个连接接口，可灵活挂接四个可调节伸缩支撑联接管。在电缆转角向上牵引受力时，滑车不会被牵引移动出管口，不改变力的方向及应用需求。

2.4实施情况

为了制定创新方案，创新小组成员亲临现场调查，了解现行操作方法的不足与弊端，并测量相关数据，包括预埋电缆管道内径、各管道之间的间距、管井尺寸等，同时对管井及预埋电缆管道进行多个角度拍照，以方便讨论。现场调查后，创新小组成员开会讨论方案，采用头脑风暴法，在不设定前提情况下各抒己见，尽可能提出所有可以解决问题的方案。当各种想法经过充分碰撞、启发，形成多种可行方案后，应用层次分析法对各种方案进行评价，评价依据包括适用性能、材料选择、实施便利程度、加工费用、耐用性能等。选出最佳方案后，安排创新小组成员分工实施，有人专责撰写申请报告，有人负责绘制图纸，有人联系加工部门，等等。向采购部门申购镀锌钢管、定滑轮、钢板等材料。备齐材料后，将加工图纸（工件大样图）和材料交付加工部门加工。零件加工好后，创新小组成员验收并组装。向施工部门申请施工试用创新装置，获准后在施工现场安装，并与常规顺向滑车进行对比，获取逆向受力电缆转角滑车装置应用数据。经过分析比对，并对创新装置优缺点进行系统评价，经过改进后形成最终方案。

3应用效果

从应用情况看，逆向受力电缆转角滑车装置达到了以下效果：

（1）逆向受力电缆转角滑车装置作业效率高。由于逆向受力电缆转角滑车装置作业时间比常规顺向滑车减少60%，作业效率大大提升，同时减少因电缆在管内被卡住的现象，极大地降低了安全隐患。

（2）工程造价低。逆向受力电缆转角滑车装置材料普通易找，费用低廉，施工工艺简单。根据计算，本项目包括材料费、测试化验加工费、知识产权事务费、劳务费、专家咨询费、管理费等合计仅0.75万元，所以该项目工程造价低。

（3）结构合理，外观整洁美观，牢固性好。逆向受力电缆转角滑车装置不仅避免了电缆及牵引绳被卡住在管内的现象，在施工过程中对其他带电电缆起到了保护作用。

（4）应用前景广阔。在预埋管电缆管道或电缆沟出口均可使用，若能将逆向受力电缆转角滑车装置推广开来，必将产生可观的效益，对于提高电力设施的安全性、可靠性意义重大。

4结语

通过对逆向受力电缆转角滑车装置应用弊端的分析，设计了一种新型逆向受力电缆转角滑车装置，该装置具有施工工艺简单、有效，材料普通易找、运输方便，施工费用低廉的优点，适合在预埋管电缆管道或电缆沟出口均可使用，具有良好的推广应用价值。

参考文献：

[1]李东晋,周兴悦,陈刚,等.结合实际项目案例探讨室外电缆敷设方式[J].现代建筑电气,2021,12(12):19-22.

[2]王尉军,刘兵,殷慧.高压输电电缆敷设方式的选择研究[J].电线电缆,2021(4):29-32.

基金项目：广东电网有限责任公司职创项目（项目编码GDZC202202211373）

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