新昌县新明实业有限公司 浙江绍兴 312500
摘要：随着城市电网的改造、工业的快速发展和居民生活水平的不断提高，人们对电力系统的供电质量要求越来越严格，供电和用电系统对电缆的需求迅速增长，大长度、大截面电力电缆的应用日益普及。如何保证电缆工程质量，降低工程成本？减少电缆故障，提高系统运行可靠性。它已经成为电力行业、工业企业和建筑企业关注的焦点。基于高效、简单、经济、实用、安全、可靠的原则，开展超长大截面电缆整体机械敷设技术的应用研究，解决了我国现有电缆敷设技术难以完成超长大截面电缆整体敷设的技术难题，能够实现电缆制造和运输最大允许长度的大截面电缆整体敷设。
关键词：机械敷设；弯曲半径；牵引力；侧压力；输送控制系统；
前言：机械电缆敷设是城市改造中电缆引入工程的常用方法。为了保证敷设过程中人、机、缆的安全，需要计算相关参数，合理配置敷设机具，精心组织施工。主要阐述机械牵引在电缆敷设中的应用。
1 电缆工程和电缆敷设技术现状
电缆敷设方式方面，城市网络电缆供电多采用电缆直埋、铺管、挂缆，工业企业主要采用电缆直埋、铺管、电缆沟敷设、电缆桥架（含悬臂桥架）敷设、电缆挂缆。电缆隧道铺设费用昂贵。多用于超大型工业企业的高压城市供电和电力负荷中心区域。由于城市建设规划的要求和电力客户对供电质量、可靠性和可维护性的提高。越来越多的采用电缆穿管敷设、沿桥架空敷设和电缆隧道敷设。随着电力电缆敷设的发展，对电缆敷设方式和技术提出了更高的要求。随着电缆应用的发展和技术进步，电力电缆的人工敷设方式已经不能满足先进的电缆敷设方式、大截面长长度电缆敷设和高效、经济、安全、优质施工的需要。电力电缆的敷设方式已开始向机械敷设发展，但发展速度落后于电缆技术的发展、电力用户的需求和降低工程造价的需要。随着供电负荷需求的增加和架空线路从城市和工业电力系统的衰落，中低压电力电缆的传输容量和供电半径都在增加，电力电缆的截面和长度的制造能力也在增加。但是，由于电缆敷设技术的限制，大截面电力电缆的整体敷设长度受到很大限制：人工敷设需要组织大量的劳动力，因为大截面电力电缆重量大、外径大、不易弯曲、不易夹持。敷设效率低，成本高，电缆长度长。组织施工难度极大，电缆敷设的质量和安全无法保证。在常规的牵引敷设技术中，由于电缆在牵引过程中承受较大的拉力，当电缆走廊沿线敷设转角较多，电缆重量较重时，由于所需的牵引力大于电缆的允许拉力，电缆牵引敷设的总敷设长度往往受到限制。
2 机械敷设的方法
2.1 电缆敷设起点和终点的选择
对于复杂的电缆路径，由于环境条件的限制，选择安全可靠的电缆敷设起点和终点是电缆敷设施工中极其重要的环节。一般考虑以下原则：（1）铺设一般是从高端到低端。（2）从场地宽敞、平坦、便于运输的一端铺设至另一端。（3）路径复杂的“咽喉”段应靠近敷设终点。（4）根据计算最小牵引力和侧压力的方案选择起点和终点。（5）电缆卷筒的旋转位置应尽可能靠近电缆敷设的地方，以减小电缆从卷筒中取出后的牵引距离。
2.2 电缆敷设中牵引力和侧压力的计算方法
（1）缆索牵引力的计算。水平直线部分计算方法：T=μWL倾斜直线部分计算方法：上升时，T = wl（μcosθ1+μsinθ1）；下行时t = wl（μ cos θ 1-μ sin θ 1）注：T-牵引力，n；μ-摩擦系数，见表；W-每单位长度的电缆重量，kg/m；L-电缆长度，m；θ1-直线拉动电缆时的倾斜角，弧度。电缆的最大允许牵引强度。（2）最大侧压力的计算：注：t为牵引力，n；r为弯曲半径，m；聚氯乙烯或聚乙烯护套电缆的允许侧压力为3kn/m；一般情况下，每个滑轮上的侧向压力允许值为1.8kn。
2.3 铺设工具的配置
牵引机具包括履带式拖拉机、滚筒（滑轮）、绞车等机械，以及牵引头、牵引网罩、防扭装置、张力计等辅助仪器。根据所采用的电缆敷设方式和计算出的最小弯曲半径、最大允许牵引力、侧向压力等相关参数，选择合适的机具数量。（1）履带式拖拉机（或电缆输送机）以某电缆配件有限公司生产的产品为例。履带式拖拉机的最大牵引力分别为3、5和8kN。根据牵引力的计算，选择合适的规格和数量。一般第一台履带式拖拉机与电缆卷筒的距离为15-30m，其他履带式拖拉机之间的距离为30-50m，具体视电缆尺寸和铺设地形而定。如果有坡度或弯曲，两台机器之间的距离应适当减小。（2）卷扬机的牵引力是通过计算电缆线的允许牵引力来确定的。（3）滑轮。直滑轮：在电缆敷设路径的直线段，每4-5m放置一个滑轮。这个滑轮受力很小，不需要固定，可以根据需要随时改变位置。环形滑轮：一个放置在每个输送机的入口和出口处，在受力不均匀的位置。这个滑轮受力很大，必须用膨胀螺栓固定在地面上。用于固定滑轮的支架可以根据需要加工。当电缆转到直角弯并沿斜坡上升或下降时，用脚和手固定转动块的支架。（4）电缆槽支架和液压千斤顶。电缆槽支架应具有足够的稳定性。电缆盘支架配有适当吨位的液压千斤顶，用于提升电缆盘，使其在敷设过程中平稳旋转。电缆盘上应有制动装置。（5）防扭装置。拉动电缆时，电缆倾向于沿其轴线旋转。电缆越长，旋转角度越大。因此，在牵引钢丝绳与缆端（牵引头、牵引网罩等）之间应安装一个两端可自由转动的防扭装置，以便在牵引过程中及时消除钢丝绳或缆绳的扭转应力。（6）张力计用于监测电缆敷设时的实际牵引力和侧压力是否超过电缆的允许值。张力计可安装在绞车侧或牵引头端，具体取决于牵引力和张力计的类型。安装在绞车侧的张力计也可配有带控制触点的仪表。牵引过程中一旦张力超过允许值，可以立即切断控制系统，停止牵引。
2.4 电缆输送机、拖拉机控制系统和电源线的连接
（1）控制系统的配置。一台输送机（或拖拉机）配有一个副控制箱，每个铺设段可根据需要分为几个控制段，每个控制箱根据功率配备相应数量的输送机（或拖拉机）。电缆输送机和牵引车通过副控制箱和主控制箱之间的控制协调以及主控制箱和主控制箱之间的互联协调，完成电缆传输过程中输送机和牵引车的同时牵引和停车。主控制箱功能：可控制所有输送机同时启动和停止，并具有短路和过流保护功能；具有换向功能，可同时控制所有输送机的正反转；几个主控箱都有互连功能，互连后操作其中任何一个都能使其他主控箱动作一致；主控制箱为子控制箱和输送机提供电源和主控制信号。通过拉下主控制箱的“电源”，可以切断所有控制箱和输送机的电源。按“正”或“负”可同时启动所有传送带，按“停止”可同时停止所有传送带。子控制箱功能：可控制所有输送机同时停止，并具有短路和过流保护功能；具有换向功能，只能控制相应输送机的正反转运行；如果副控制箱的电源被拉下，相应的输送机将停止，其他输送机将不受影响。转动“转弯”开关，改变输送机的行驶方向，按“停止”按钮，同时停止所有输送机。（2）控制和供电系统的连接。输送系统的控制线和电源线的连接从主控箱引出后与各设备串联。几个主控制箱之间有互连线。电源线、控制线和互连线的连接应严格遵循制造商的说明和制造商的现场。连接完成后，经检查确认后即可通电进行空载调试，并可根据施工要求调试设备运行方向。
2.5 施工组织
（1）人员配备和职责。（2）敷设指令的传递。配备专用通讯工具（如无线对讲机等），并统一操作密码，每个输送机和拖拉机操作人员都配备有通讯工具。
结束语：
总之，随着城市和电网的不断发展，大截面高压和超高压电缆的应用越来越广泛，对机械牵引敷设电缆的方法提出了更高的要求。总之，只要对电缆的最小弯曲半径、最大允许牵引力、最大允许侧压力等相关参数进行计算验证，合理配置敷设机具，精心组织施工，从技术、安全、组织措施等方面完善敷设方式，机械牵引敷设电缆的施工就能保证人和机的安全。
参考文献：
[1]李光国.电力电缆选型与敷设.2019.
[2]赵海英.浅谈机械牵引在电缆敷设中的应用.2020.