摘要：当前，随着我国城乡电网的迅速发展，电缆入地线路在电网中的作用日益重要。目前的输变电线路新建工程中，由电缆替代架空线路的趋势越发明显。但是，电缆线路网的建设造价远远高于架空线，而目前的电缆表皮修复技术也相对欠缺，这就造成了一旦在敷设过程中电缆表皮破损就得进行返工更换，极大的增加了工程造价和返工率。本文阐述了影响电缆表皮破损的各项因素并提出了一种有效降低电缆敷设表皮破损率的检测装置，可以很好的解决这一电力施工难题。
关键词：电缆敷设；表皮破损；拉牛装置
1.研究背景及现状
在城市电缆输配电系统中,约30%的电缆线路采用电缆管道敷设。电缆管道内壁施工质量,如:管道内壁是否光滑、管道内是否存在碎石、泥土等异物以及各段管口接缝处的同心对位是否平滑等,会直接影响到电缆穿管放线的施工质量。近年来,由于预埋管道的施工建设属于隐蔽工程,加之市政建设工期限制以及施工人员缺乏相关专业知识,使管道内壁施工质量问题日显突出;另外,缺少对管道内壁施工质量和交付使用时的内壁状态进行有效检测的技术和手段,也使得管道敷设质量验收的难度较大。基于上述原因,电缆线路在放线穿管敷设施工时,电缆外护套被管道内残存的碎石等异物损坏的比率呈急剧上升趋势,大大降低了电力电缆线路安全运行的可靠性并严重威胁着电力电缆线路的运行寿命。
2.排管式敷设电缆表皮破损原因分析
目前，在电缆预埋管式敷设工艺中，管道内部环境试验作为检测现状预埋管连通性的工序，在整个施工过程中显得尤为重要。而现有试验工具只能检测预埋管内部连通性，无法对管内是否存在可能划伤电缆表皮的异物（如石子、碎玻璃）进行检测。且经过相关实验证明，当预埋管内出现尖锐异物时，划伤电缆表层所需的拉力并不足以使总牵张力显著增大，因此在牵引过程中不易被发现，而由此导致的电缆表皮破损现象频繁发生。
我们运用鱼骨图从人员、设备、材料、方法、环境五个方面分析穿过敷设管道电缆表皮破损的成因问题，形成下图
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图2.1穿过敷设管道电缆表皮破损的成因分析
针对查找出的末端因素进行梳理，在所有分析出的原因中逐条排查，寻找造成电缆破损问题的主要原因。
因素一：施工人员操作不熟练
分析：施工人员施工前均经过专业培训，同时有监理对牵引过程进行把关，施工人员操作不当的情况并不常见。
结论：施工人员操作不熟练不是主要原因。
分析：按照《国家电网公司基建安全管理规定》等通用制度的要求，施工人员作业前必须进行技术交底，因此不存在此类情况。
结论：未进行技术交底不是主要原因。
因素三：预埋管材质粗糙
分析：现有管材厂家均经过合格供应商认证通过国网物资部进行质量审查，满足施工要求，不存在质量问题。
结论：预埋管材质粗糙不是主要原因。
因素四：电缆表皮质量
分析：现有电缆供应商均经过合格供应商认证，且通过国网物资部进行质量审查满足施工要求，不存在质量问题。
结论：电缆表皮质量不是主要原因。
因素五：未进行有效检测
分析：在电缆预埋管式敷设工艺中，管道有试验工具（即拉牛）只能检测预埋管内部连通性，无法对管内是否存在可能划伤电缆表皮的异物（如石子、碎玻璃）进行检测。且经过相关实验证明，当预埋管内出现尖锐异物时，划伤电缆表层，所需的拉力并不足以使总牵张力显著增大，因此在牵引过程中不易被发现，而由此导致的电缆表皮破损现象频繁发生。
结论：未进行有效检测是主要原因
因素六：牵引速度过快
分析：施工过程中，专业监理师、施工项目负责人均会对牵引速度、牵引时间等进行掌控。出现牵引速度过快的情况并不常见。
结论：牵引速度过快不是主要原因。
因素七：牵引设备故障
分析：施工前，施工机具负责人均会对牵引设备（牵张机、绞磨）等进行检测，确认良好方可施工。牵引设备发生故障的情况并不常见。
结论：牵引设备故障不是主要原因。
因素八：气温偏低
分析：经向电缆厂家询问，由于正常气温带来的温度偏差，不足以改变电缆表皮的物理强度。
结论：气温偏低不是主要原因。
经过以上的逐条分析，可以确定造成电缆表皮破损的主要原因是：未对预埋管进行有效检测。
3.降低电缆表皮破损率的措施
3.1应对措施
针对未对预埋管进行有效检测的问题我们研制了一种有效降低电缆敷设表皮破损率的检测装置（以下称为拉牛），拉牛由拉牛主体和护套2部分组成（见图3.1.1）。
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图3.1.1拉牛示意图
拉牛主体，材质设计为铁制，中间部分为圆柱体两端为锥形，两端顶设有牵引绳捆绑孔。外形设计大小以现有电缆预埋管管径Ф100mm和Ф175mm为基础设计成两种直径为8.5cm和直径为15cm，主体全长均为50cm的新型拉牛。
护套，材质为聚氯乙烯，具有一定的伸缩性，根据拉牛主体大小设计成直径为8.3cm和直径为14.8cm两种,长度均为30cm。
在使用时根据现场施工情况选用适用的拉牛进行相关试验检测，试验结束观察拉牛表皮护套是否有破损现象，如护套没有破损痕迹表示预埋管道内无伤害性异物，则可以进行电缆的正常敷设工作，如护套表面有明显划伤或破裂现象，则表示预埋管道内有尖锐异物，需要采取对应措施，切不可贸然施工敷设电缆。
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图3.1.2预埋管道内异物划伤拉牛过程示意图
3.2措施效果
针对设计的新型拉牛，在后期进行了施工现场检验工作。我们统计了20处预埋管电缆施工工程。其中10个采用新材质拉牛和10个没有采用新材质拉牛的施工现场进行电缆敷设工作，对使用情况和整体施工质量情况进行了相关数据对比统计分析：
表3.2.1 试验前后电缆敷设整体施工质量情况对比统计表
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通过活动结果及相关数据对比我们可以看出：
在电缆敷设前采用新型拉牛进行检测后施工效果得到明显提升，电缆穿管后出现破损的情况未出现，重新返工重置预埋管和造成电缆浪费的问题也得到了遏制，工序间的衔接更加紧密，整体施工质量得到提升，总体检测效果非常明显，未出现一例电缆被预埋管道内部划伤问题。
4.结论
电缆的很多故障，主要是由于电缆的外护套损伤引起，由于采用了新型材质拉牛的检测手段，使外护套的损伤情况有效减少，从减小电缆损伤概率的结果看，也就大大减小了电缆查障、返工、更换、寿命减小的概率，从而提高直接和间接的经济效益。
按照国家电网招投标电缆均价每米造价在400元左右，按照强制性条文设计规范，电缆段长在120-150米之间，若因电缆表皮破损造成换缆，在不计返工施工成本的前提下，单纯更换受损电缆就将造成48000-60000元左右的经济损失。
采用本文所述的降低电缆敷设表皮破损率的装置进行电缆敷设检测。一方面，解决了电缆在预埋管式敷设过程中遇到的破损划伤难题，避免造成资金及人力上的浪费。
另一方面，不但使敷设过程更加顺畅，而且节约了资源，大大提高了施工工作效率和整体施工质量，进而可以提高企业形象。
参考文献
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[3]Q/CSG114002-2011.电力设备预防性试验规程[S].
论文作者:周骥飞
论文发表刊物:《基层建设》2018年第29期
论文发表时间:2018/12/12
标签：电缆论文; 表皮论文; 护套论文; 管道论文; 主要原因论文; 异物论文; 划伤论文; 《基层建设》2018年第29期论文;