摘要：500kV阚岱5223线由原500kV阚双5223线初始建成投运2006年底，2011年开环进岱山变后电场出线段形成现在的500kV阚岱5223线，地线光缆型号OPGW-150/24芯。光缆许用应力设计安全系数K=3.0，年平均许用应力系数Kp=1/18%。基于此，本文主要对500kV阚岱5223线1#至2#杆段间OPGW光缆上单人作业受力校验计算开展了专题研究，供相关技术人员参考。
关键词：500kV阚岱；5223线1#至2#杆段间OPGW光缆；单人作业；受力校验计算报告
1需要的设备运行参数
根据检修作业要求可知，本次断股数涉及需要检修OPGW光缆段位于1号杆至2号杆之间。查阅线路台账如下图1知：档距L=370m，代表档距Lb=367.037m，耐张段长L∑=734m
图一500kV阚岱5223线运行台账
2光缆本体运行参数
光缆本体铝包钢一共18股，不锈钢管一根，本次修补部位，巡视发现预计断股1-2股，考虑冲击荷载的不确定性，偏于安全考虑按照断3股进行力学校验计算。则断股处的受力截面截面积Sj=158*（19-3）/19=133.053mm2
4光缆上单人检修受理分析计算
综上第二和第三节设备运行参数经，依据现有线路设计规程，采用Matlab编程程序计算可得：
图三OPGW-150架线应力及弧垂曲线图
当气温10℃时，代表档距Lb=367.037m>254m，控制气象条件为覆冰气象条件，不考虑初伸长的光缆架线应力为68.4Mpa<ócp/S/K=66/3/158=139.24Mpa
依据线路设计规程，OPGW-150光缆承受单人集中荷载后，应力σ2可由下式进行计算：
综上第二节，第三节查阅的线路运行参数，上述以上数据为如下：
σ1=68.4MPa；A=158mm2；W=533kg/km；E=80300MPa；a=19.5×10-61/℃；l0=3700m；lx=370m；∑li=734m；Q=80*9.8*1.3N；考虑作业人员80KG的荷载，符合一般情况。
在不清楚光缆修补点与杆塔的距离时，计算校验偏于安全考虑，设定作业修补点点为档距中央，此时导线应力增加最多。将上述参数代入上式，求解关于σ2的三次方程，利用MATLAB编程计算，即可得到导线承受集中荷载后的应力σ2=91.8876MPa，
5结论和建议
根据上述计算可得：
（1）断3股时，修补截面处的应ó´2=91.8876*19/16=109.11MPa<ócp/S/K=66/3/158=139.24Mpa。光缆应力达到许用应力的78.3%，此时作业导线应力较接近许用应力，应控制作业人员谨慎平稳移动作业和作业过程中严格避免动作过大，从而避免作业过程中对光缆的冲击荷载较大。此类情况存在光缆拉断的安全风险较低。
（2）断4股时，修补截面处的应力ó´2=91.8876*19/15= 116.39MPa<ócp/S/K=66/3/158=139.24Mpa；光缆应力达到许用应力的83.6%，此时作业导线应力较接近许用应力，应控制作业人员谨慎平稳移动作业和作业过程中严格避免动作过大，从而避免作业过程中对光缆的冲击荷载较大。此类情况存光缆拉断的安全风险较低。
（3）断5股时，修补截面处的应力ó´2==91.8876*19/14= 124.70MPa<ócp/S/K=66/3/158=139.24Mpa；光缆应力达到许用应力的89.6%，此时作业导线应力非常接近许用应力，应控制作业人员谨慎平稳移动作业和作业过程中严格避免动作过大，从而避免作业过程中对光缆的冲击荷载较大。此类情况存在一定程度上光缆拉断的安全风险。
（4）断6股时修补截面处的应力ó´2=91.8876*19/13=134.30MPa<ócp/S/K=66/3/158=139.24Mpa；光缆应力达到许用应力的96.5%，此时作业导线应力非常接近许用应力，应控制作业人员谨慎平稳移动作业和作业过程中严格避免动作过大，从而避免作业过程中对光缆的冲击荷载较大。此类情况仍有较大光缆拉断的安全风险。
（5）断7股时，修补截面处的应力ó´2=91.8876*19/12=145.5MPa>ócp/S/K=66/3/158=139.24Mpa；此时上人检修，光缆将直接拉断，将造成重大设备人员安全事故。
故可得光缆上人修补检修前应严格现场勘查，确认光缆断股情况，并经校验计算，确认能否开展光缆线上修补工作，明确作业过程中存在安全风险和需要注意的事项。作业过程中认真监护，严格落实监护制度，工作票制度等现场安全措施。
参考文献：
[1]《建筑结构荷载规程》（GB5009-2012）；
[2]《110-750kV架空送电线路设计规范》（GB505450—2010）
[3]《电力金具手册》，董吉谔，中国电力出版社
[4]本工程的相关铁塔制造图和线路设计资料
[5]架空输电线路运行规程
论文作者:谢伟
论文发表刊物:《电力设备》2017年第16期
论文发表时间:2017/10/24
标签：作业论文; 应力论文; 光缆论文; 荷载论文; 截面论文; 导线论文; 拉断论文; 《电力设备》2017年第16期论文;