電纜敷設(shè)牽引力和側(cè)壓力的計算和控制 電纜軸盤長度測算及控制

電纜長度理論可以生產(chǎn)到無限長度，但電纜一般采用電纜盤裝運(yùn)和展放敷設(shè)，因電纜盤直徑一般2.5-3米，每軸盤電纜成品一般裝到1000米~2000米左右。10kV以上高壓電纜，一般控制在每軸(盤)500米左右，這樣做的原因一是可以減輕運(yùn)輸和敷設(shè)的難度，二是可以減少敷設(shè)時電纜的牽引力和側(cè)壓力。下文，討論下電纜敷設(shè)牽引力和側(cè)壓力的計算和控制：

當(dāng)我們要敷設(shè)一段電纜時，需要多大的牽引力呢？根據(jù)電纜敷設(shè)不同場景，牽引力計算公式，有如下表（式中：T--計算牽引力，μ--摩擦系數(shù)，W--電纜單位重量（N/m），L--電纜長度（m））對應(yīng)：

那是不是我們的牽引力足夠大？就可以牽引無限長的電纜呢？當(dāng)然不行，因為電纜本身能否承受的拉力是有限的！電纜能夠承受的最大牽引力，和電纜線芯材質(zhì)及牽引方式有關(guān)。不同電纜敷設(shè)方法的最大牽引力，如下表：

電纜線芯材質(zhì)不同，電纜允許的牽引力也不同，上表所示數(shù)據(jù)單位是N/mm2。比如，500mm2銅芯皺紋鋁護(hù)套電纜，采用牽引頭電纜的允許牽引力為：500*70=35kN；若采用鋼絲網(wǎng)套電纜允許牽引力為500*20=10kN。上表中提到了不同的電纜敷設(shè)牽引方式，主要分牽引頭和鋼絲網(wǎng)套。

牽引頭：電纜的牽引頭是安裝在電纜端部，用作牽引電纜的一種金具，能夠承受牽引電纜時的牽引力，具有和電纜端部相同的密封性能。制作方式為剝開電纜后用牽引頭與線芯壓接，因此其牽引力主要由線芯承受，能承受較大的牽引力；一般大多在出廠時由廠家制作完成。主要用于110kV及以上電纜。

鋼絲網(wǎng)套：鋼絲網(wǎng)套是由細(xì)鋼絲繩編織而成，套在電纜端部的護(hù)層上，用在無牽引頭且敷設(shè)牽引力較小的場景，一般用于35kV及以下電纜的敷設(shè)。

既然電纜能承受的牽引力有限，那么我們就要控制牽引力的大小，由上可知，一段電纜牽引力的大小主要與電纜的長度和摩擦系數(shù)有關(guān)。為了減少電纜與接觸面的摩擦系數(shù)，同時也是保護(hù)電纜，會在電纜沿線布置滑車。當(dāng)牽引力不滿足或電纜長度過長時，應(yīng)需要在電纜敷設(shè)中間增加電纜輸送機(jī)，通過履帶夾緊電纜提供向前的輸送力。電纜輸送機(jī)要解決的核心問題是：各個輸送機(jī)的同步問題！如果輸送機(jī)不統(tǒng)一速率，快的快、慢的慢，則很容易造成電纜的擠壓破壞。因此線路要配置控制箱，保證所有輸送機(jī)同步運(yùn)行。但是，這里我們考慮到了牽引力，但是在工程實踐中，敷設(shè)電纜的難點往往不在牽引力上，而在于電纜側(cè)壓力的控制上！電纜側(cè)面如果受力較大，可能會導(dǎo)致金屬護(hù)套變形、主絕緣變形，導(dǎo)致電纜永久損傷。

側(cè)壓力主要體現(xiàn)在電纜轉(zhuǎn)彎或輸送機(jī)擠壓推送時，作用力主要在電纜護(hù)層上，允許的側(cè)壓力一般由電纜廠家提供。如未提供，則應(yīng)按規(guī)范要求電纜護(hù)層最大允許側(cè)壓力，如下表所示：

電纜彎曲部位用滾輪或圓弧滑板敷設(shè)時，側(cè)壓力和牽引力的相互關(guān)系計算公式，如下表（式中：T--計算牽引力（不應(yīng)超過允許最大牽引力），P--計算側(cè)壓力（N/m））對應(yīng)：

示例：以500mm2銅芯皺紋鋁護(hù)套電纜（電纜直徑D為100mm）為例，假設(shè)按20D即2m的轉(zhuǎn)彎半徑，則電纜彎曲部位采用圓弧滑板敷設(shè)承受的側(cè)壓力為：P=T/R=35kN/2m=17.5kN/m。但是，查規(guī)范上表中對皺紋鋁護(hù)套電纜允許側(cè)壓力最大值3kN/m，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于按最大允許牽引力、2m轉(zhuǎn)彎半徑計算得到的側(cè)壓力。因此，電纜敷設(shè)時的20D轉(zhuǎn)彎半徑要求是最低要求，必須校驗側(cè)壓力能否滿足，而不是滿足20D就萬事大吉了！因而對于大長度電纜，路徑條件非常重要，如果路徑筆直，則適合大長度電纜；如果路徑彎曲，則應(yīng)考慮縮短電纜長度、加大轉(zhuǎn)彎半徑等方法，保證電纜牽引力、側(cè)壓力均能滿足敷設(shè)要求。