220kV崇明联网工程伸缩缝电缆吸收装置选型研究
张永隆朱爱钧”沈彬梁浩金永祥吴正松
（1.上海市电力公司上海200122;2.上海电力设计院有限公司上海200025；3.上海市电力公司电网建设公司上海200002)
摘要：结合220kV沪崇苏联网工程从桥梁变形分析、伸缩缝电缆吸收装置（Ofsrt）的选型、设计原理、结构据桥梁的不同情况设计了各种不同型式的ulset伸缩装置为工程顺利进行提供了技术保障.填补了国内无 相关alfsei装置设计技术的空白点.
关键词：超高压电缆：数设：伸缩缝电缆吸收装置：选型中图分类号：TM757文献标志码：B文章编号：1001-9529（2011)12-2109-05 作者简介：张永隆（1956-男高级工程师从事输变电工程建设工作.
Offset Type Selection for 220kV Chongming Power Grid Interconnection ProjectZHANG Yong-fong’ ZHU Aijun? SHEN Bin? LIANG Hao? JIN Yong-siang WU Zhemg-song ( 1. Shanghai Municipal Electrie Power Company Shanghai 200122 China 2. Shanghai Electrie Power Design Institute Co. Lid. Shanghai 200025 China3. Ponwer Grid Constrnaction Company SMEPC Shanghai 200002 China)
Abstract: Based sn the 220 kV Shanghai-Chongming Power Grid Connetion Pnject this paper specialies in the res fr te peeies f bridge dmti analis fes tye selti dsig pinriples sctal cal search on Ofset ( Expansion Joint Absoebing Devices for Cable) applied in EHV cables across large municipal bridg-tin Ofs desin .Mehile difet tes of Off devics he be desigd in acce with difebridge coeditions providing technical suppont fr the smoth operation of the prject. This research aims to fillin theap in the dmestic feld of Ofset desiging techolgy.
Key words: EHV cable; installation; Ofset expansion joint absorbing device for cable) : type selection
站并开断环入位于长兴岛上的220kV长兴站.的电缆采取必要的措施（如采用伸缩缝电缆吸收通过详细的调耕、分析、比较本工程确定采用在装置Oset）来消除或最大程度地降低伸缩和折建的沪崇苏大通道路径方案以隧道方式穿越长长度约37km，是目前世界上最大的超高压电缆 江南港水域，以桥梁方式跨越长江北港水域全线结合桥隧敷设工程，同时也是我国国内首例220kV电压等级的电力电缆跨桥工程.
220kV崇明联网工程从220kV洲海站敷设长度方向的伸缩变化.既然有了这些变化就需角变化对电缆造成的不利影响.
1桥梁变形分析
1.1桥梁变形
归纳起来可分为两类：一类是混凝土或钢材料受力变形包括荷载弹性变形、徐变变形及温差1引起的变形：另一类为体积变形是指混凝土或钢 材料温度变形、湿度变形及自身体积变形等.
桥梁在运行过程中由于温度变化、湿度变化及负载变化都将导致桥梁结构发生变形桥梁由 于受到温度的变化、车辆的通行、风、地震等的动载荷的影响，在桥梁的两端产生伸缩和折角-对于吊桥、斜拉桥等软结构大长度桥梁要同时考虑的两侧或单侧产生伸缩或者桥梁端部产生倾斜这两种因素；而对于铁桥、混凝土桥等硬结构小型角此倾斜角的现象就称之为折角.桥梁，由于折角变化不大，可忽略不计故只考虑
当对桥梁施加载荷时、桥梁产生挠曲变形梁
本工程作为220kV电力电缆通道的长江大
桥同时存在混凝土箱梁段及全钢结构的斜拉桥 段因此需同时考虑上述两方面带来的问题.
1.2不采取伸缩吸收产生的后果（参见图1、图2）
（1）伸缩变形后果分析
图1电续报坏示意图
伸缩将导致电缆拱起或受到过大的张力，由于电揽弯曲变形不受控制且不断反复弯曲变形，从而引起电缆金属护套疲劳开裂、电缆导体拉断、 电缆绝缘受损、电缆接头移位等现象产生最终降低了电缆寿命.
图2电填伸缩报坏示意图
桥梁伸长时在桥的两侧通过伸缩装置吸收电缆的伸缩量是行之有效的方法.如果不对电缆的伸缩量进行吸收和补偿在桥梁产生收缩时，由 于电缆的极度弯曲造成弯折或在桥梁产生拉伸时将对电缆产生过大的张力.这种状态多次反复发生的结果，最坏的情况是造成电缆断裂（在此之前发生绝缘击穿）.
1.3桥梁偏角对电缆运行造成的危害分析
偏角将导致桥梁端部电缆局部反复弯曲变形，形成金属疲劳导致金属护套开裂、绝缘受损等危害产生主要有垂直偏角危害和水平偏角危害.
2offset装置的选型
对于大桥敷设电缆来说敷设高压电缆需要考虑适应大桥这个特殊环境避免桥梁伸缩、振动等因素影响电缆安全运行.本工程220kV电力电缆于伸缩缝处敷设时，为了能更好地应对桥梁伸缩幅度因此需在伸缩缝的位置安装用于敷设
称offset装置. 电力电缆及吸收伸缩量变化的伸缩吸收装置，简
2.1offset装置的应用实例
offset装置技术最初源自于日本经过多年的应用研究已取得了广泛的发展：时至今日全球 已有多个电力电缆敷设工程采用了offset装置来应对桥梁伸缩及折角问题
（1）日本大鸣门桥（长距离吊桥）187kV电力电缆敷设
桥全长1629m）上敷设超高压电力电缆的敷设 1986年在世界第1座长距离吊桥（大鸣门工程中，于桥梁伸缩缝处使用了ofset装置（见图3）.随后此项技术在多个电力电缆过桥梁工程中被相继运用这对推动送电技术的上升有着非常重大的意义.
图3大鸣门桥ul 装置
（2）英国利河桥132kV电力电缆敷设
本工程132kV电力电缆采用品字型布置（见图4）每回电缆在穿越伸缩缝时使用预置的弧形钢板将其固定同样起到了吸收伸缩的作用.
图4利河伸缩弧装置
2.2本工程ollset伸缩装置选型
结合上述工程实例，可见ofse装置根据不同的安装环境存在多种型式，如欧洲等国家的过桥电揽在伸缩缝处一般采用不锈钢板制成的伸缩装置将其固定此种oset装置结构相对简单伸
缩方式相对比较随意.日本采用的offset装置结 构较为复杂，可为不同环境的桥梁量身定做出形态各异的alset装置其伸缩原理基本一致，可靠性高.二种型式性能比较见表1.
表1offset装置型式比较表
对大桥的型式 空间要求较小 空间要求 施工 维护 适用范围欧洲 可根据大桥空间 较少施工简单 装置简单、零件 维护适用于伸维量情况进行平面或 但安装精度要 求较离 工作量较小如混凝土 较小箱粱工作量较小日本装置一般采用平较多，施工较 型式面布置、设计工难、安装精度要 较大摄土桥 型桥粱如斜拉作量较大 求高
而本工程随桥敷设的长江大桥系混凝土箱梁、选合梁、斜拉桥等不同型式的桥梁组合，伸缩 量大小不等且最大伸缩量达到±880mm，且在较早实施的洋山深水港110kV降压站进线工程与本工程相似对采用日本型式olst装置积累了一定的经验，最终决定采用日本型式的ffset装定了一系列不同样式的offset装置 置：本工程根据不同段的桥梁空间布置情况制
2.3桥梁伸缩量
桥梁为了吸收自身及因外力而引起的伸缩来满足桥面变形的要求通常在两梁端之间、梁端与桥台之间或桥梁的铰接位置上设置伸缩缝-作为 本工程电力通道的长江大桥也同样设置了多处伸缩缝来应对桥体的伸缩问题其各伸缩缝的伸缩量详见表2.
表2市政大桥伸缩量表
30m箱录-50x箱梁-50m箱梁-70n箱录-70=萌果-体您缝位置 50=染 50±箱染 70m箱录 70葡梁 叠合梁伸缩量/m 伸缩缝位置 叠合- 200 叠合集- 200 70x箱梁-60n着梁- 200 ±200 通孔- ±28)伸缩量/msm 主桥 ±880 70 = 箱录 280 ()= 糖录 ±290 锁通航孔 ±200 50=都浆 ±200
2.4桥梁伸缩装置offset设计原理
ffset伸缩装置通常采用一端固定另一端随着伸缩变化进行相应的移动从而达到吸收伸缩的目的其原理图见图5.
affset伸缩装置根据桥梁端部、中间形式不同及自身热伸缩的不同采取不同的对策.
（1）桥梁端部处伸缩吸收对策
量与桥梁的类型、尺寸等相关，一般伸缩量可达1 通常在桥梁端部产生的伸缩量较大，且伸缩
图5ll装置原理图
m以上.
通常采用的吸收措施：采用大型lfset装置；采用分离支持方式（滚轮或悬吊）.
（2）桥梁中间部伸缩吸收对策
（蛇形敷设）；采用分离支持方式（滚轮或悬吊）： 通常采用的吸收措施：采用分散吸收方式小型olfset装置.
（3）电缆自身的热伸缩吸收对策
（蛇形敷设）：采用管路内部敷设方式：小型offset 通常采用的吸收措施：采用分散吸收方式装置-
2.4.1小型offset装置（参见图6）
小型ollset装置简称小offset，是通过预先留出足够长度的电缆，在满足电缆弯曲半径的条件 下布置成形，当发生电缆伸长或收缩现象时预留电缆变形后仍能满足电缆弯曲半径要求且虽经多次反复金属护套不开裂从而实现对伸缩量的收缩.小alsel一般应用于移动量相对较小的混凝土桥在allset的顶点部使用夹具固定，夹具采 用可动的结构（能够旋转和沿着滑槽呈斜线移动）.
图6小alst 装置原理图
2.4.2大型offset装置
动量较大的斜拉桥，此种形式的affset需采用滑 大型ollset装置简称大oflset，主要应用于移动机制，设置了均匀动作机构在此基础上进行电缆的敷设和固定.此结构的特点是，为了减小设置的空间在均匀动作机构和地面之间采用以无油滑动轴承来代替导轮.
2.4.3折角吸收的实现
3offset结构设计
3.1基础底座架台
3.2支撑系统
3.3电缆固定系统
3.4滑动系统
大跨度伸缩弧的尺寸的选择考虑以下几点.
（1）敷设位置的特殊条件和受到空间上的制约所以选定为在内部尽可能有余地的方向上设置最合适的大跨度伸缩弧
（2）类似的桥梁尽可能采取同形的伸缩弧.
如图7所示在折角部连接上销-此销对于垂直、水平方向的折角可自由旋转，但对于扭曲及伸缩则为刚性体，在其内部通过电缆可以防止除折角以外其他变形力的影响.
图7折角吸收装置图
ofse系统安装基面往往不平整基础底座架台主 由于施工、安装等工序中误差的不可避免性，要就是起到一个“找平”的作用保证系统安装的基准水平同时为上部构件的安装提供连接.基刚度较大的构件. 础底座架台的构件一般选取槽钢或工字钢等截面
支撑系统主要由立柱、支架横担、电缆托架等部件组成电缆敷设于电缆托架上通过支架横担将荷载传递到立柱和基础底座上、电缆托架（夹 具）一般为电缆的定型金具产品：支架横担可以采用连接简便且具有一定截面刚度的方钢、角钢或钢管等构件：由于在此系统中立柱属于压弯构件，一般应选取截面刚度较大且便于连接的工字 钢、方钢、钢管或槽钢等构件.
电缆固定系统主要由专用的电缆夹具、绝缘连接横担等组成.通过电缆夹具固定电缆固定处一般认为电揽是不滑动的，电缆夹具应根据电 缆截面等技术参数进行匹配选取
滑动系统主要由滑动轨道、滑动底座板、支撑固定系统等部件组成，考虑到功能性和维护等要求滑动轨道一般可选取不锈钢的钢管、方钢：滑
动底座板一般选取不锈钢板；支撑固定系统的构 件可参见以上的支撑系统.
3.5构造拉结系统
构造拉结系统的主要作用是增强offset系统的整体性在桥梁伸缩时保证OFFSET系统的整 体工作性能，拉结构件一般采用角钢通过连接板等构件与支撑系统、滑动系统连接
3.6折角系统
折角系统主要是折角支架通过设置的水平向和竖向的旋转销来保证在桥梁端部折角时的正常 工作、确保电缆的安全运行-旋转销一般采用不锈钢管折角支架一般由角钢和连接板等构件组成.
4220kV崇明联网工程中offset装置设计
4.1单侧布置型小offset装置（见图8）
此种形式的offset装置主要布置在拥有较大空间的50m、70m及80m混凝土箱梁内其各部分架台于伸缩缝单侧安装ffset装置的整体结构 较小是本工程使用最多的一种offset形式，
图8单侧布置型小fs装置平面图
4.2两侧布置型小offset装置（见图9）
此种形式的offset装置主要布置于空间狭小并存在转向块及多根应力索的60m混凝土箱梁内
图9两侧布置型小fs装置平面图
4.330m混凝土箱梁段管线平台侧offset装置（见图10）
梁段的全幅管线平台上. 此种形式的offset装置布置于30m混凝土箱
4.470m混凝土箱梁段管线平台侧offset装置（见图11）
此种形式的ofset装置布置于70m混凝土箱梁段的半幅管线平台上.
无线拉力测量仪的研制和应用
于天刚陆伟明”张永隆
（1.上海送变电工程公司上海200235;2.上海市电力公司上海200122）
摘要：线路施工中尤其是铁塔组立施工中对主要受力绳索受力情况，一般采取理论计算、经验估计、或者串 接拉力计获得特别需要一种方使的、能实时监控、读取拉线等主要受力绳索受力情况的装置.为此研发了（多种系列）无线拉力测量仪具有体积小、携带安装方便、连续工作时间长、量程广、读数精确度高等特点适合用于现场荷载监控为施工现场控制数据化提供了便捷可靠的工具.
关键词：线路施工：拉力：传感器：无线传输：测量仪作者简介：于天刚（1971）男工程师高级技师从事送变电施工技术管理工作.中图分类号：TM752*1;TH82文献标志码：B文章编号：1001-9529（2011)12-2113-04
Development and Application of Wireless Pulling Force Measuring Instruments
x * ' 8 ( 1. Shanghai Power Transmission and Transformation Engineering Company Shanghai 200235 China 2. Shanghai Municiple Eleetre Power Company Shanghai 200122 China)
Abstract: During tranmisin line constuction especially the ereetion of tower group the foee on the major ropesare usally calculated theoetically estimated empirically ar abtained by coneting lenses in series. Thus it isessential to derelop a convenient instrument which can perfomm real-time monitoring and measure the force on the major nopes. Therfre various series d wireles pulling frce masuring nstrments have been developed superiorin small size ease to carry and install log woeking hours wide measurement range high reading accuraey ete.These developed instruments applicable to on-site load monitoring can provide convenient and reliable tools for the digitalized construeticn site control.
Key words: transmission line construction pulling foree sensor wireles transmission measuring instnument
于理论计算和现场经验的控制下但因5：机械式、电子式拉力计均重达50kg，受力绳索中串接 不安全、读数不方使等因素而难以大量使用缺少受力量化监督的有效手段，历年来施工现场因个
送电线路施工是个特殊的、高安全风险的行业其主要工序组塔架线主要是起重作业主要受 力钢丝绳是各拉线、吊点、绞磨总牵引绳等受力点较多且分散虽然现场各受力点的受力情况处
此段管线平台位于叠合梁内侧，为全幅管线平台与其衔接部为斜拉桥段的管线平台由于两平台间存在伸缩量为±880mm的伸缩缝因此于此全幅管线平台上设置了大型的aiset装置
图1030m混凝土箱粱段管线平台侧小fiset装置平面图
图12叠合梁段管线平台侧大se装置平面图收稿日期：2011-0-24本文编辑：郑文彬
图1170m混凝土箱梁段管线平台侧小c装置平面图
4.5叠合梁段管线平台侧大offset装置（见图12）
