12_水下电缆的敷设.ppt

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1、电力电缆线路电力电缆线路第十二讲第十二讲 水下电缆的敷设水下电缆的敷设电气工程学院电气工程学院电气工程学院电气工程学院 201302 201302 201302 2013022021/9/211v复习复习请列举电缆敷设施工中常用的设备和工具。请列举电缆敷设施工中常用的设备和工具。请简述直埋电缆的敷设施工程序。请简述直埋电缆的敷设施工程序。穿越道路的施工方法有哪几种？穿越道路的施工方法有哪几种？钢丝绳绑扎牵引施工时使用尼龙绳还是钢丝绳绑扎牵引施工时使用尼龙绳还是麻绳？为什么？麻绳？为什么？排管敷设前应该进行什么检查？排管敷设前应该进行什么检查？敷设在桥梁上的电缆应该采取哪些特别敷设在桥梁上的电缆

2、应该采取哪些特别防护措施？防护措施？电缆施工的质量管理主要应注意哪两个电缆施工的质量管理主要应注意哪两个方面？方面？v本学时主要内容：本学时主要内容：电力电缆的水下敷设施工电力电缆的水下敷设施工2021/9/212一、水下电缆选择及电缆订货长度一、水下电缆选择及电缆订货长度v水下电缆敷设是指电缆敷设在水底的一种电缆水下电缆敷设是指电缆敷设在水底的一种电缆安装方式。敷设于江河、湖泊、海域水底的电安装方式。敷设于江河、湖泊、海域水底的电力电缆，都可称为水下电缆敷设。力电缆，都可称为水下电缆敷设。v1.水下电缆选择水下电缆选择v目前国内外使用的水下电力电缆主要有目前国内外使用的水下电力电缆主要有v浸

3、渍纸绝缘电缆、自容式充油电缆、交联聚乙浸渍纸绝缘电缆、自容式充油电缆、交联聚乙烯绝缘电缆烯绝缘电缆。第四节第四节水下电缆的敷设水下电缆的敷设2021/9/213v2.水下电缆订货长度水下电缆订货长度v除依据敷设路径的实测长度外，除依据敷设路径的实测长度外，v还应考虑水底的地形起伏、敷设时各种施工方法还应考虑水底的地形起伏、敷设时各种施工方法造成的偏移轴线距离大小及其他因素影响来确定造成的偏移轴线距离大小及其他因素影响来确定的，并应留有充足的余量。的，并应留有充足的余量。v按照我国目前施工的水平，水下电缆订货长度余按照我国目前施工的水平，水下电缆订货长度余量推荐值见表量推荐值见表3-132021

4、/9/214二、水下电缆路径选择二、水下电缆路径选择v广阔的海底、江底和河底并不是每处都适合敷设电缆，广阔的海底、江底和河底并不是每处都适合敷设电缆，确定水下电力电缆路径比确定陆地电缆路径复杂得多。确定水下电力电缆路径比确定陆地电缆路径复杂得多。v1.水下电缆线路路径调查水下电缆线路路径调查v执行规范：海道测量规范（执行规范：海道测量规范（GB12327-1990)、海图、海图图式（图式（GB12317-1990）、交通局港口工程技术规范）、交通局港口工程技术规范（1987年版）。年版）。v调查的主要内容有：调查的主要内容有：v（1）两端登陆点调查）两端登陆点调查v（2）水底地形、地质调查）水

5、底地形、地质调查v（3）水底障碍物的调查）水底障碍物的调查v（4）水文气象调查）水文气象调查v上述调查项目也可征得设计同意，从当地水文站、气象台上述调查项目也可征得设计同意，从当地水文站、气象台站等处获得。站等处获得。v（5）其他项目的调查）其他项目的调查2021/9/2152.水下电缆路径的选择水下电缆路径的选择v水下电缆路径选择，可分为内河、大江和海峡三水下电缆路径选择，可分为内河、大江和海峡三类。类。v对于内河电缆路径选择，筑有护岸的内河一般选对于内河电缆路径选择，筑有护岸的内河一般选取狭窄、水域较浅、潮流不急，能直线敷设地段取狭窄、水域较浅、潮流不急，能直线敷设地段为电缆线路路径。为电

6、缆线路路径。v大江、大河的电缆线路路径选择，宜选择在河床大江、大河的电缆线路路径选择，宜选择在河床由泥、砂和砾石等构成的稳定水域，岸线无冲刷由泥、砂和砾石等构成的稳定水域，岸线无冲刷且不是船只锚泊或避风的地段。且不是船只锚泊或避风的地段。v海峡、岛屿和石油平台的电缆路径，除了与大江、海峡、岛屿和石油平台的电缆路径，除了与大江、大河的相似要求外，尚需作周密的海洋调查，要大河的相似要求外，尚需作周密的海洋调查，要避让没有覆盖层的基石裸露地段，必要时选取弯避让没有覆盖层的基石裸露地段，必要时选取弯曲的路径或将基石在水下爆破成电缆沟，将电缆曲的路径或将基石在水下爆破成电缆沟，将电缆敷入沟中。敷入沟中。

7、2021/9/2163.埋设深度埋设深度v水下电缆的埋深是从安全防护和实现投资水下电缆的埋深是从安全防护和实现投资两方面综合考虑的。两方面综合考虑的。v按通航船舶的吨位和河床的土质可分为按通航船舶的吨位和河床的土质可分为浮浮埋、浅埋和深埋埋、浅埋和深埋三种。三种。v（1）利用电缆自重下沉或放在坚硬的泥质）利用电缆自重下沉或放在坚硬的泥质河床上的埋设方式称为河床上的埋设方式称为浮埋浮埋。也有采用水泥装入麻袋中，覆盖在电缆上。也有采用水泥装入麻袋中，覆盖在电缆上。浮埋一般适用于不通航或船只稀少的内河航道。浮埋一般适用于不通航或船只稀少的内河航道。在船只锚链长度不及水深的海洋中或没有抛锚在船只锚链长

8、度不及水深的海洋中或没有抛锚可能的海域内，也有不覆盖水泥袋而直接将电可能的海域内，也有不覆盖水泥袋而直接将电缆放在河床上的敷设方式。缆放在河床上的敷设方式。2021/9/2173.埋设深度埋设深度v（2）电缆敷设水底后，使用高压水泵将电电缆敷设水底后，使用高压水泵将电缆周围泥沙吹散，利用电缆的自重沉入泥缆周围泥沙吹散，利用电缆的自重沉入泥土中，深度一般达土中，深度一般达1m左右，称为左右，称为浅埋浅埋。适用于小型船只出入的水域或海底电缆接近堤适用于小型船只出入的水域或海底电缆接近堤岸浅滩登陆地段。岸浅滩登陆地段。v（3）电缆埋设在河床下电缆埋设在河床下35m（大于大型船（大于大型船舶的锚齿长度

9、）左右，适用于大型船舶来往的舶的锚齿长度）左右，适用于大型船舶来往的海域，称为海域，称为深埋深埋。它的优点是能用电缆埋设机敷设电缆，也可用挖泥它的优点是能用电缆埋设机敷设电缆，也可用挖泥船将河床挖成需要深度的电缆沟，待电缆敷入沟内船将河床挖成需要深度的电缆沟，待电缆敷入沟内后覆土回填。后覆土回填。2021/9/2182021/9/219三、水下电力电缆施工程工准备工作三、水下电力电缆施工程工准备工作v1.水下电缆工程敷设施工用船舶水下电缆工程敷设施工用船舶v第一类第一类，是直接参加电缆敷设或埋深作业，是直接参加电缆敷设或埋深作业的专业施工船舶，一般分为敷设施工船、的专业施工船舶，一般分为敷设施

10、工船、埋设施工船、敷设和埋设并行的施工船。埋设施工船、敷设和埋设并行的施工船。v第二类第二类，是不直接参与电缆施工的辅助船，是不直接参与电缆施工的辅助船舶，仅在电缆的施工中配合专业船舶的正舶，仅在电缆的施工中配合专业船舶的正常作业而提供必不可少的技术、后勤保障，常作业而提供必不可少的技术、后勤保障，如普通的水上船舶，包括拖轮、锚艇、潜如普通的水上船舶，包括拖轮、锚艇、潜水工作船和交通艇等。水工作船和交通艇等。2021/9/21102.水下电缆敷设作业用敷设、埋设机具水下电缆敷设作业用敷设、埋设机具敷设、埋设机具有敷设、埋设机具有退扭架、溜槽、布缆机、退扭架、溜槽、布缆机、计米器、张力测定器、入

11、水槽、入水角计米器、张力测定器、入水槽、入水角度指示器和埋深作业用的埋设机度指示器和埋深作业用的埋设机等。等。（1）退扭架退扭架。由于电缆在盘绕装船时会形。由于电缆在盘绕装船时会形成扭转现象而产生扭应力，因此，在电成扭转现象而产生扭应力，因此，在电缆敷设施工前，必须将其电缆的扭应力缆敷设施工前，必须将其电缆的扭应力释放掉，使其恢复自然状态，以便敷设。释放掉，使其恢复自然状态，以便敷设。2021/9/2111退扭架退扭架2021/9/21122.水下电缆敷设作业用敷设、埋设机具水下电缆敷设作业用敷设、埋设机具（2）溜槽溜槽，溜槽是电缆敷设时的通道，使，溜槽是电缆敷设时的通道，使电缆能保持一定的形

12、状和要求，通过各电缆能保持一定的形状和要求，通过各机具敷入水中装置。有半圆溜槽、斜溜机具敷入水中装置。有半圆溜槽、斜溜槽、过渡溜槽、平溜槽四种。槽、过渡溜槽、平溜槽四种。（3）水下电缆敷设布缆机水下电缆敷设布缆机。布缆机在敷设。布缆机在敷设施工中的作用是牵引电缆和制动电缆。施工中的作用是牵引电缆和制动电缆。（4）计米器计米器。计米器是用来测量敷设电缆。计米器是用来测量敷设电缆长度的计算装置。长度的计算装置。（5）张力测定器张力测定器。张力测定器用来检测电。张力测定器用来检测电缆在施工时所承受的张力。缆在施工时所承受的张力。2021/9/21132.水下电缆敷设作业用敷设、埋设机具水下电缆敷设作

13、业用敷设、埋设机具（6）入水槽及入水角度指示器入水槽及入水角度指示器。入水槽是。入水槽是敷设船上电缆入水前的最后一个机具。敷设船上电缆入水前的最后一个机具。电缆通过入水槽既受到电缆对它产生的电缆通过入水槽既受到电缆对它产生的压力，又会受到由船舶调向、偏位所产压力，又会受到由船舶调向、偏位所产生的侧向力，因此入水槽的设计安装必生的侧向力，因此入水槽的设计安装必须牢固可靠。须牢固可靠。（7）其他辅助机具其他辅助机具。其他辅助机具包括电。其他辅助机具包括电缆登陆时的牵引缆登陆时的牵引卷扬机、充气浮胎、电卷扬机、充气浮胎、电缆托轮、绑扎电缆用的绳索、木撬杠缆托轮、绑扎电缆用的绳索、木撬杠等。等。202

14、1/9/2114四、水下电力电缆的埋设四、水下电力电缆的埋设v近年来，随着水底电缆施工技术的不断发展和完近年来，随着水底电缆施工技术的不断发展和完善，尤其是水下埋设机和开发研制和成功应用，善，尤其是水下埋设机和开发研制和成功应用，水底敷设工程已得到广泛应用。水底敷设工程已得到广泛应用。v电缆埋设在水底，可防止因船舶抛锚、渔业捕捞电缆埋设在水底，可防止因船舶抛锚、渔业捕捞对电缆产生的机械损坏以及因水底流速使电缆和对电缆产生的机械损坏以及因水底流速使电缆和水底发生摩擦、震动等。水底发生摩擦、震动等。v水底电缆埋设与陆地敷设的施工方法基本相同。水底电缆埋设与陆地敷设的施工方法基本相同。它分水底电缆敷

15、设和水底电缆埋设两种施工方法。它分水底电缆敷设和水底电缆埋设两种施工方法。v浅滩浅滩v水域内水域内2021/9/2115四、水下电力电缆的埋设四、水下电力电缆的埋设v1.用于水底电缆埋设的机械及施工方法用于水底电缆埋设的机械及施工方法v（1）犁式开沟机敷设水底电缆及施工。）犁式开沟机敷设水底电缆及施工。2021/9/2116四、水下电力电缆的埋设四、水下电力电缆的埋设v1.用于水底电缆埋设的机械及施工方法用于水底电缆埋设的机械及施工方法v（2）水力喷射埋设机及施工方法）水力喷射埋设机及施工方法v（3）机械切削式埋设机及施工方式。）机械切削式埋设机及施工方式。2021/9/2117v综上所述，采

16、用水底施工机械的施工方法分将水综上所述，采用水底施工机械的施工方法分将水底电缆敷设好后再进行埋设和边敷设边埋设。底电缆敷设好后再进行埋设和边敷设边埋设。v前者主要用于已敷电缆的埋深，包括已运行一段前者主要用于已敷电缆的埋深，包括已运行一段时间的电缆和电缆发生故障及打捞修理后电缆的时间的电缆和电缆发生故障及打捞修理后电缆的埋深，后者则用于新建水底电缆工程的埋深。埋深，后者则用于新建水底电缆工程的埋深。v浅水、滩涂和登陆段的埋设可采用先敷设后埋深浅水、滩涂和登陆段的埋设可采用先敷设后埋深的方法。此外，电缆上面还要覆上水泥盖板，在的方法。此外，电缆上面还要覆上水泥盖板，在电缆上套上铸铁或钢质关节套管

17、。图电缆上套上铸铁或钢质关节套管。图3-492021/9/2118v2.根据电缆运输包装方式选用敷设方法根据电缆运输包装方式选用敷设方法v（1）盘装敷设）盘装敷设v（2）筒装敷设）筒装敷设2021/9/2119v（3）圈装敷设）圈装敷设2021/9/2120v五、全球定位系统五、全球定位系统v水底电缆敷设时，确定电缆按设计的路径水底电缆敷设时，确定电缆按设计的路径敷设是极其重要的。敷设是极其重要的。v但在江河、湖泊、海域上，要确定敷设船但在江河、湖泊、海域上，要确定敷设船舶所在位置，仅靠六分仪是不可能达到设舶所在位置，仅靠六分仪是不可能达到设计精度要求的。计精度要求的。v由于全球定位系统（由于

18、全球定位系统（GPS）的研制成功，）的研制成功，将其应用到电缆水底敷设，进行导航定位将其应用到电缆水底敷设，进行导航定位时具有极高的精度，它能使敷设电缆的定时具有极高的精度，它能使敷设电缆的定位精度精确到位精度精确到5m左右。左右。2021/9/2121v南方电网超高压输电公司南方电网超高压输电公司2021/9/21222021/9/21232021/9/21242021/9/21252021/9/2126全长全长32千米的超高压牛皮纸绝缘充油千米的超高压牛皮纸绝缘充油电缆电缆2021/9/21272021/9/21282021/9/21292021/9/21302021/9/21312021

19、/9/2132跨海电缆跨海电缆v亚洲第一、世界第亚洲第一、世界第二个超高压、长距离、较大二个超高压、长距离、较大容量的跨海联网工程用海底容量的跨海联网工程用海底电缆。该工程于电缆。该工程于2005年年10月月经国家发改委正式核准开工经国家发改委正式核准开工建设，总投资近建设，总投资近25亿元，是亿元，是中国第一个中国第一个500kV超高压、超高压、长距离、大容量的跨海联网长距离、大容量的跨海联网工程，也是世界上继加拿大工程，也是世界上继加拿大之后第二个同类工程。之后第二个同类工程。2021/9/2133牵引牵引2021/9/2134上岸上岸2021/9/2135上岸（上岸（2）2021/9/2

20、1362021/9/21372021/9/2138v六、水底电缆力学计算六、水底电缆力学计算v1.退扭力计算退扭力计算v为了将电缆制造厂的电缆送至施工地点，为了将电缆制造厂的电缆送至施工地点，电缆经常采用盘装或堆成圈状或筒装状。电缆经常采用盘装或堆成圈状或筒装状。2021/9/21392021/9/2140v2.弯曲半径和张力弯曲半径和张力v水底电缆自敷设船自由沉入水底，处在悬垂轨水底电缆自敷设船自由沉入水底，处在悬垂轨迹线上出现有迹线上出现有上下两个弯曲上下两个弯曲，保持张力也是为，保持张力也是为了保证弯曲半径在允许范围内，了保证弯曲半径在允许范围内，v上弯曲是电缆入水的自由弯曲，一般用放线弧上弯曲是电缆入水的自由弯曲，一般用放线弧形滑滚槽控制。形滑滚槽控制。v下弯曲是电缆沉入水底自由接触水底时的弯曲。下弯曲是电缆沉入水底自由接触水底时的弯曲。2021/9/21412021/9/2142v3.悬垂轨迹电缆长度计算悬垂轨迹电缆长度计算2021/9/2143问题：问题：v请列举电缆敷设施工中常用的设请列举电缆敷设施工中常用的设备和工具。备和工具。v请简述直埋电缆的敷设施工程序。请简述直埋电缆的敷设施工程序。2021/9/2144