用于释放变电站电缆拉应力的装置的制作方法

1.本实用新型涉及变电站领域，具体地涉及用于释放变电站电缆拉应力的装置。


背景技术：

2.为控制软土地区变电站的设备沉降，一般设计在设备支架下面进行打桩处理。电缆沟由于分布比较分散，一般不作处理。并且电缆沟和设备支架之间的场地比较空旷，地表一般也只有绿化，无其他构筑物，因此一般也不作处理。
3.由于软土会发生固结沉降，电缆沟、电缆沟与设备支架之间的场地会发生下沉，从而带动电缆穿管及电缆下沉，这会产生以下几种后果：a.电缆绷紧，电缆在接线端子位置与电气设备拉脱开，导致设备跳闸，引起变电站停电。b.电缆绷紧后受拉，极端情况导致电缆拉断，导致设备跳闸，引起变电站停电。c.埋管在承台搁置处断裂，割破电缆绝缘层，造成短路，导致设备跳闸，引起变电站停电。
4.为了避免这样的情况的发生，目前已经设计了相关防沉降以及检测装置，例如，cn110829340a公开了一种防电缆沟沉降装置，包括用于沿预制电缆沟的长度方向间隔设置的防沉降单元，单个防沉降单元包括：可滑动的设于预制电缆沟的外周部的外壳；设于外壳内、一端用于与预制电缆沟的底部相连的伸缩驱动机构，伸缩驱动机构的另一端与外壳的底板相抵；用于检测底板是否倾斜的第一平衡传感器；用于检测预制电缆沟是否倾斜的第二平衡传感器；与伸缩驱动机构、第一平衡传感器和第二平衡传感器均相连的控制器，当第一平衡传感器检测到底板发生倾斜时，控制器控制伸缩驱动机构伸长，以使底板向下沉降并使预制电缆沟向上抬起；当第二平衡传感器检测到预制电缆沟恢复到水平时，控制器控制伸缩驱动机构停止动作，可防止电缆沟沉降。该装置需要多传感与驱动装置，对设备要求较高。
5.再例如，cn110426014a公开了一种变电站二次电缆沉降的在线监测方法，其基于监控模块和一个或多个检测装置实现，检测装置包括水平活板、倾角传感器、铅块、垂直拉杆、水平拉杆、转动轴承、法兰环、壳体、ad转换模块和电源模块；在一次设备构架根部与二次电缆首端连接处安装检测装置，在电缆下沉的过程中法兰环拉动水平拉杆，使垂直拉杆带动水平活板使其发生倾斜，水平活板上安装的倾角传感器产生倾角数据，倾角数据通过ad转换模块发送至监控模块的一个输入端，监控模块根据各检测装置的倾角数据和部件之间的几何关系，计算出二次电缆沉降距离，并根据沉降距离判断是否进行预警及报警，但其并不能根本性解决电缆沉降问题。
6.背景技术中的信息仅仅在于说明本实用新型的总体背景，不应视为承认或以任何形式暗示这些信息构成本领域一般技术人员所公知的现有技术。


技术实现要素：

7.为了解决至少部分上述技术问题，本实用新型通过结构设计从而提供一种用于释放变电站电缆拉应力的装置，其能够避免由于软土发生固结沉降，电缆沟、电缆沟与设备支
架之间的场地发生下沉导致带动电缆穿管及电缆下沉等问题。具体地，本实用新型包括以下内容。
8.本实用新型提供一种用于释放变电站电缆拉应力的装置，其至少包括：
9.电气设备支架；
10.电缆，所述电缆从所述电气设备支架引出，包括第一电缆段、第二电缆段和、第三电缆段；
11.电缆穿线管，所述电缆穿线管设置为以非连续的管段包裹所述电缆；
12.预制电缆检查井，所述预制电缆检查井设置为能够使所述电缆通过，并且在所述电缆检查井外一侧形成所述第一电缆段，在所述电缆检查井内形成所述第二电缆段，在所述电缆检查井外另一侧形成所述第三电缆段，其中所述第二电缆段在所述电缆检查井内形成余缆。
13.根据本实用新型所述的用于释放变电站电缆拉应力的装置，优选地，所述电缆检查井的长度l、深度h和电缆直径d满足下式i和ii：
[0014][0015][0016]
根据本实用新型所述的用于释放变电站电缆拉应力的装置，优选地，所述第二电缆段的长度l满足下式iii，且第二电缆段的转弯半径为10d以上：
[0017][0018]
根据本实用新型所述的用于释放变电站电缆拉应力的装置，优选地，所述第二电缆段具有4次转弯设计。
[0019]
根据本实用新型所述的用于释放变电站电缆拉应力的装置，优选地，所述电缆检查井的底部开孔，并在底部设置砂石垫层。
[0020]
根据本实用新型所述的用于释放变电站电缆拉应力的装置，优选地，所述砂石垫层厚度为300mm。
[0021]
根据本实用新型所述的用于释放变电站电缆拉应力的装置，优选地，所述第一电缆段的外部设置电缆穿线管。
[0022]
根据本实用新型所述的用于释放变电站电缆拉应力的装置，优选地，所述装置进一步包括设置在所述设备支架上的电器设备。
[0023]
根据本实用新型所述的用于释放变电站电缆拉应力的装置，优选地，所述电缆检查井包括用于所述电缆穿线管通过的贯穿孔。
[0024]
根据本实用新型所述的用于释放变电站电缆拉应力的装置，优选地，所述电缆穿线管为由硬质pvc胶管或金属管制成。
[0025]
本实用新型通过设置电缆检查井，将电缆穿管在井内断开，电缆在井内留出余缆。当电缆沟及场地沉降时，埋管带动电缆下沉，余缆收紧，避免了电缆产生拉应力，从而避免电缆拉脱、拉断及埋管断裂等问题。
附图说明
[0026]
图1现有电气设备电缆及穿管示意图。
[0027]
图2为电缆埋管断裂、割破电缆绝缘层的图。
[0028]
图3为电缆拉应力释放装置设置示意图。
[0029]
图4为电缆拉应力释放装置详图。
[0030]
图5为电缆完成一次转弯后电缆水平、竖向尺寸计算图。
[0031]
附图标记说明
[0032]
1-电气设备；2-电缆接线端子；3-设备支架；4-电缆检查井；5-钢筋混凝土承台基础；6-余缆；7-电缆及电缆穿线管；701-电缆；8-电缆沟；9-桩。
具体实施方式
[0033]
现详细说明本实用新型的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本实用新型的限制，而应理解为是对本实用新型的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。
[0034]
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的用具或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0035]
本实用新型的装置至少包括电气设备支架、电缆、电缆穿线管以及预制电缆检查井，其中，电气设备支架设置有电气设备以及从该设备支架引出的电缆，所述电气设备包括但不限于电力系统中的发电机、变压器、电力线路、断路器等设备，以提供生活和生产中所需电力。电气设备支架进一步包括电缆接线端子。设备支架一般固定于钢筋混凝土承台基础上。
[0036]
本文中，电缆包括第一电缆段、第二电缆段和第三电缆段，其穿过预制电缆检查井，并且在所述电缆检查井外一侧形成第一电缆段，在电缆检查井内形成第二电缆段，在电缆检查井外另一侧形成第三电缆段，其中第二电缆段在电缆检查井内形成余缆。预制电缆检查井形状不特别限定，其具有容纳电缆的形状即可，例如大致呈矩形的预制箱体结构。预制电缆检查井可以由任何材料制成，例如混凝土或金属所制成的结构，在这样的结构中，预制电缆检查井具有相对设置的能够使电缆穿过的通孔，优选地，电缆检查井的底部开孔，并在底部设置砂石垫层。预制电缆检查井可以整体埋于地面以下，或至少一部分位于地面以上以方便日常电缆检查。优选地，电缆检查井与钢筋混凝土承台基础固定连接，连接的方式是本领域已知的。
[0037]
本发明人经过深入研究发现，电缆检查井的长度l、深度h和电缆直径d需要满足式i和ii，并且第二电缆段的长度l满足式iii以释放变电站电缆拉应力。
[0038]
本文中电缆穿线管(简称为“穿管”)设置为以非连续的管段包裹所述电缆，这里的非连续是针对整体电缆而言，例如，其在第一电缆段具有第一电缆穿线管，在第三电缆段具有第二电缆穿线管，但在第一电缆段的第一电缆穿线管和第三电缆段的第二电缆穿线管为连续的管段以包裹所述电缆。电缆穿线管可以采用本领域已知材料制成，例如包括但不限于硬质pvc胶管或金属(碳钢、铁、铜、镍或包含其他金属的合金)。
[0039]
实施例1
[0040]
图1为常规电气设备电缆及穿管示意图。其中由于软土会发生固结沉降，电缆沟、电缆沟与设备支架之间的场地会发生下沉(如图1所示)，带动电缆穿管及电缆下沉，会产生以下几种后果：
①
电缆绷紧，电缆在接线端子位置与电气设备拉脱开，导致设备跳闸，引起变电站停电。
②
电缆绷紧后受拉，极端情况导致电缆拉断，导致设备跳闸，引起变电站停电。
③
埋管在承台搁置处断裂，割破电缆绝缘层，造成短路，导致设备跳闸，引起变电站停电，工程埋管断裂情况如图2所示。
[0041]
图3为本实用新型的电缆拉应力释放装置设置示意图，如图3所示，其包括电气设备1；电缆接线端子2；设备支架3；电缆检查井4；钢筋混凝土承台基础5；余缆6；电缆及电缆穿线管7；电缆701；电缆沟8和桩9。
[0042]
本发明人经过深入研究发现，在紧邻设备支架承台基础5位置设置一个预制的电缆检查井4，将电缆穿线管在井内断开，电缆701在电缆检查井4内留出余缆6，可以有效避免上述问题，其中电缆检查井4具有相对设置的能够使电缆701穿过的通孔，电缆701包括第一电缆段、第二电缆段和第三电缆段(图中未示出)，其穿过预制电缆检查井4，并且在所述电缆检查井4外一侧形成第一电缆段，在电缆检查井4内形成第二电缆段，在电缆检查井4外另一侧形成第三电缆段，其中第二电缆段在电缆检查井4内形成余缆6。当电缆沟8及场地沉降时，埋管带动电缆701下沉，余缆6收紧，避免了电缆701产生拉应力，避免了电缆701拉脱、拉断及埋管断裂。此外，为确保电缆检查井4内不积水，在电缆检查井4底部开孔并在电缆检查井4底板下做300mm厚砂石垫层，作为渗水层，详见图3和图4。
[0043]
其中，电缆检查井4的宽度、余缆6的长度可按照以下公式计算：
[0044]
电缆转弯半径不应小于10d(d为电缆直径)，如图3所示，电缆701需要在电缆检查井4内共完成4次转弯，按照电缆701每次按照1/8圆转弯(详见图5)，电缆检查井4的长度、深度最小尺寸l、h计算如下：
[0045][0046][0047]
余缆6预留的长度和变电站最终沉降量和电缆检查井4的尺寸有关，电缆检查井4设计尺寸应满足电缆转弯半径的同时，还要满足后续场地下沉引起电缆收紧的要求。电缆余缆6的长度l计算如下：
[0048][0049]
该值应该大于变电站场地最终下沉量，确保场地下沉时电缆不会产生拉应力。
[0050]
尽管已经参考示例性实施方案描述了本实用新型，但应理解本实用新型不限于公开的示例性实施方案。在不背离本实用新型的范围或精神的情况下，可对本实用新型说明书的示例性实施方案做多种调整或改变。本实用新型的权利要求的范围应基于最宽的解释以涵盖所有修改和等同结构与功能。

技术特征：
1.一种用于释放变电站电缆拉应力的装置，其特征在于，包括：电气设备支架；电缆，所述电缆从所述电气设备支架引出，包括第一电缆段、第二电缆段和第三电缆段；电缆穿线管，所述电缆穿线管设置为以非连续的管段包裹所述电缆；预制电缆检查井，所述预制电缆检查井设置为能够使所述电缆通过，并且在所述电缆检查井外一侧形成所述第一电缆段，在所述电缆检查井内形成所述第二电缆段，在所述电缆检查井外另一侧形成所述第三电缆段，其中所述第二电缆段在所述电缆检查井内形成余缆。2.根据权利要求1所述的用于释放变电站电缆拉应力的装置，其特征在于，所述电缆检查井的长度l、深度h和电缆直径d满足下式i和ii：直径d满足下式i和ii：3.根据权利要求2所述的用于释放变电站电缆拉应力的装置，其特征在于，所述第二电缆段的长度l满足下式iii，且第二电缆段的转弯半径为10d以上：4.根据权利要求1所述的用于释放变电站电缆拉应力的装置，其特征在于，所述第二电缆段具有4次转弯设计。5.根据权利要求1所述的用于释放变电站电缆拉应力的装置，其特征在于，所述电缆检查井的底部开孔，并在底部设置砂石垫层。6.根据权利要求5所述的用于释放变电站电缆拉应力的装置，其特征在于，所述砂石垫层厚度为200-400mm。7.根据权利要求1所述的用于释放变电站电缆拉应力的装置，其特征在于，所述第一电缆段的外部设置电缆穿线管。8.根据权利要求1所述的用于释放变电站电缆拉应力的装置，其特征在于，所述装置进一步包括设置在所述设备支架上的电器设备。9.根据权利要求1所述的用于释放变电站电缆拉应力的装置，其特征在于，所述电缆检查井包括用于所述电缆穿线管通过的贯穿孔。10.根据权利要求1所述的用于释放变电站电缆拉应力的装置，其特征在于，所述电缆穿线管为由硬质pvc胶管或金属管制成。

技术总结
本实用新型提供一种用于释放变电站电缆拉应力的装置，其包括从电气设备支架引出的电缆、电缆穿管和电缆检查井。其中，电缆包括位于电缆检查井外一侧的第一电缆段，位于电缆检查井内的第二电缆段和位于电缆检查井外另一侧的第三电缆段，第二电缆段在电缆检查井内形成余缆，该装置进一步包括在电缆外部设置的电缆穿管。本实用新型通过设置电缆检查井，将电缆穿管在井内断开，使电缆在井内留出余缆。当电缆沟及场地沉降时，埋管带动电缆下沉，余缆收紧，避免了电缆产生拉应力所导致的电缆拉脱、拉断及埋管断裂等问题。拉断及埋管断裂等问题。拉断及埋管断裂等问题。


技术研发人员：冯仁祥 陈建飞 邹琼玉 苏丹阳 谢浩 田宜鑫 陈美霞 冯政宁
受保护的技术使用者：中电联电力发展研究院有限公司
技术研发日：2021.09.23
技术公布日：2022/1/28