邱 扬，温俊强，刘鹏飞

（国网山东省电力公司青岛供电公司，山东 青岛 266000）

随着城市发展，地下各类电缆管线不断增长。电缆隧道是为地下电缆专门铺设的通道，在地上每隔一段距离就须要设一个电缆井盖。随着城市电力井盖逐年增多，对井盖的安全、功能需求越来越高，但井盖质量参差不齐，一旦井盖发生破损或丢失，若有杂物从破损的井盖处坠落，可能造成通道下方电缆损伤，严重影响线路的安全稳定运行、极端情况下可能导致线路损伤乃至跳闸[1]。同时，不论破损井盖位置是处于车行道还是人行道中，都会阻碍道路正常通行，严重时会危及车辆和行人安全。

1 现有解决方案

为了解决上述问题，现有的方案主要包括以下2 个方面，第一种是对井盖本体进行改进，通过改变井盖本体的结构，例如增加电子防盗机构、加固机构或防护机构，以求增加电缆井盖的强度，提高防盗性能；但这种方式通常须要将现有的井盖进行全部或大部分更换，耗费巨大且费时费力，经济性较差，进一步增加了电缆井盖的制备成本， 且改进后的井盖结构一般都比较复杂，进一步增加了安装和维护成本。第二种方案是建立电力井盖智慧监测系统[2]，采用物联网技术、无线供电技术、无线通信技术实现井盖授权开启，防止外人进入等功能，并可实现对电缆井盖的破损和丢失现象进行实时检测，异常状态报警，这种方式虽然在一定程度上能够及时发现电力井盖的安全隐患，但是并不能从根本上解决井盖破损影响电力管线安全稳定运行，严重的可导致线路跳闸的问题。

目前，电力部门对电缆井盖破损的应急处置方案为：运维人员迅速赶赴现场，在破损井盖处设置遮栏和警示标志，并现场看守，以防人员、车辆坠落。同时，紧急调用尺寸匹配的新井盖。但是，调用井盖过程最少须要耗费3～5 h，既影响了车辆、行人安全，又增加了电力线路运维管理的人工成本。

因此，亟待研制一种便携式电缆应急抢修井盖，能快速处置、恢复道路通行，提高抢修效率，降低车损和人身事故。

2 新型应急抢修电力井盖设计

2.1 井盖主体部分设计

现有球墨铸铁井盖直径在76～90 cm，重量在70～100 kg，不方便人工搬运。普通铸铁的密度在7.2～7.4 g/cm3，以圆形铸铁井盖为例，以井盖质量在50 kg 以内作为约束条件，得出井盖直径和厚度的可行域如图1 所示，即为达到可行解的范围。图1给出了实现井盖重量50 kg 以内目标下，井盖直径和厚度的可行组合。

图1 目标约束下井盖直径、厚度的可行解

目前中小型轿车的重量在1.5～2 t，一般工程车重量在1.8～2.2 t，假设每个轮胎与路面的接触面积200 cm2（即0.02 m2），则可计算压强约为2.7 MPa，项目选定的材料屈服极限为180 MPa，满足一般车辆通行的强度要求，验算合格。

本文研究的应急抢修井盖能够实现临时遮蔽井口，快速恢复道路通行的作用，属于临时遮蔽设施。可以通过合理设计井盖的宽度和厚度，控制其最大重量。为保证车行道通行的目的，应急井盖应具有一定的厚度以保持牢固。同时，为了保证便携性的目标，降低井盖整体重量，在直径一定的情况下，须要采取降低井盖厚度措施。因此而降低的稳定性，可以通过其他辅助设施来补偿，达到兼顾轻便和稳定的总体要求。

考虑到城市道路上的电缆井盖直径在74～90 cm，如遇到井盖破损的情况，须调用大小匹配的井盖进行更换。无须事先知道破损井盖尺寸，对于不同直径的井盖具有通用性。

2.2 井盖稳固部分设计

在不增加井盖本身重量前提下，为提高位于车行道上井盖总体稳定性，每次使用时在铁板底面圆心处挂环上悬挂重物，可采用普通电力工具袋，袋内装有铁块等重物，也可采用尼龙袋中冲沙的方法，可在路边就地取材，方便快捷，增大设备整体对地面的压力，提高稳定性。

针对应急抢修井盖受车辆冲击、容易发生位移的问题，提出了附加可拆卸卡位限定装置方法，即在井盖边缘与井壁接触约1 cm 的位置，沿圆周分布贯穿上下表面的通孔，从上表面钻入适合直径的螺栓，下表面通过六角螺母实现螺栓的固定，螺栓从下表面向下延伸约5 cm，螺栓表面与井壁距离约0.3～0.5 cm。经测试在700 N 推力下不至于位移，可实现遮蔽井口和快速恢复道路通行。采用该方案具体实现形式如图2 所示。

图2 下表面螺栓固定方案示意图

本文所研制应急井盖进行标准组装加工，对螺栓进行紧固，在表面粘贴反光膜警示标志。经过仔细检查，确定该新型应急抢修井盖设施构合理，坚固不易损坏，能够满足实际应用要求。

在合理的尺寸设计，以及各种零部件的规格参数，绘制了用于井盖制作的CAD 图纸如图3 所示。

图3 新型应急抢修井盖三视图

3 推广应用情况

本文研制应急抢修井盖以加工完毕并经测试可以使用，总体重量在47 kg 以内。采用新型应急抢

该装置便于车辆携带，坚固牢靠，并具备夜间反光警示效果。经现场测试，能够经受住一般车辆碾压，安全可靠，实现了预期效果，具备良好的推广应用价值。

4 结束语

本文研究了一种新型应急抢修电力井盖，用以解决位于城市中车行道、人行道、绿化带中的电缆井盖破损，而更换匹配井盖又需要较长时间的情况。所用原材料简单易得，主体材料是常见的铁板、防滑钉、M10 螺栓和电力工具袋。制作工艺简单，依托本设施制作的设施重量轻，可以存放在电缆运维人员的巡视车辆上，巡视遇到井盖破损的状况时，可以替代电缆井盖，达到恢复道路畅通、防止行人坠落的效果。

本文研究内容不仅解决了传统电缆井盖调用慢，危及车辆、行人安全的问题，并且减少了井盖破损持续时间，降低了井盖破损造成事故的概率。同时，使电缆井盖的更换管理更加高效，提高了设备管理水平。