荊江分洪進洪閘更新供電設備施工技術

蔡 松

(湖北省荊州市荊江分洪工程南北閘管理處北閘管理所 434000)

1 工程概況

荊江分洪進洪閘(北閘)地處長江中游荊江南岸，位于湖北省公安縣太平口境內，是荊江分洪工程的主要組成部分。其主要作用是:當長江洪水超過荊江河段的安全泄量時，及時開閘分蓄荊江超額洪水，降低荊江洪水位，保護荊江大堤江漢平原的防洪安全。

北閘建于1952年，1988～1989年按新的防洪水位對北閘進行了加高加固，涵閘啟閉方式由原人工手動更新為電力啟閉，涵閘電機供電電纜放置在工作橋兩側吊架上沿閘軸線敷設，共敷設電纜52km。共有啟閉機控制柜54臺，電源分電柜6臺。

此次電纜更換工程，主要更換北閘閘門電控柜連接變電所主供電電纜，并對其該閘室的電纜總控制室內的配電柜和配電房低壓配電柜進行檢修。更換的電纜為鋁芯交聯聚乙烯絕緣鋼帶鎧裝聚氯乙稀護套電力電纜兩根，更換的電纜規格為YJLV22－0.6/1kV－3×120+1×70。

2 出險原因

2.1 險情基本情況

供電電纜為閘門啟閉提供專用電源。2009年在閘門啟閉運行中，第46孔VLV29－3×120+1×50電纜出現了電纜短路，2010年在閘門啟閉的運行當中，第48孔VLV29－3×120+1×50電纜也出現了電纜短路、燃燒、中間線路自動斷路等情況，嚴重影響涵閘閘門啟閉正常供電，不能給分洪提供安全電力保障。

2.2 出險原因分析

經分析，主要原因是電纜使用年限過長。1988年按新的防洪水位對北閘進行了加高加固，啟閉方式由原人工手動更新為電動啟閉。至今已使用23年。因電纜使用年限過長，內部線路自然氧化導致線路出現斷路、短路，使電纜局部被擊穿，無法正常供電。

2.3 險情可能產生的危害分析

在近兩年(2009年和2010年)的運行當中，出現了電纜短路、燃燒、中間線路自動斷路等情況，嚴重影響涵閘閘門啟閉正常供電，不能給分洪提供安全電力保障。

3 除險措施

3.1 具體除險措施

電纜應急更換具體施工方案包括舊電纜拆除、新電纜敷設，包括電纜螺桿固定、電纜頭連接、電纜測試和電纜校驗。

電纜應急更換工程于2011年9月18日開工，2011年10月25日完工。

為確保電纜敷設質量，根據施工設計圖紙、施工技術標準、技術要求及主要參數，確定施工方案。其施工工藝流程見圖1。

圖1 電纜敷設施工工藝流程

供電電纜路由配電房總控制室部分和室外電纜溝電纜、閘體架空電纜和啟閉機房電控柜部分組成。

3.1.1 電纜敷設前施工準備

3.1.1.1 材料

a.所有電纜應具有出廠合格證、生產許可證、“CCC”認證標識;其規格型號及電壓等級應符合設計要求。

b.電纜外觀完好無損(若是鎧裝無銹蝕、無壓扁現象)，無絞擰和扭曲現象;無護層折裂等未消除的機械損傷。每盤電纜上標注規格型號、長度及出廠日期。

c.所有緊固螺栓，均應采用鍍鋅件。

3.1.1.2 機具設備

a.手動工具。包括電工工具、鋼鋸、手錘、扳手、十字鎬、鍬等。

b.電動工具。為電氣焊機具。

c.測試器具。包括兆歐表、皮尺。

d.其他工具。包括人字梯、可升降支架及軸杠、電纜滾輪、轉向導輪、倒鏈、滑輪、鋼絲繩、大麻繩、電纜牽引頭、電纜鋼絲網套、手持通話對講設備等。

3.1.1.3 作業條件

a.敷設電纜沿線無障礙物，場地清理干凈、道路暢通，溝蓋板齊備。

b.敷設電纜用的腳手架搭設完畢，且符合安全要求。

c.檢查敷設電纜用機械設備是否良好。

d.電纜橋架、電纜托盤、電纜支架及保護管安裝完畢，并檢驗合格。

e.變配電室內全部電氣設備及用電設備配電箱柜安裝完畢。

f.接地系統。在土建箱變基礎挖好后安裝接地極和接地扁鐵，待設備安裝后接入各設備，接地電阻不大于4Ω。

3.1.2 舊電纜拆除

原有架空電纜固定支座的拆除方案為:先搭設活動架子，用手提砂輪切割機將原來支架上的夾具螺栓切割開，拆除安裝支架上所有的障礙物及固定卡子，然后采用牽引車分別由兩頭將其舊電纜抽出。舊電纜抽出時，沿進洪閘每孔設專人在操作平臺(活動腳手架平臺)上進行監控。對于電纜溝部分，則由人工將電纜溝的蓋板翻起后，人工將舊電纜拉至電纜溝的起點，然后由牽引車在由南向北方向將電纜拆除。

3.1.3 新電纜敷設

架空新電纜敷設采用機械牽引敷設。使用機械牽引時，首先在工作橋下游一側槽鋼上焊接滾輪，將電纜放在滾輪上，使電纜牽引時不與鐵支架摩擦。

電纜的最大牽引強度按國家現行標準《電氣裝置安裝工程電纜線路施工和驗收規范》(GB 50168)執行(見下表)，最大牽引速度不得超過15m/min(0.25m/s)。

電纜最大允許牽引強度表

在原工作橋支架上舊電纜的安裝位置，每隔2～3個支架放置一處導向輪，然后在閘室外側地面上安裝一臺3kW慢速卷揚機，將電纜牽引到位，卷揚機牽引時，安裝人員要每隔一孔設1個滑輪并派專人負責監控，防止因牽引損傷新電纜。電纜放纜車則配合卷揚機牽引，將電纜緩緩放出。電纜采用機械牽引要設置牽引頭，牽引速度不大于8m/min。

架空電纜敷設牽引頭采用銅芯，牽引用φ6鋼絲連接牽引頭和15個導向輪。每次架空電纜敷設只能牽引YJLV22－3×120+1×70一根電纜。

新電纜敷設沿電纜溝每隔2m安排一人，將新電纜人工敷設在電纜溝的支架上，沿電纜溝人工敷設到配電機房的低壓配電柜上。

3.1.4 活動腳手架搭設

該工程架空電纜拆除和架空新電纜敷設的活動腳手架采用門式鋼管腳手架搭設，高度5.5m，每臺腳手架長3.6m，架子底部設轉向輪，施工時，為了防止活動腳手架向外傾倒，活動腳手架定位時，架子內側采用拉接器與閘體上的支架等做好固定。

門式鋼管腳手架搭設的活動腳手架施工圖見圖2。

圖2 門式鋼管腳手架搭設的活動腳手架施工圖

門式鋼管腳手架選用規格為1220mm×1700mm。

門式鋼管腳手架布置6臺。

3.1.5 電纜頭制作、安裝施工工藝流程

電纜頭制作、安裝施工工藝流程分別為:

搖測電纜絕緣→剝電纜鎧甲、打卡子→焊接地線→包纏電纜、套電纜終端頭套→壓電纜芯線接線鼻子，與配電房低壓配電柜連接。

搖測電纜絕緣→剝電纜鎧甲、打卡子→焊接地線→包纏電纜、套電纜終端頭套→壓電纜芯線接線鼻子，與啟閉機房電控柜連接。

3.1.6 新電纜固定

采用M10鍍鋅螺桿將新電纜固定在工作橋下游的電纜支架上。

3.1.7 新電纜測試

電纜主控項目的電纜耐壓試驗、絕緣電阻值必須符合國家現行標準《電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準》(GB 50150)的規定。

a.電纜全部敷設完成后，做電纜試驗;其項目有:測量絕緣電阻、直流耐壓、泄漏電流(見圖3和圖4)。

b.電纜出廠時，50Hz交流電壓實驗3.5kV 5min未擊穿。該產品結構、性能及外觀檢查均符GB/T 12706—2008的要求。

圖3 測試啟閉機房分電柜電壓

圖4 測試新電纜絕緣電阻

3.1.8 安全管理

電纜盤支架平地放置穩固，以防支架傾倒后傷人或損傷電纜;電纜支架鋼軸的強度和長度與電纜盤重量和寬度相匹配。

a.人力敷設電纜時，由專人負責統一指揮控制節奏，每隔1.5～3m有一人肩扛電纜，邊放邊拉，慢慢施放。

b.機械施放電纜時，采用專用電纜敷設機并配備必要的牽引工具，牽引力大小適當、控制均勻，以免損壞電纜。

c.施放電纜前，已檢查電纜外觀及封頭是否完好無損，施放時注意電纜盤的旋轉方向，不要壓扁或刮傷電纜外護套。

d.敷設時電纜的彎曲半徑大于規定值。在電纜敷設安裝前后用1000V兆歐表測量電纜各導體之間絕緣電阻是否正常，并根據電纜型號規格、長度及環境溫度的不同對測量結果作適當的修正，小規格(10mm2以下實芯導體)電纜還應測量導體是否通斷。

e.該工程在景區內施工，切實做好了防止交通事故的安全措施。施工區域應用標準路欄等嚴格分隔，并有明顯標記，夜間加掛警示燈，以防游人或車輛等誤入。

f.鋸電纜前，與電纜走向圖圖紙核對相符，并使用專用儀器(如感應法)確切證實電纜無電后，用接地的帶絕緣柄的鐵釬釘入電纜芯后再進行施工。扶絕緣柄的人戴絕緣手套并站在絕緣墊上。

g.開啟電纜溝蓋板時使用專用工具，同時注意所立位置，以免滑脫后傷人。開啟后設置標準路欄將施工場地圍合，并有人看守。工作人員撤離電纜溝后，立即將蓋板蓋好，避免行人碰蓋后摔跌或不慎跌入溝內。

h.電纜溝中電纜施工的安全措施為:

?施工前，已探明地下各種管線及設施的相對位置;

?溝蓋板揭開后，堆放到距電纜溝0.5m外的溝邊，并平穩放置，未損壞附近的綠化。

3.2 險情整治效果分析

經分析，險情整治達到了應急更換的目的，全部項目達到以下國家頒布的現行技術規程規范及工程質量驗收標準:

a.《建筑電氣工程施工質量驗收規范》(GB 50303—2002)。

b.《電力工程電纜敷設規范》(GB 50217—2007)。

c.《電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗收規范》(GB 50169—2006)。

d.《電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準》(GB 50105—2006)。

2011年11月經荊州市長江河道管理局驗收組評審鑒定為合格，電纜應急更換效果較好，可以保證工程的安全運行。?