摘要:電力電纜因其自身獨特的性質,在為群眾帶來便利的同時,也使其隱患難以發現并及時消除,故障發生后難以診斷,不僅消耗時間長,而且并不能準確的找出問題并及時恢復。本文對10kV電纜施工中注意的幾點問題談談看法。
關鍵詞:電力電纜;施工
1"" 10kV電力電纜施工過程中可能存在的問題
電力電纜從結構上來說,可分為導電層、絕緣層、屏蔽層和保護層。在電力電纜施工中,由于不恰當的施工工藝、方法等造成電纜損傷,會對電纜的安全運行產生不利影響,特別是這種影響由于初期的隱蔽性和過程的發展性,在施工完成后數月甚至數年才可能發展成故障,給分析、查找、修復帶來很大難度。
1.1電力電纜的機械性損傷
是指電纜由于受到外部機械力的作用,導致電纜保護層、屏蔽層、絕緣層甚至導電層損傷、在電纜驗收過程中,我們會做出多種測試,例如電纜耐壓試驗、泄漏電流試驗,但這些都很難發現電纜存在的機械性損傷問題。
電纜敷設時:牽引力過大拉傷電纜;不恰當展放擠傷電纜;敷設路徑上尖銳物割傷電纜;彎曲半徑過大折傷電纜。電纜運行時:通道不均勻沉降拉傷電纜;通道上不當的外部施工損傷電纜。
1.2絕緣受潮
電力電纜本身具有一定的防水性,但絕緣層被水侵入后會導致絕緣降低導致電纜故障、電纜中間接頭或終端頭電纜附件材料問題或施工工藝導致密封不良,潮氣侵入;電纜絕緣層遭受機械損傷或化學腐蝕損傷,潮氣侵入;非防水電纜長期處于水浸狀態,潮氣侵入。
1.3渦流發熱
導體在磁場中運動或處在變化的磁場中,都要產生感應電動勢,導體能形成閉合回路,則會產生渦流。10kV配電系統中,大電流電力電纜多采用單芯電纜,運行中的單芯電纜周圍會產生交變磁場,如果周圍有閉合電磁回路,則會產生渦流,引起局部發熱、局部發熱導致電纜絕緣層老化,降低單芯電纜的運行可靠性;局部發熱導致電纜載流量降低,影響電纜安全運行。
2" 10kV電纜敷設時的基本方式
10kV電纜敷設的方式主要有以下幾種,直埋敷設,排管敷設,溝道敷設、隧道敷設等多種方式面對不同的情況,我們通常采用不同的敷設方式。
直埋敷設:多用于綠地周圍敷設或者臨時性電纜敷設,因為這種方式具有操作起來簡便快捷而且節省施工的投入。直埋電纜的保護更為重要。埋設墊層較淺時,應增加具有承載能力的混凝土或加強塑料防護蓋板以抵御上方的機械壓力;埋設墊層較深時,可用磚、塑料板等作為防護蓋板。推薦全線采用塑料警示帶作為標志手段,也可在路面上方增加標志樁或類似物。
排管敷設:多用于對路面景觀有要求的公用電力通道,排管多采用水泥涵管、涂塑鋼管、PVC管和PE管。排管敷設時,轉彎處或長距離中間段應留置檢查(檢修)井。
溝道敷設:多用于電纜集中區域,如變電站內、溝道敷設時,電纜更換方便、擴容經濟。但對溝道內的單芯電纜的固定,應考慮短路動態沖擊強度。
隧道敷設:多見于一些發達國家、隧道敷設時,運行檢修方便,并且杜絕了反復投資的現象、但應其前期的投資較為巨大。在國內尚未規模使用。
3" 10kV電力電纜的施工要點
3.1路徑選擇
施工前,必須根據設計圖紙或方案.對電纜施工路徑進行。勘查,盡可能避開高溫區、化學腐蝕區、對明顯可能出現的地質沉降區和潮濕區,應咨詢設計單位,采取措施,確保電纜路徑的安全。同時,電纜路徑與周圍的構建筑物還應保證規定的安全距離。
3.2電纜運輸與裝卸
電纜盤應立放運輸,避免電纜盤上各電纜層滑動。裝卸時,起吊工具不得觸及電纜,防止電纜損傷、人工滾動電纜盤時,應按電纜盤緣上所指方向滾動,避免各電纜層松脫。滾動距離不應過長,避免電纜在盤上卡死。
3.3電纜敷設
原則上,電纜從電纜盤上端拉放。電纜盤拉放方向應與滾動方向相反。不得從臥放的電纜盤上抬舉電纜,否則會使電纜扭曲并受到損傷、電纜盤必須能隨時制動,避免敷設停止時,電纜盤繼續滾動造成電纜折彎。
電纜牽引時,不應超過允許的張力、以采用連接在電纜上的牽引頭牽引方式為例,張力:
P= A
式中:P---張力,N;
---允許拉應力,N/mm2,銅芯 =50;
A---線芯截面積和,mm2。
電纜轉彎或盤旋預留時,應大于電纜最小允許彎曲半徑(表1),避免擠壓損傷。
表1" GB50054-95:電纜彎曲半徑與電纜外徑比值
電纜護套類型
電力電纜
其他多芯電纜
單芯
多芯
15
金屬護套
鉛
25
15
30
鋁
30
30
20
紋鋁套和紋鋼套
20
20
無鎧裝10
非金屬護套
30
15
有鎧裝15
注:①表中未說明者,包括鎧裝和無鎧裝電纜;
②電力電纜中包括油浸紙絕緣電纜(不滴流電纜在內)和像塑絕緣電纜,其它電纜指控制信號電纜等。
電纜敷設時,應對路徑進行檢查,清除尖銳物體,并對橋架、管口等尖銳部位進行防護,避免敷設過程中損傷電纜。
3.4單芯電纜敷設
不同時敷設三根單芯電纜時,應避免正敷設的單芯電纜對已敷設的單芯電纜造成擠壓傷害。
單芯電纜排管敷設或者采用保護管保護時,應采用由非磁性的PVC或PE管作為排管或保護管,避免產生渦流現象。
單芯電纜不得不穿磁性鋼管時,應三相同穿一根鋼管并采用三角形捆扎,確保捆扎牢固。
單芯電纜固定,應采用完全由非磁性的鋁合金或優質合金鋼制成的電纜卡圈,不得采用磁性電纜卡圈或者鐵絲綁扎,避免產生渦流現象。
3.5電纜預留
電纜敷設后,應預留一定長度(表2),略成“蛇”形,不應拉直,以便在熱循環過程中,電纜縱向熱膨脹能夠得到補償。
表2
序號
項目
預留長度(附加)
說明
1
電纜敷設弛度、波形彎度、交叉
2.5%
按電纜全長計算
2
電纜進入建筑物
2.0m
規范規定最小值
3
電纜進入溝內或吊架時引上(下)預留
1.5m
規范規定最小值
4
變電所進線出線
1.5m
規范規定最小值
5
電力電纜終端頭
1.5m
檢修余量最小值
6
電纜中間接頭盒
兩端各留2.0m
檢修余量最小值
7
電纜進控制、保護屏及模擬盤等
高+寬
按盤面尺寸
3.6附件選擇
電力電纜的附件主要分為兩類,熱縮附件和冷縮附件
冷縮附件具有良好的彈性及防止電纜受潮等特性,無論處于任何惡劣的環境,都可以緊緊的依附在電纜的周圍,提高安全系數;熱縮附件存在彈性差的特點,由于熱膨脹系數的影響,無法做到與電纜同步收縮,會發生脫層裂縫的事件。
冷縮附件改變電場時應用幾何法,通過應力錐改變電場分布,比較容易控制和檢驗;熱縮附件改變電場時,通過改變介電常數和體積電阻參數,難以控制參數的穩定性。
因此,電力電纜工程從質量角度出發,選擇冷縮附件,有助于減少質量隱患,提高電纜運行的安全性。
4" 10kV電力電纜的施工中的機具選擇
10kV電力電纜施工過程中,選擇合適的機具,對保證電力電纜施工質量,也有重要作用,特別是在在大截面電力電纜的敷設過程中,選擇一套完整的機具尤為重要。
(1)要擁有一個電纜盤支承架,這也是大交聯電纜工程中必不可少的,在施工的過程中,要確保電纜盤支承架的結構完整,功能完備。
電纜盤的直徑會隨著電纜截面的增大而不斷增大,為了節省人力和物力,我們可以在施工的過程中選擇使用吊車來加以輔助。
(2)在電纜的施工過程中還需要電纜牽引機。電纜牽引機可以均勻牽引電纜敷設并可控制牽引力大小。
在敷設重型電纜時,使用鋼繩牽引會使電纜在遇到轉彎時因摩擦力和張力的影響而無法前行,此時可使用電纜傳送機。電纜傳送機在使用的過程中由專人統一指揮,并且以每分鐘6-8m的進度勻速推動電纜下放。在均作用力的帶動下,電纜的外部保護層得到了很好的保護,電纜承受的機應力很小。另外,電纜傳送機在重型電纜的施工過程中若配合鋼絲繩牽引則會有更好的效果。
(3)無論是傳送機傳送電纜還是鋼絲繩牽引,或者是人工手動敷設電纜,都要用電纜滑輪。常見的電纜滑輪有兩種,直線滑輪和轉彎滑輪。我們根據長期的實踐可以看出,在管道類或是隧道類場所,多選取直線滑輪和轉彎滑輪組合的方式。
5" 總結
我國在電力電纜的施工過程中面臨的挑戰還有很多,為了保證施工技術的順利提升,我們要認真總結施工過程中出現的問題,采取積極的態度來面對,提高城市配電系統的安全系數,切實保障人民群眾的財產安全,從而使我國電力事業蓬勃發展。