大華橋水電站橋架安裝及電纜敷設工藝優化

詹維勇，李長耘

(1.華能瀾滄江水電股份有限公司，云南 昆明 650214；2.河海大學能源與電氣學院，江蘇 南京 211100)

0 概 述

瀾滄江大華橋水電站位于云南省怒江州蘭坪縣境內，開發任務以發電為主。電站正常蓄水位1 477 m，裝機容量920 MW，多年平均發電量41.50億kW·h。地下廠房安裝4臺單機額定功率230 MW的立軸混流式水輪發電機組。電站以500 kV一級電壓出線4回接入系統，1回至苗尾水電站，另預留3回500 kV出線間隔。

水電站中除主要設備水輪機、發電機、主變壓器、GIS設備、金屬結構閘門需依靠電源操作，離不開電纜敷設和橋架安裝外，其他共用設備，包括油系統、氣系統、水系統、廠用電系統、照明系統、通風空調系統、調速和勵磁系統、監控系統、保護系統等，無一不與電纜敷設和橋架布置密切相關。

橋架布置恰當、電纜敷設就會相對順暢，不僅滿足電站運行功能要求，也可做到美觀大方和便于維護管理。但目前水電站電纜橋架安裝、電纜敷設方面基本都存在質量通病，很難達到及時投產一次成功的目標。為滿足水電站達標投產和創優要求，大華橋水電站在電纜橋架安裝、電纜敷設施工工藝進行了有效的設計布局和嘗試，取得了較大的成果，橋架布置相對合理，電纜敷設整齊美觀。

1 橋架安裝工藝優化

大華橋水電站電纜橋架為鋁合金和熱鍍鋅鋼制兩種，主要由槽鋼立柱、托臂、梯架、槽盒、護罩和耐火隔板組成，立柱為H-01C型，托臂為與槽鋼立柱配套使用的鋼制立柱托臂。電纜橋架表面采用熱浸鍍鋅工藝進行防護處理。耐火隔板安裝在電纜橋架上，用于多層電纜橋架的層間分隔，保護電纜。

電纜槽盒、立柱是電纜橋架安裝的兩大主要部件。橋架施工時首先確定立柱長度、走向及焊接位置，立柱布置完成后，整個橋架的走向就已成雛形；焊接或用膨脹螺栓固定立柱，安裝過程中根據橋架的連通情況根據施工規范增加立柱。接著是安裝電纜槽盒，確定電纜槽盒的層數、間距、電纜橋架的規格及橋架的連通形式。

需要指出的是，在水電站機電安裝工程中，電纜橋架施工可分為電氣盤柜室部分、電纜廊道部分，電氣盤柜室電纜橋架的布局相對復雜，因為電氣盤柜室涉及的系統較多，電纜數量多，同時也是全場電纜出線源頭，需確保橋架與各系統設備連通良好。因此電氣盤柜室電纜橋架布置就顯得相當重要，需要做好橋架數量、槽盒層數、走向的提前布局。針對上述特點，大華橋水電站在電氣盤柜室的橋架布置、安裝和電纜敷設方面進行了大量準備工作，最后橋架走向合理、電纜敷設順暢美觀。

1.1 電纜橋架分層分布

從電氣的高壓系統、低壓動力系統、控制保護系統、自動化系統對橋架進行優化設計，對各系統的電纜布局做到心中有數，確認各系統電纜平均半徑及經過各部位橋架的電纜數量，確認橋架容量是否足夠或電纜是否可以更換敷設路徑。各層橋架排列安裝電壓等級自高到低，自下而上排列，這種排列方式不僅可以減少對控制電纜的電磁干擾，而且有利于動力電纜冷卻，便于敷設大截面電纜。

1.2 電纜橋架轉彎處優化

(1)在電纜支架拐角處增加支架或角鐵支撐，防止后期電纜下沉，如母線洞電纜溝內的電纜通道。

(2)電纜槽盒拐角處，要求廠家提供了配套的彎通槽盒，該部分槽盒包括90°直角彎通，三通，四通，變徑彎通、變徑三通、變徑四通以及垂直變向彎通，其彎角弧度需滿足電纜彎曲半徑。

1.3 電纜橋架進入盤柜優化

采用自下端進入盤柜和自上端進入盤柜兩種方式。

(1)電纜由下端進入盤柜方式，如機旁柜、副廠房二次盤柜室，適用于兩者之間空間較大且樓板上有開孔時。同時布置并制作相應豎直梯架用于固定電纜。

(2)電纜由上端進入盤柜。為保證電纜敷設的垂直幅度，制作坡度槽盒連接橋架及盤柜頂端。

1.4 電纜豎井安裝優化

(1)大華橋水電站電纜豎井高差180多m，由于敷設電纜較多，電纜橋架承重較大，故選用鋼制材料梯架；梯架安裝方向朝向豎井壁，便于電纜敷設及整形，電纜敷設后期整體效果較好。豎井段梯架鋼支撐采用螺栓連接，但考慮豎井承重較大，敷設電纜后易使橋架受損，故在固定板位置采用焊接工藝，以保障豎井橋架的整體剛性。

(2)支架的分層布置，利于電纜散熱及日后擴改建工作，提高了電纜支架的整體施工工藝。

(3)豎井上方電纜拐彎處采用鍍鋅鋼管替代鍍鋅角鐵，增大接觸面，避免電纜損傷和單個橋架因支撐不足而引起電纜下垂。電纜敷設制作相應工裝，防止橋架及電纜受損。

1.5 豎直橋架安裝優化

豎直段橋架選用梯架形式，便于電纜綁扎及成型美觀。機組端子箱，通風系統、工業電視系統端子箱等設計未考慮部位，施工安裝時根據現場尺寸，增加相應梯式橋架。

1.6 電纜溝及隔斷位置優化

對設計圖紙遺漏或未考慮部分，電纜敷設前為保證成型美觀，自制門型簡易支架工裝安裝至電纜溝及隔斷位置，防止電纜直接敷設在電纜溝地面。

1.7 電纜橋架繞行優化

在發電機母線出口和風洞位置，特別是母線出口位置橋架為電纜主通道，電纜橋架層數多，極易造成自制橋架不規則、不統一，經常出現電纜橋架需繞行的問題。該處橋架制作方式嚴格按照橋架槽盒切割位置45°彎角，斜坡長度1.5 m，多層橋架轉彎位置統一在同一豎直線上，每層橋架之間間距與水平段橋架一致的方式；這樣保證了電纜敷設不擁擠且敷設成型美觀。

1.8 電纜橋架層數和尺寸不足的處理

根據大華橋電站的特點，電纜槽盒高度僅有100 mm，且槽盒蓋板、防火板需占用部分空間，槽盒真正可使用深度僅60 mm左右。根據設計提供的電纜數量及規格，在副廠房二層、五層，機旁盤下主通道以及水輪機層主通道等處橋架層數明顯不夠，施工時增加了層數；在母線洞電纜溝、GIS等處電纜橋架尺寸偏小，加大橋架尺寸，避免電纜敷設時溢出橋架。

2 電纜管安裝工藝優化

電纜由橋架引至現地自動化元件時采用電纜管走線，既有效防護電纜，又能保證整體效果美觀。

(1)配件的選型時，電纜管成型是否美觀，與管件的型號有著非常大的關聯，對一些常規管路的配件型號進行選取、統一采購。由于各類電纜管現場安裝時，需按照現場實際情況進行配割。端部連接方式，宜選取緊固式，配件包括直通、彎通、三通等。金屬軟管選用統一顏色的帶塑管，并配套相應的法蘭配件。

(2)在現地元件較多，電纜數量較多時，選用明管安裝將造成視覺上的雜亂無章，因此采用了規格合適的線槽，根據現場實際所需進行配割安裝，電纜分支后，采用明管安裝，如墻上明裝端子箱位置、電纜溝槽盒引出位置等。

(3)配線箱出線較多，且其出線方向不一致時，采用明裝管路引出。

(4)成排金屬電纜管安裝優化。成排金屬電纜管安裝時，根據現場情況，制作支撐管架，利用管卡將管路固定于管架上，管間距需保證一致。

(5)房間內電纜管安裝優化。房屋頂部大多存在主梁，若采用貼面繞梁安裝，會導致電纜管路彎頭較多，針對于此，后續電纜敷設工序施工困難，優化布局后采用頂部吊桿安裝，吊桿安裝時保證電纜管走向一致。該方式同樣適用于主廠房拱頂管路安裝，吊桿改為支撐桿。房屋內若無需繞梁安裝，則采用貼墻安裝。

(6)現地設備連接優化。現地設備端由電纜管引出，盡量采用統一型號軟管連接，上接金屬管直通，下引至設備安裝法蘭口。電纜由槽盒內引出，上接槽盒格蘭頭，下引至設備安裝口。格蘭頭配套采購，電機因型號、規格各不相同，其格蘭頭規格也不一致，電機廠家供貨時提供或統一采購變徑的格蘭變徑頭，保證電纜軟管接入的一致性。上述設備的電纜保護采用金屬軟管，但是在GIS、封閉母線處采用與主設備顏色一致的PVC管，有利于電纜的固定和美觀。

3 電纜敷設原則及工藝

大華橋水電站電纜敷設工作區域包括地下主廠房、副廠房、主變洞室、出線平洞及出線豎井、地面開關站以及壩區控制室等場所，電纜敷設及配線包括10 kV電力電纜，0.4 kV系統的動力、照明電纜，全廠控制、保護和通信電纜(線)/光纜等。

(1)提前策劃，逐根展放。電纜敷設時提前策劃，逐根展放，避免交叉，綁扎牢固電纜直線段每2 m布設一排綁扎帶，轉彎位置0.8 m布設一排綁扎帶，這樣保證電纜敷設整潔美觀，排列整齊。

(2)電纜走向及路徑優化。明確電纜走向、層次后敷設電纜，盡量避免電纜交叉。

(3)電纜敷設方向優化。安裝時保證電纜排列整齊，沿同一方向綁扎，并清理多余扎帶。

(4)電纜敷設時間優化。同一型號電纜(同起止點)提前準備，在同一時間段內敷設。

(5)同層電纜敷設優化。一層橋架內可敷設多層電纜，但需保證層次清晰，上下層電纜不交叉。同層電纜敷設，按同一方向，沿橋架同一側敷設，敷設電纜時拐角處最重要，首先考慮先敷設直徑最大的電纜，然后將電纜擺放梳理齊整。

(6)高壓電纜敷設優化。高壓電纜敷設時，采用專用電纜管卡對電纜進行固定。

(7)豎直段電纜敷設優化。提前策劃，并根據電纜走向，確認電纜敷設次序，電纜敷設先沿梯架遠手端開始，以便于后期增加電纜，保證整體成型美觀。

(8)電纜進入盤柜前優化。根據匯控柜內端子排位置提前策劃電纜走向，避免電纜交叉。

4 二次電纜配線原則及工藝

二次配線按照制造廠家安裝說明書和GB50168—2016《電氣裝置安裝工程電纜線路施工及驗收規范》、《電信網光纖數字傳輸系統工程施工及驗收暫行技術規定》(YD44)的規定進行，電纜線鼻子的制作采用高性能冷壓鉗壓制。配線前對電纜剝線位置進行統一規劃，在盤柜底部上方100 mm位置處開始剝電纜皮。增加盤柜固定電纜簡易工裝，用統一材料固定，并保證高度一致。采用圓鋼制作電纜架，圓鋼用扎帶與盤柜綁扎牢固。大華橋水電站盤柜內存在沒有走線槽或走線槽偏小的情況，統一采購線槽更換。廠家盤柜到貨時，僅考慮廠家內部電纜走線，未考慮現場安裝走線，從而導致后期線槽蓋板封閉不嚴實，通過扎帶綁扎解決該問題。電纜芯線盡量走線槽，這樣既保證美觀，又保證了工藝質量。

除此之外，大華橋水電站還做到以下幾點保證了二次電纜配線工作的順利完成。

(1)提前策劃，與設計、廠家溝通。設計圖紙到達現場后，提前與設計、廠家溝通，合理布置盤柜內部端子排和槽板。

(2)提前策劃電纜芯線分布。提前策劃電纜芯線分布，保證電纜層次分明、芯線去向清晰明朗。

(3)備用芯線預留優化。備用芯預留至盤柜頂部，綁扎牢靠，頂端加裝白頭并做標識，芯線頂部套設備用芯線管進行保護，確保運行安全可靠且利于日后查改線。

(4)電纜標識標牌優化。在電纜敷設過程中，每根電纜整理固定的同時完成中間位置的永久標識，終端標識在電纜接線時再安裝永久電纜標牌。電纜標識標牌，統一懸掛于電纜分叉處。電纜成捆狀配線時，將電纜標識牌引出，并做到排列整齊美觀。

(5)配線優化。在電纜芯線配線過程中易發生配線凌亂，配線端部長短不一等情況。配線過程中提前將芯線分布策劃，線槽內成捆綁扎，配線密集處每3個接線端子對應一個線槽出口。配線時剪切芯線長度后，再進行配線；芯線標識長度也一致。

5 結 語

經過優化設計和改進后，大華僑水電站機組及公用系統橋架安裝、電纜敷設等工作圓滿完成，確保了本電站的橋架和電纜安裝質量。大華橋水電站橋架安裝和電纜敷設施工整體布局合理、美觀；并縮短了施工工期，優化了安裝工藝，取得良好的社會和經濟效益，為今后水電站橋架安裝和電纜敷設可提供良好的借鑒作用。