解析變電站電纜溝排水系統的技術改造

陳佳鵬

（福建億興電力設計院有限公司， 福建 泉州 362000）

0 引言

福建省雨季較多，變電站由于電纜管溝進水導致電纜被浸泡是目前一個普遍的現象。在我們沿海地區，防汛工作作為變電站的日常工作，對于變電站的正常運行起到很大的作用，但是就傳統的變電站電纜溝的排水系統而言，在雨勢較大時，排水的速度會很慢，且會出現最低點積水排除不干凈的現象，這就會很容易造成電纜溝由于積水浸泡電纜的現象。為了提高變電站電力設施的供電穩定性以及抵抗洪澇的能力，需要對變電站的排水系統的建設進行技術改造。

1 電纜溝積水的危害

（1）電纜溝作為排水的結構，難免儲水，在積水不能及時排出就會使得電纜溝積水的現象產生，電纜溝中的水有時甚至會超過1m，由于操作困難，電纜巡視工人無法下井進行正常的檢查和巡視，長時間就會影響到電纜的巡視效率，使得電纜在運行中產生的故障不能夠及時的發現和得到治理，進而影響電纜的正常使用，并且極有可能使得電纜的故障擴大，如電纜頭破裂，此時就需要相關專業人員更換電纜頭或者做中間接頭，這樣不僅會使得停電的時間延長，還會影響變電站的正常供電，有可能增加新的故障點。

（2）電纜溝在進水后，會有水蒸氣彌漫在整個電纜溝中，即潮氣，當電纜因為施工或者本身質量的問題產生了裂縫，就會使得水蒸氣進入電纜絕緣皮內部，進而導致電纜因為進水而爆裂。

（3）變電站在最開始進行兩網改造時，是將高壓分線箱放在電纜井里面的，這會使得高壓分線箱由于長期和水蒸氣或者直接和水接觸，最終影響到設備的正常運行，如設備發生生銹和腐蝕的現象，很容易引發變電站用電故障。

（4）電纜在鋪設時盡管會盡量避免和水接觸，并進行排水措施的使用，但是在牽引和穿管時，往往可能會由于人為因素導致用塑料紙裹住的電纜頭浸在水中，或者外護套破裂使得電纜滲進水，這些都會影響電纜的正常使用，甚至影響整個變電站電力設施的運行。

（5）因電纜溝存有水，敷設后，入未及時進行電纜頭制作，使未經密封處理的電纜端口長期暴露在空氣中，甚至浸在水中，使水汽大量進入電纜，造成電纜燒傷或擊穿。

（6）電纜在使用時，如果中間的接頭出現擊穿或者其他故障時，電纜溝里面的水就會沿著電纜線的缺口進入電纜內部。這種情況通常會出現在建筑工地上，由外力因素導致電纜進水。

2 案例分析

福建省某500kV 變電站，總占地面積為6.2萬平方米，該地的地勢是自南向北降低、自西向東降低，在110kV設備區每處電纜溝T型交匯處即電纜溝內最低點旁設置了一個匯水井和排水道，最后將水沿著排水道匯集到匯水井中，再排至站外的低洼處。這種排水道的設置可以稱之為自然排水法。其主要工作原理就是在電纜溝的 T型交匯處，也就是每道電纜溝最低點處加裝一根排水管道，但是由于在安裝管道時，為了阻擋部分泥沙進入排水管造成堵塞，一般要求的排水管距地不能低于5cm，這就使得低于排水5cm的積水不能通過管道排出。

3 電纜溝排水方案分析

電纜溝排水方案分為順場地坡向的電纜溝排水、垂直于場地坡向的電纜溝排水以及從一個電纜溝到另一個電纜溝三種。以下是對三種情況的具體分析：

（1）順場地坡向的電纜溝排水：在此種方案中，可以將電纜溝坡度和場地坡度的角度來進行分析，兩者的坡度相同時（通常不會小于0.5%，局部地區不會小于0.3%），也就是在預制混凝土電纜溝構件鋪設之前，要順著場地的坡度，在澆筑混凝土墊層時形成溝道縱向排水坡度。或者能夠假設電纜溝安裝的地理位置為零縱坡進行控制，通過加密排水口的方法來排水，也就是允許電纜溝底部設置縱向排水槽，半徑在四十毫米左右，根據實踐，排水口的間距超過20米，就會在凹槽中形成積水，所以為了保證電纜溝的正常使用，排水口的設置必不可少，通常是在距離凹槽20m左右的位置設置，但在場地的坡度較小時，安裝的精度有限，很難達到要求，也就很難取得好的排水效果；后者盡管安裝較為便利，但是其排水效果較差，很難排盡槽中的積水。

（2）垂直于場地坡向的電纜溝排水方案：此種方案有兩種安裝方式，一種是使用加深電纜溝，使預制的電纜溝坡度為零，在安裝好排水溝后在溝的底部用水泥砂漿找坡形成足夠排水使用的坡度。另一種也是先使預制的電纜溝坡度為零，通過加密排水口的方法來排水，也就是允許電纜溝底部設置縱向排水槽，和順場地坡向的電纜溝排水方案相同。前者的優點是可以有較好的排水坡度，可以使得排水更加通暢，但是這種方案會增加施工的工作內容，這與裝配式施工盡可能減少施工成本，減少現場濕作業的初衷相違背；后者的施工效果會不如前者好，但是其施工成本較小，較適合工程小的案例。

（3）溝道頂部過水方案：通常有三種方案來解決。第一，在預制的電纜溝側壁上預埋套管，套管的內部直徑為0.11m，套管的數量根據排水流量的大小來決定，電纜溝預制構件安裝好后，再安裝PVC過水管，同時要保證過水管和預埋套管之間沒有縫隙。第二，使用預制混凝土U型過水槽的形式，設置自愛電纜溝蓋板下面，預制混凝土過水槽的寬度為0.49m，槽內過水斷面的凈寬度為0.37m，此種方案是要事先在預制電纜溝側壁的頂部預留一個槽口，預制混凝土過水槽要等電纜溝預制構件就位且電纜安裝好后再鋪設，期間也不能留有縫隙，所有縫隙都可以用硅酮耐候膠來密封。第三，可以在場地被電纜溝分割的地方、容易產生積水的地方，增加場地雨水口，這樣也能有效的避免電纜溝過水的問題。第一種方案使用較為便利，不會影響到蓋板的鋪設，第二種方案的各種構件的重量較大，安裝過程會存在一定的難度且會影響電纜溝的通過截面，方案三能夠在一定程度上降低工程成本。

4 變電站電纜溝排水系統的技術改進方案

對于變電站電纜溝積水不能完全排出的情況，可以有以下幾種改進措施：

（1）密封電纜溝：由于對電纜溝的檢查是變電站日常工作內容的常規項，所以通常電纜溝不能采用密閉的形式，但是在不能完全排除電纜溝中積水的情況下，要暫停電纜溝的使用，以防產生安全隱患。

（2）使用人工水泵抽水：在很多時候，變電站不會使用水泵進行抽水，此項工作耗時耗力，且不能靈活的、及時的完成抽水的工作，只有在積水超過一定的量且在人為操作下才能完成。

（3）將原本的排水管的位置降低：在很多電纜溝中，積水都是因為排水管的位置較高，使得低于排水管的積水不能通過排水管道排出，所以可以通過適當的降低排水管的位置來進行積水的排除工作。但是，在實際操作中，由于在電纜溝中的積水都和泥土接觸，所以會使得排水的速度較慢，不能夠及時的排出被泥土吸收的水分。

（4）制作新型電纜溝排水器：新型的電纜溝排水器主要是抽水管和水泵的組合使用，在電纜溝最低點下面挖一個集水坑，利用集水坑來匯集電纜溝里面的積水，同時也能夠匯集電纜溝內排水管道沒有排凈的積水，再經過水泵將積水通過抽水管道匯集到匯水井內，這種方法不容易受到積水量、人為因素以及天氣因素的影響，是效率最高的方法。但是此種方法也會存在一定的缺陷，當發生洪澇災害時，積水量會短時間內大增，但是集水坑的體積和排水主管的橫截面積有限，就不能夠及時快速的排出積水，這會使得積水升高時反而倒流回電纜管內，根據這種現象，可以在匯水井的出口處添加止回閥，使得積水不能回流，并在集水坑內增加水位控制裝置，使得水泵能進行自動控制，減少人員投入。

5 結束語

綜上所述，傳統的變電站電纜溝排水系統難以保證電纜溝內部的積水所產生的負面影響，經過改造后，很大程度上提高了排水的效率，改善了變電站的設備環境，為變電站有效的運行奠定了基礎。