中鐵四局集團電氣化工程有限公司 田衛華
作為電力輸送的主要組成部分,10kV 電力電纜線路對于人們的生活和生產具有不可替代的作用。當前我國大部分城市都完成了10kV 電力電纜線路的地下鋪設工程,但由于供電情況較為復雜,電纜線路較多,使其在施工和運行的過程中存在很多安全隱患。只有加強對其設計和施工要點控制,強化管理和維護,才能保障電力系統的穩定運行。
首先10kV 電力電纜線路的設計必須要根據輸送電力的要求、輸送地點、距離、環境等多方面進行規劃,由于大部分一二線城市的變電站距離市中心較遠,所以須加強合理規劃輸電路徑才能安全穩定的滿足輸送要求;其次根據不同地區的地形、氣候環境,選擇合理的輸電方法,全面考慮影響因素,可選擇目前廣泛應用的BIM 技術,兼顧地域差異,對施工地點設計布局[1]。
10kV 電力電纜線路和傳統電纜相比外徑更大,所以還要結合線纜的實際外徑,充分注重機械性損傷的問題,尤其是針對線纜的運輸、敷設、轉彎角度中可能造成損傷的原因,要確保在合理范圍內有效避免損傷出現,適當延長其使用壽命。與此同時,由于電纜表面絕緣層厚度較高,因此在實際故障診斷時存在較大難度,所以應定期對電纜可能出現的安全隱患進行診斷和排出,有針對性的加以控制,避免因過熱、受損等造成了故障,將電力事故的發生幾率降到最低。
在實際施工過程中10kV 電力電纜線路和普通電纜安裝方式也存在差異,由于10kV 電力電纜線路自身具備一定重量,所以目前很少采取架空安裝而選擇地下埋設的方法。這種方式雖能避免因重量過大而造成的不安全事故,但由于常年不見陽光、土地下陰暗潮濕,使其容易潮濕發霉,進而出現輸電效率下降甚至是短路等現象。所以在設計環節要加強線纜的防潮工作,采取合理的防潮措施,如對土壤進行水分抽離處理、在陽光充足的天氣將線纜進行挖掘晾曬,針對敷設地點要埋入線纜的保護管道,還可增加線纜的外包層提升其密閉性。
渦流現象主要就是指通電體在通電的狀態下產生磁場,并和周圍的金屬導體相交發生反應[2]。所以,10kV 電力電纜線路在埋設的過程中要積極避免渦流現象的產生,如果渦流現象越小那么針對配電線路的影響也會有所降低。針對該項目的設計和施工過程中,在敷設線纜前首先可以對周圍的金屬體進行清除,還可選擇其他的材質施工,這樣能顯著降低該現象產生。
電纜傳送機。傳統的安裝方式常采用鋼繩牽引,但因電纜的斷頭具有一定的張力,還會承受到側壓的摩擦力,所以很容易造成電纜表面歪曲擴張,進而影響到后續的工作效率。10kV 電力電纜線路長度較長、截面較大,因此電纜傳動機能很好滿足該類電纜的施工,采取分段分步推進的方式,能使電纜線路各個地方都處于均勻受力的狀態,進而達到保護電纜目的,顯著提升工作質量。
電纜滑輪。作為敷設中的關鍵設備能達到牽引電纜的目的,因此針對10kV 電力電纜線路的施工必須要加強選擇電纜滑輪的類型。目前市面上電纜滑輪主要劃分為轉彎滑輪、懸掛式滑輪和直線滑輪,在10kV 電力電纜線路施工中將直線滑輪和部分轉彎滑輪相結合的應用方式最有效。
消扭器。針對輸送距離短、截面面積大的電纜敷設工程,通常可選擇鋼絲繩牽引的方法,不僅十分容易操作還能降低施工成本。但鋼絲繩牽引過程中可能會因為受力不均勻的因素使得很多不規則的力共同作用,進而造成鋼絲繩不規則的扭曲狀態,同時在操作完畢之后鋼絲繩的受力突然消失,自身扭力帶來的劇烈搖擺還可能對工作人員、電纜端頭造成不可避免的傷害。因此在實際施工過程中可積極安裝消扭器,以此避免上述現象的發生,達到保護電纜的目的[3]。
首先在施工過程中應當從源頭上合理選擇電纜信號,針對電纜的供應商資質、質量等方面做出全面合理的對比,進而從中選出性價比最高的電纜。這樣不僅能有效控制施工成本還能確保其使用質量。當前我國10kV 電力電纜線路大部分的材料都是交聯聚乙烯,這類材料結構相對簡單,質量較小,具有較強的機械性能。在施工前應全面積極的做好各項電纜的檢查工作,尤其是在質量等方面進行有效檢查,確保電纜的安全性。通過觀察電纜的外包裝檢查是否存在電纜絕緣層破裂等問題,確保其不存在壓扁、斷裂等現象,再進入到后續的使用之中。確定電纜是否具備高質量的保護外套,確保其不會出現各種問題,避免為后續的施工工程埋下安全隱患,引發一系列的危險事故。施工人員需細致檢查電纜的保護套,不管發現任何質量問題都要及時將其排除,不要運用。
在施工準備階段,由于電纜截面積的實際大小對施工的進度會造成顯著影響,所以不僅要合理選擇電纜型號和敷設方式,還需對電纜截面積進行合理的確定。如電纜截面積小于施工要求后續就十分容易出現安全隱患,造成電壓的不穩定性,在無形中增加了電力故障的發生幾率,使整個電力系統的實際運行出現很多不穩定因素。如電纜截面積過大,雖能提升電壓的穩定性,但也會給施工進度帶來影響,施工操作量更多[4]。
母線槽作為電纜敷設施工前的使用設備,加強母線槽的配置工作能對整個施工流程實施合理的控制,等待變壓器等安裝質量合格后實施母線槽安裝工作。為避免安全事故的發生,首先需對母線槽進行全面檢查,判斷其是否符合絕緣電阻等相關要求;其次要結合母線槽的實際重量選擇對應的懸掛吊桿,確保吊桿距地面距離大于2.2米且螺母能夠靈活調節,將母線槽的支架精準定位,嚴禁強力上緊,在整個施工過程中要確保縱向、橫向都處于平直、固定狀態。
適用于10kV 電力電纜線路的敷設方式較多,具體涵蓋了排管性質的敷設、水下性質的敷設、溝道性質的敷設、隧道性質的敷設等。在各個地區的電纜敷設環節中,要根據實際施工情況選擇可行性較高且安全性較高的敷設方式。敷設方式并不是單一執行的,可采取多方法有效組合,既要滿足周圍的敷設環境還要滿足實際施工需求,進而為后續的施工環節奠定基礎。一般10kV 電力電纜線路的敷設方式更多采用直埋式,該方法操作簡便、空間占用率小、成本較低且不污染周圍環境,更加適用于城市綠地等地區,還能夠提升供電質量。
重視附件的制作。工作人員要積極重視附件的制作環節,首先對電纜絕緣進行檢測,根據相關步驟嚴格執行操作,按照具體的安裝說明,對電纜的尺寸進行剝削,確保絕緣層、半導體層等部分的削切尺寸在合理范圍內。同時要注重裝甲層的繞包、壓接管的壓接、尖棱細角的消除、主絕緣層的錐度處理等工作[5]。例如,在剝除銅屏蔽層時須做到認真仔細,確保不損傷主絕緣和半導體層,如出現剝除不當現象則會造成主絕緣受損,電場內的應力分布也會發生變化,甚至使得接頭出現故障。
注意事項。10kV 電力電纜線路的敷設方式更多采用直埋式,在實際施工過程中必須確保深度足夠,達到70厘米以上才能滿足標準。將電纜溝底部的環境進行全面清潔,避免雜質等污染物的存在。在敷設時應將電纜始終維持在較為松弛的狀態下,這樣才能避免其受到應力損傷,如有電纜呈現自然彎曲狀態也不能強行將其拉直。敷設工作完畢后,將細沙鋪蓋在電纜保護管外面,使其厚度在10厘米的范圍內,蓋上保護板進行回填工作,將警示標志置于上面,以免行人在不知情的情況下貿然走進,發生嚴重的后果。
電纜頭部的最終制作質量直接影響到整個施工過程和成效,必須加強對電纜頭的制作,結合不同地區的外部環境變化盡量將制作過程在干燥環境下進行,避免其受到水分的干擾。選擇質量水平較高的電纜頭也能達到避免惡劣環境影響的目的,確保各個電纜間的連接質量有保障,為電能的穩定輸送奠定基礎。首先,在電纜頭的制作中需對電纜進行切割,將兩個電纜的待接頭做以交疊,長度大約在25厘米,取量交疊長度的中心點之后做出標記。然后將芯線做進一步處理,將熱套內的兩根塑料管套入兩端的電纜中,將半導層進行清潔,用清洗劑清洗芯線,確保清洗干凈后運用疏散膠,套入應力控制管后烘烤。
將銅套網套入到電纜長端的尾部上,將絕緣材料一起套入其中,以此來屏蔽外界干擾,在電纜的短端套入內半導電管,然后開展相應的壓接芯線工作,完成后將壓接頭進行打磨,這一步驟主要是消除尖端的放電現象。在接頭上使用黑色的半導體導電帶進行包繞處理,把黑色的內半導管移動到接頭上開展相應的烘烤收縮工作,然后清洗各個部分。如果施工的地區天氣變化十分頻繁,甚至經常出現惡劣天氣,那么還應加強對天氣預報的了解以提前做好各方面準備。為進一步強化電纜制作的便捷性和高效性,在施工現場還可放置一個具有伸縮性質的電纜抱箍三角支架。在下雨時為避免發霉發潮,還可放置一個烘干設備以及時對電纜進行烘干處理[6]。
在施工過程中要積極重視防火工作并落實防火措施,由此保障電纜工程的施工質量。目前最普遍的一種形式就是在電纜中添加防火層,將防火層的厚度控制在合理范圍內,并盡最大可能將防火層的安裝一次性完成,以確保電纜的安全運行。針對個別特殊情況的電纜設施還要考慮多方面因素,將有可能出現的火源消滅在萌芽狀態,以此提升整個工程的防火性能。
雖然直埋式的敷設方式是將10kV 電力電纜線路埋到地下,其和土壤接觸,但由于打雷閃電也會對電能的實際輸送過程造成影響,因此依然要落實防雷工作。如果10kV 電力電纜線路被雷電擊中,那么擊中的部位就會受到損傷,甚至造成絕緣體失效,進而產生不規則的導電現象。因此,根據電纜實際長度采用分段的方式設置防雷裝置,并對10kV電力電纜線路表面包裹上陶瓷層,進而達到防控雷電擊穿現象的發生,將電纜的防雷指數最大化提升。
施工周邊的環境也會影響到施工進度,電力部門在電纜投入使用后并不是放任不管,而要定期對電力系統周圍的環境進行清理,尤其是電纜敷設點的地表環境會直接影響到輸電效率。針對一些影響電纜正常工作的污染物進行清理,尤其是金屬物體、腐蝕性較強的物體等做徹底拆除,避免互相之間產生反應。及時對個別敷設地表面存在塌陷的部位進行修整,將塌陷部位進行填補,以避免其阻礙電纜線路正常工作。
此外,要求維修人員定期對各個地段的電力線路進行維護檢修,及時發現其中可能存在的問題并加以彌補,尤其是一些重要的樞紐部位,仔細排查各個線路和零部件,針對一些已開始出現熔斷、老化的設備要及時做更換。加強對電力設施的實際運行狀態進行檢查,有效將問題降到最低,避免出現故障范圍不斷擴大,避免非正常工作的電力設施產生不安全事故。
綜上,隨著全球經濟的快速發展,電力作為人們日常生活和工作生產的重要因素,其對于國民經濟的快速發展具有至關重要的作用。再加上廣大群眾和各個生產企業對于電力的需求越來越大,使得供用電技術的安全性和可靠性顯得尤為重要。各個地區的電力部門不僅要加大電纜的覆蓋面積,擴大建設規模,還要對老舊線路進行改造,確保用電效率和質量。