10kV電氣安裝技術在電力工程中的應用

上海市工程設備監理有限公司 司 楊

為滿足后續用戶對于電力資源的需要，開展某小區10kV 供電系統施工。為滿足該小區1#～15#樓及地下室、幼兒園等配套設施對于電力資源的需要，本次施工內容包括供配電室內部范圍的設備安裝、電纜鋪設、接地系統、照明系統等設備的安裝。為保證本次施工活動能滿足小區電力資源供應工作的需要，施工人員在明確施工設計圖紙的基礎上構建如圖1所示的施工計劃，確保施工人員在后續工作中能夠依次完成土建施工、管線鋪設、設備安裝、系統調試、設備檢查、竣工驗收、接火送電等與電力供應相關的施工活動。

圖1 施工規劃

1 10kV 電器安裝技術的應用價值

中國電力企業聯合會發布的《中國電力行業年度發展報告2023》顯示，2022年我國總用電量達到了863691kWh，較上年增長了3.6%，全國人民人均用電量為6116kWh/人，較上年增加了217kWh/人。從上述數據中可以看出，近年來人們對于電力資源的需求量在不斷增長。現階段，為盡可能提升電力供應質量，降低電力輸運過程中產生的能耗，提升了對特高壓供電系統的關注度，我國特高壓供電網絡也在逐漸完善。

從公式推導的角度看，高壓輸電線路的損耗基本計算公式為：P=3I2RL，其中：P是輸電線路的損耗功率，I是電流，R是電阻，L是線纜的長度。結合歐姆定律：R=U/I，可以將輸電線路損耗公式表達為：P=3IUL。為實現電路損耗功率的有效控制，提高輸電電壓成為一項極為必要的工作。

考慮到特高壓供電系統有著輸電量大、安全風險相對較高的特點，提高系統電力供應穩定性的同時，降低安全風險的出現概率，結合特高壓供電系統的實際情況，應用合適的電氣安裝技術并加強技術管理成為一項極為必要的工作。10kV 電氣安裝技術作為當前主要被應用于10kV 供電系統安裝施工活動中的技術方法，對其應用關鍵點進行分析，并將其合理應用于工程施工活動中，可以為特高壓供電系統的安全運轉打下良好的基礎[1]。

2 技術應用

2.1 前期準備

為保證本次供電系統施工活動能夠取得令人滿意的效果，在應用10kV 電器安裝技術前，需要先開展供電系統土建部分的施工活動，完成供電裝置區域主接地網線的敷設工作。在電氣設備安裝完成后，開展設備驗收調試工作，確保設備能夠正常運轉，為后續電力穩定供應打下堅實的基礎。需要注意的是，在前期準備階段，為避免灰塵雜物進入電氣設備內部影響設備后續運轉，需要在安裝室內電氣設備時不僅需要保證通風，還需對設備進行防塵防噪處理，降低設備出現故障的概率。在開展室外電氣設備安裝工作時，需先對設備安裝區域混凝土基礎、溝道支架等結構質量進行檢測，在保證上述施工活動驗收合格后，開展設備安裝工作[2]。

2.2 電氣設備安裝

在供電系統施工活動中，設備安裝質量與供電系統運轉質量之間存在著直接的聯系。為提升10kV電氣設備安裝工作的效果，需按照基礎驗收、設備檢驗、二次運輸、變壓器就位、附件安裝及接線、交接實驗、試運行檢查、試運行、交工驗收的順序，完成高壓柜、電纜、橋架及線槽等設備的安裝工作。

在正式應用光伏電氣安裝技術開展電氣設備安裝工作前，需準備好施工活動所需的工具、設備以及相關材料，并對相應設備進行檢查，確保施工現場的電氣設備均符合本次工程項目的實際需要。如，考慮到高壓柜是供電系統中極為重要的電氣設備，為避免因這一設備質量不達標，影響后續供電系統工作效果，工作人員需要對高壓柜進行耐壓、直流電阻、變比等實驗，在實驗合格后現場安裝高壓柜。在本次工程項目中使用的高壓柜型號為KYN28-12金屬裝移開式開關設備，這一設備屬于三相交流戶內成套配電裝置，適用于額定電壓為10kV 單母線及單母線分段電力系統，在實際應用過程中不僅可以實現電力資源的接收與分配，還能滿足管理人員對于控制、保護與監護電路的要求。

本次高壓柜安裝流程為：先應用水平尺完成基礎鋼架的水平固定工作，然后采用焊接的方式完成基礎鋼架與預埋件的連接工作，在此過程中需要控制基礎鋼架頂部與地面的間距超過10mm。需要注意的是，在安裝高壓柜的過程中，從總體上看應保證高壓柜安裝牢固、連接緊密、排列整齊。對高壓柜個體進行分析，應保證高壓柜本身油漆完好、內外清潔，柜體與地面的垂直度誤差小于框高的1.5/1000。本次施工活動中基礎鋼架誤差范圍控制情況如表1所示[3]。

表1 基礎鋼架誤差范圍

在敷設電力電纜前對本次供電系統施工地點實際情況進行詳細勘察，然后結合施工設計方案確定具體的電纜路徑圖。同時，為避免電纜在運轉過程中受到外界環境的影響，施工人員采用了新建埋管敷設技術，即先在施工地點敷設可以用作保護管的塑料管，然后將電纜穿入管內，達到保護電纜外絕緣的目的。需要注意的是，在敷設線纜的過程中，為盡可能延長線纜的使用壽命，降低老化、透水、絕緣擊穿等問題的出現概率，工作人員需要加強對施工材料、施工過程的管理。

第一，工作人員需要對線纜材料進行檢查，在保證線纜規格符合施工設計要求的同時，確保線纜外觀不存在機械損傷、封端良好；第二，在將電纜穿入塑料管前需要先開展通管操作，在保證管內不存在積水雜物后開展穿線工作；第三，在穿線前需要應用兆歐表對電纜絕緣電阻進行測定；第四，在制作電纜頭時，不僅需要保證線纜沒有受潮，還需要應用絕緣表對電纜的絕緣性進行測定，在保證線纜擁有良好絕緣性，且線纜及其配套設施完好后將其應用到施工活動當中；第五，過低或過高的環境溫度會增大線纜在鋪設過程中損壞情況出現的概率，為提升線纜鋪設工作的質量與效率，應在天氣符合要求的情況下開展施工活動；第六，在鋪設電纜時需要嚴格遵守電纜施工工藝流程，并且通過設置專門監察人員對電纜檢測、鋪設、封堵、號頭以及號牌制作等流程進行監管的方式，達到降低安全風險出現概率的目的；第七，在排布電纜的過程中，若電纜排列在橋架內，需要使其分層分布，若線纜需要穿越防火墻、配電室，則需要做好防火封堵驗收工作，盡可能避免小動物通過縫隙直接與線纜接觸，減少線纜絕緣層被破壞的可能性[4]。

在開展橋架及線槽安裝工作前工作人員需要對施工材料進行檢查。一般情況下，在橋架產品箱內應附有裝箱清單、產品合格證與出廠檢測報告，通過比較報告與設計規格要求的方式可以了解材料質量。在保證材料質量、規格、數量均符合設計需要后開展橋架噴涂工作。在橋架噴涂工作中，應保證噴涂面均勻光滑、無氣泡。在橋架噴涂工作完成后開展橋架焊接工作，為降低焊接工作出現安全風險的概率，不僅要保證焊接人員均具備相關資質證書，且正確佩戴防護面具，還需要在焊接現場配置足夠的滅火器[5-6]。

2.3 設備調試

在相應設備管線鋪設安裝工作完成后，需要開展設備調試工作，以便保障供電系統運轉工作的安全性。在調試工作開展前，工作人員應仔細檢查系統，電氣設備是否完好、接線是否準確、供電室內設備外殼是否正常接地。然后檢查高壓柜內元器件功能與接線，在發現元器件存在問題時及時進行更換。在保證高壓柜內部元器件正常后，開展柜內二次接線回路絕緣檢測工作，在絕緣測試儀表得到的測試結果大于1MΩ 的情況下，認為本次設備安裝工作取得了令人滿意的效果。

3 提高10kV 電氣安裝技術應用效果的方法

3.1 合理應用安裝技術

在當前的供電系統運轉過程中，安裝技術一旦出現問題將會增大系統運轉故障的出現概率。舉例來說，若設備連接過程中存在銜接故障，那么銜接部分的線纜可能會在長期作用環境下增大線路老化問題的出現概率，進而威脅線纜絕緣層的安全。現階段，為保障供電系統能正常運轉，在開展安裝施工時，工作人員需要以相應技術規范與設備安裝標準為基礎，制定規范化的設備安裝流程，并通過及時開展技術交底工作的方式，確保施工人員能夠應用合適的安裝手段，實現各類安全風險的有效管控。

舉例來說，在本次10kV 電氣設備安裝時，工作人員應用環網供電技術，通過在各線路處添加聯絡開關的方式，保障電氣設備在后續運轉過程中，即便出現故障、聯絡開關也可以實現故障點與正常電路迅速隔離，避免設備故障對整個供電系統的正常運轉造成嚴重阻礙。同時，為避免雷電這類問題對10kV 供電系統的正常運轉造成威脅，工作人員通過為設備安裝防雷設施的方式，保障了供電系統的整體運轉質量。

3.2 優化設計方案

合理的設計方案是保證供電系統能夠為工程項目正常供電的重要基礎，若在實際的方案設計工作中設計人員未能將設計方案與現場實際情況有機結合到一起，就必然會增大10kV 電氣設備安裝工作的難度。為提升設計方案的合理性，在開展設計方案制定工作時，工作人員不僅對施工現場實際情況進行了詳細的探查，獲取了精準的數據資料，還以供電系統設計規劃制度方案為基礎，應用BIM 技術完成了供電系統整體設計模擬工作，在提升設計方案可行性的同時提升了設計方案的直觀性與可行性，為后續方案實施工作的順利開展打下了良好的基礎。

3.3 外界因素的管控

在供電系統施工活動中，地形地貌、氣象條件等因素都會對施工活動造成一定的影響。現階段為施工活動能夠順利進行，在本次施工活動正式開展前，工作人員應用大數據、人工智能等技術方法，對當地環境資料進行了匯總與分析，明確了本次供電系統施工活動涉及的施工區域，并對相應區域的地質水文條件進行了詳細分析。同時為避免氣象環境因素對施工活動造成阻礙，工作人員不僅對當地過去的氣象資料進行了匯總，還通過與當地氣象部門進行溝通的方式對本次工程項目施工過程中的氣象環境進行了預估。在明確可能對本次供電系統施工活動造成影響的外界因素后，工作人員通過制定完善影響因素預防解決方案的方式，從根本上實現了外界影響因素的有效管控，提升了本次供電系統施工活動的可靠性。

3.4 加強供電系統的運維管理

為盡可能延長10kV 供電系統的使用壽命，提升本次電氣安裝技術的應用效果，在優化10kV 電器安裝方式的同時，工作人員需要在明確供電系統運維管理需要的基礎上，制定規范化的10kV 供電系統電氣設備安裝維護保養方案，并及時落實這一方案，然后通過組織專業培訓活動強化運維管理人員責任意識、安全意識的方式，確保運維管理人員能夠及時發現10kV 供電系統在運轉過程中潛在的安全隱患，在保障10kV 供電系統安全運轉的同時，降低人員人身財產安全問題的出現概率。

綜上所述，在低碳社會發展背景下，10kV 供電系統的構建可有效降低電力資源在線路傳輸中所造成的損耗，提升電力資源的供應質量。