[摘 要] 電纜敷設是電網(wǎng)施工中的基本項目,是電力工程建設的關鍵內(nèi)容,關系著整個電網(wǎng)運行效率的高低。電纜敷設通過將各線路連接起來組成大型網(wǎng)絡,為各地區(qū)用戶輸送原始電纜。國內(nèi)電纜敷設還存在諸多不足,嚴重影響系統(tǒng)正常輸電、供電的效率。文章?lián)颂岢鱿鄳獌?yōu)化措施。
[關鍵詞] 電纜敷設技術;勘測;埋設;調(diào)試;優(yōu)化措施
[作者簡介] 周剛,廣州南得電力建設有限公司河源分公司助理工程師,研究方向:電力工程,廣東 河源,517000
[中圖分類號] TM757 [文獻標識碼] A [文章編號] 1007-7723(2012)02-0039-0003
我國電網(wǎng)工程改造后,許多大型電力項目正積極開展,這為緩解國內(nèi)輸電、用電壓力提供了極大的方便。電纜敷設是電網(wǎng)施工中的基本項目,通過將各線路連接起來組成大型網(wǎng)絡,及時為各地區(qū)用戶輸送了大量的電量。電纜敷設并非簡單地將電纜電線埋設在地下或架空到地面,而是要按照工程設計圖紙嚴格操作,這樣才能讓電纜在電力系統(tǒng)中發(fā)揮預期的作用。針對早期的電纜敷設存在的缺陷,施工單位要制定更加科學的敷設方案,讓電線電纜發(fā)揮更好的作用。
一、電力電纜的分類及應用
電線電纜主要包括裸線、電磁線及電機電器用絕緣電線、電力電纜、通信電纜與光纜。隨著社會電力工程改造,電纜材料的應用范圍更加廣闊,其主要運用情況:(1)電力系統(tǒng)。電力系統(tǒng)采用的電線電纜產(chǎn)品主要有架空裸電線、匯流排、電磁線以及電力設備用電氣裝備電線電纜等。(2)信息傳輸系統(tǒng)。用于信息傳輸系統(tǒng)的電線電纜主要有市話電纜、電視電纜、電子線纜、射頻電纜、光纖纜、數(shù)據(jù)電纜、電磁線、電力通訊或其他復合電纜等。(3)機械設備、儀器儀表系統(tǒng)。此部分除架空裸電線外幾乎其他所有產(chǎn)品均有應用,但主要是電力電纜、電磁線、數(shù)據(jù)電纜、儀器儀表線纜等。
二、10kV電纜敷設存在的缺陷
10kV電纜是電力系統(tǒng)常見的電壓等級,其適用于中小型電力工程建設,在維持供電系統(tǒng)正常運行中發(fā)揮了有效的傳輸作用。傳統(tǒng)電網(wǎng)規(guī)劃因各方面條件限制,電纜敷設的設計方案與實際作業(yè)存在較大的差異,部分工程難以按照預期的規(guī)劃方案實施。根據(jù)工程竣工驗收資料來看,10kV電纜敷設存在的缺陷集中于安全、效率、操作、材料等四個方面。
1.安全方面。嚴格上來說,電纜敷設分為地下作業(yè)、高空作業(yè)兩種,安全問題一直是阻礙電纜敷設的重要因素。首先,地下電纜敷設未考慮地質(zhì)構(gòu)造的特殊性,電纜埋設之后容易受到損壞而造成漏電現(xiàn)象;其次,高空電纜架設缺乏防雷系統(tǒng),輸電電纜暴露在外易受到雨水的浸入。這些現(xiàn)象都不利于電力系統(tǒng)的安全運行,敷設作業(yè)中的缺陷給供電系統(tǒng)埋下了安全隱患。
2.效率方面。“效率優(yōu)先”是電力工程建設的核心原則,電纜敷設作為其中一個環(huán)節(jié),其在施工階段也要講究效率優(yōu)先。從現(xiàn)場作業(yè)情況看,施工人員在敷設、布置、埋設等主要操作中,整體作業(yè)效率偏低,影響了電網(wǎng)建設的進度快慢。如:施工人員敷設電纜的路徑及方向與圖紙不符合,電纜埋設后返工返修率上升而降低了施工效率,這對電纜輸電性能的發(fā)揮產(chǎn)生了不利影響。
3.操作方面。操作即電纜敷設的施工環(huán)節(jié),現(xiàn)場人員操作流程不順暢,所選用的工藝方案與現(xiàn)場情況不符合,影響了電纜敷設的質(zhì)量標準。一般情況下,電纜敷設涉及到鋪墊、布置、埋設等三方面。以電纜的埋設為例,施工人員開挖溝槽時深入達不到標準尺寸,溝槽開挖深度不足影響了埋設效果,如:土方填埋后電纜未能得到有效保護。
4.材料方面。10kV電纜材料不合格,不僅給現(xiàn)場安裝造成了較大的困難,對電力系統(tǒng)荷載運行傳輸也帶來了諸多危害。電纜是由多根導體材料與絕緣保護層組合起來的傳輸線路,導體、絕緣體材料性能決定了現(xiàn)場安裝的工藝流程。工程單位考慮到成本投資,選用的電纜材質(zhì)與標準要求不一致,使電力系統(tǒng)的運行存在著諸多安全隱患。
三、電纜敷設前的準備工作
電纜敷設是一項系統(tǒng)性工程,無論是中小型或大型電網(wǎng)的改造建設,均要重視電纜敷設的質(zhì)量。電纜敷設前,現(xiàn)場人員要做好相應的準備工作,詳細了解工程圖紙的分布情況,后期建設階段嚴格按照標準完成任務。
1.熟悉圖紙?,F(xiàn)場負責人拿到工程圖紙后,要及時召集參與電纜敷設的施工人員,使其全面熟悉電纜敷設的總圖紙。敷設施工人員應詳細了解圖紙里標明的參數(shù),重點記錄參數(shù)指標作為操作的參考依據(jù)。此外,對于圖紙中存在的錯誤,技術人員要及時匯報上級進行審核,以免電纜敷設圖紙錯誤而誤導了作業(yè)人員的操作。
2.檢查工作。電纜材料運輸至現(xiàn)場,應盡快安排質(zhì)量檢驗人員對材料抽樣檢測。檢查的重點包括:電纜敷設前應檢查核對電纜的型號、規(guī)格是否符合設計要求,檢查電纜線盤及其保護層是否完好,電纜兩端有無受潮。敷設溝槽檢查的內(nèi)容包括:檢查電纜溝的深淺、與各種管道交叉、障礙物是否消除等,安排人員把電纜牽引到規(guī)定位置,如圖1。
3.選定方案。根據(jù)電纜敷設總圖紙規(guī)定的要求,以及現(xiàn)場施工作業(yè)的地質(zhì)環(huán)境,電力人員需確定一套科學的敷設方案,保證線路正常鋪墊或埋設。具體內(nèi)容:一是選定電纜敷設的具體方式,按照直線或曲線等路徑埋設線路,繞開特殊地質(zhì)構(gòu)造以免對電纜敷設造成不利影響;二是電纜線盤的位置,盡量選擇安全、隱蔽的位置擺設線盤。
4.設置空間。考慮到電纜線路在使用期間要定期檢查維護,敷設準備工作中要設置一定的空間,為維護人員提供足夠的操作空間。如:現(xiàn)場施工空間規(guī)劃時要注意對電纜留有足夠的伸縮余地,不能把埋設空間大小固定不變。另外,施工人員可在電纜鋪設的周圍開挖溝槽,為其他輔助構(gòu)件的安裝或埋設創(chuàng)造條件,以防線路交叉過多造成的問題。
四、電纜敷設中常用技術的改進
準備工作完成后,施工人員即可按照圖紙要求完成電纜敷設操作。從未來電力行業(yè)的發(fā)展趨勢判斷,“智能化、自動化、數(shù)字化”等將成為電力工程改造的主流趨勢。大型電力工程改造項目數(shù)量越來越多,這就對基本的電纜敷設操作提出了嚴格的要求。電纜的鋪放、布置、埋設等均要經(jīng)過標準的規(guī)劃處理,按照工程方案設計的規(guī)范作業(yè)。先進的工程技術為電纜敷設提供了很大的幫助,在降低施工人員操作難度的同時也提高了電纜埋設的效率。優(yōu)化電纜敷設施工,需結(jié)合的技術是:
1.勘測技術??睖y不僅適用于電纜敷設施工,在電纜工程方案設計中也有很大的作用。設計人員引用先進的勘測技術,可獲取準確可靠的地質(zhì)信息,為電纜敷設路徑、溝槽開挖、土層填埋等操作提供指導。施工人員利用自動化勘測技術,能夠準確定位電纜埋設的位置,如:利用電子勘測儀準確定位,指導人員按照正確的步驟鋪設線路。
2.埋設技術。優(yōu)化埋設技術的關鍵是對電纜的有效處理,要求施工人員根據(jù)電網(wǎng)分布的情況而定。以電纜連接為例,由于電網(wǎng)的覆蓋區(qū)域廣闊,電纜材料的長度達不到遠距離埋設的要求。電纜連接時要注意接頭的處理,埋設時要將導體層與絕緣層區(qū)分開來,對接頭添加保護裝置以防電網(wǎng)運行時受損。對于建筑物內(nèi)部電纜的敷設,應對其接頭進行加固處理,如圖2。
3.調(diào)試技術。調(diào)試的目的是為了檢驗電纜敷設的線路是否符合電網(wǎng)的要求,并及時發(fā)現(xiàn)線路連接存在的問題??紤]到未來電網(wǎng)工程改造的智能化趨勢,電纜調(diào)試應結(jié)合計算機平臺操作,利用計算機控制中心調(diào)控模式。如:電力人員可選擇某一路段的電纜為調(diào)試對象,向電纜輸送一定電壓值后檢測線路的狀態(tài),若電流傳輸暢通則說明電纜敷設正確,否則要對線路重新檢查改造。
4.故障技術。故障處理技術是電纜使用期間的操作,但在電纜敷設時要提早配備故障處理方案,以免故障對電網(wǎng)及系統(tǒng)的運行造成更大的破壞。在線監(jiān)測技術、自診斷技術是比較先進的模式,當電纜通電傳輸后便進入了在線監(jiān)測環(huán)節(jié),監(jiān)測系統(tǒng)感應到電纜異常信號,接入自診斷平臺辨別故障,最后通過自動化平臺反饋給技術人員。這種智能型故障處理技術大大改善了電纜輸電的質(zhì)量。
五、電纜敷設技術運用的注意事項
電纜線路在電力系統(tǒng)里發(fā)揮著輸送電能的作用,現(xiàn)場作業(yè)人員所用的敷設技術對系統(tǒng)功能有較大的影響。為了進一步提高電纜敷設的質(zhì)量,避免操作缺陷造成的不利影響,施工人員要積極掌握先進的電纜敷設技術。一般情況下,電纜敷設需要注意的內(nèi)容包括:(1)前期培訓。對參與電纜敷設施工的人員,企業(yè)要加強技術培訓,增強作業(yè)人員的專業(yè)水平。如:定期開展電纜敷設安裝培訓,讓施工人員盡快熟悉新的電纜模式。(2)規(guī)劃進度?,F(xiàn)場人員要控制電纜敷設作業(yè)的進度,根據(jù)工程交付時間優(yōu)化作業(yè)方案。如:可根據(jù)現(xiàn)有的施工人員及工程任務,把電纜敷設分為幾個小項目逐一完成,這樣有助于提高現(xiàn)場作業(yè)的效率。此外,運用電纜敷設技術還需關注現(xiàn)場操作的準確性,避免操作失誤引起的各種缺陷。
六、結(jié) 論
綜上所述,電纜敷設是電力工程建設的關鍵內(nèi)容,關系著整個電網(wǎng)運行效率的高低。由于多方面因素的影響,國內(nèi)電纜敷設還存在諸多不足,嚴重影響了系統(tǒng)正常輸電、供電的效率。針對電纜敷設操作存在的不足,及時安排現(xiàn)場人員實施必要的改進。
[參考文獻]
[1]白樹林,呂文海,姜曉華.集散系統(tǒng)電纜敷設的EMC探討[J].黑龍江電力,2000,(5).
[2]孫楷淇,朱杰.淺談10KV配網(wǎng)電力電纜運行的有效管理模式[J].電工文摘,2010,(4).
[3]李永林,鄭振東.配電系統(tǒng)電力電纜外力破壞的防護[J].勝利油田職工大學學報,2009,(1).
[4]曹以龍,姜蕓,閔紅,楊小靜.基于Profibus網(wǎng)絡的電力電纜敷設協(xié)同控制系統(tǒng)[J].華東電力,2009,(8).