金那仁滿都拉,彭慧君
(中交一航局第一工程有限公司,天津 300456)
電力電纜敷設方式分直埋敷設、電纜溝敷設、管內敷設、隧道內敷設等多種形式。管內電纜敷設由于不占用地面空間,安裝完成后安全可靠性高等特點,越來越頻繁的應用于港區(qū)或城市中心、住宅小區(qū)等,經常通過重載車輛、人員流動頻繁的場所。電纜穿管敷設過程中合理選擇機具,積極踏勘現場,抓住敷設環(huán)節(jié)中的重點,保證電纜及其外護套不受損傷是成功的關鍵。
本文主要針對供電照明系統(tǒng)中的電纜敷設分項工程進行討論。本工程電纜敷設方式為穿管敷設,管材為維綸水泥管。管材直徑?100 mm~?150 mm,電纜型號種類繁多,其中最大直徑電纜外徑約110 mm,最大電纜盤重量為8.67 t,高壓電纜總長度15 285 m,低壓電纜總長度(不包括控制電纜)27 759 m。
本文以港區(qū)中機PLANTA電站到SS1總變電所之間YJV22-18/30kV-3×240 mm2為例,進行總結和討論。PLANTA站到SS1站距離530 m,電纜最大外徑110 mm,維綸管直徑?150 mm;電纜含軸重量8.67 t,電纜軸直徑3.3 m。港區(qū)變電所分布情況如圖1所示。
圖1 港區(qū)變電所分布情況
為了管內電纜敷設工作的順利實施,經過向專業(yè)生產電纜機具的廠家進行廣泛的咨詢和溝通工作。為本工程針對性的選購了一大批材料機具,在實際電纜敷設過程中起到了很好的效果。
(1)電纜放線架的制作
電纜放線架制作過程中主要是考慮了放線架的高度以及承重能力,轉動靈活性等三個方面進行考慮的。電纜盤最大直徑3.3 m,電纜放線架的垂直高度不小于1.65 m,考慮到電纜軸轉動等因素電纜支架高度選擇1.75 m;考慮到電纜支架的承重能力,電纜支架垂直立板選用2根10#槽鋼對接焊,組成方管,加強了其承受能力,實際使用中證明強度完全滿足要求;另外一個主要的因素就是電纜卷盤的轉動靈活性,為了使電纜支架轉動靈活,在電纜支架的頂部安裝了軸承,使電纜軸在支架上面非常靈活的轉動[1]。
(2)井內轉角支架的制作
轉角支架由不同位置的滾輪組成。根據電纜管的位置可以調節(jié)滾輪的高度,另外保證電纜的彎曲半徑R≥15D(交聯(lián)聚氯乙烯絕緣電力電纜最小彎曲半徑值),只有這樣才能保證電纜敷設過程中不受損傷,同時滿足長期平穩(wěn)可靠運行。
長距離大直徑電纜在管內敷設安裝,由于施工難度大,受到場地和機械設備的制約一般港區(qū)電纜的敷設選用電纜溝敷設或者是直埋敷設的方法。
本港區(qū)內電纜敷設全部采用穿保護管(維綸水泥管)埋地敷設。為了組織好PLANTA電站到港區(qū)SS1變電所之間的電纜敷設工作,現場編寫了2套方案并根據方案內容在現場進行巡視和討論。
3.2.1 方案Ⅰ
(1)準備工作
1)全線電纜井巡視及檢查;10個電纜井全線進行檢查,主要是抽水、清除淤泥等雜物,達到井內干凈整潔、干燥為宜;
2)井與井之間管線進行疏通清洗;管線清洗疏通工作非常重要;方法為管段內穿入鐵絲,用同管直徑相同的布團栓在鐵絲的一頭,兩個人站在兩個緊鄰井內,反復拖拉布團,將管內贓物清理。
3)路徑探索,確定吊機設備的站車位置,電纜軸的放置位置等;
4)管口輪固定;
5)管內穿鐵絲;
6)電纜支架固定安裝;
7)第一臺絞磨固定于CP66+4南側,第二臺絞磨固定于CP66南側;
8)無扭力鋼絲繩提前替換鐵絲。
(2)實施步驟
電纜起吊搬運:電纜敷設前認真核對圖紙及型號,確定好電纜的長度和型號等。電纜滾軸架設在電纜固定支架上。電纜盤附近需要安排4人,防止電纜拖地破壞電纜外皮,防止電纜盤旋轉太快,電纜扭曲等;
電纜支架及電纜固定在CP88+5井口處,CP88+5電纜井到SS1高壓柜AH7、AH10之間敷設400 m電纜,剩余130 m電纜敷設于CP88+5至PLANTA電站354#、359#配電間隔之間[2];
(3)第一段敷設
1)敷設CP88+5→CP88+4→CP88+3→CP88+2→CP88+1→CP66+4段,此段敷設用絞磨敷設,電纜頭從CP66+4井出來后換移動機械;
2)移動機械用現場裝載機,在敷設過程中電纜下面每隔1.5~2.0 m墊直行輪,裝載機速度控制勻速,力量適當,以免損壞電纜外護套;
3)觀察電纜刻度值,達到事先計劃好的長度,機械牽引敷設過程完成。
(4)第二段敷設
1) 敷設CP66+4→CP66+3→CP66+2→CP66+1→CP66→SS1高壓柜AH7、AH10段內電纜,此段長度180 m;
2)此時2#絞磨固定在CP66南側;
3)每個井口處放置井口滑輪,井內站1~2人,觀察井內電纜情況,不斷往管內拋灑滑石粉;鋼絲網套套住電纜頭,2#絞磨牽引無扭力鋼絲繩至SS1變電所南側,等電纜全部牽引出來后進入下道工序;
4)在CP66井內電纜盤圈1周后,剩余部分全部進入SS1變電所內指定的高壓柜下面;此時切記電纜頭密封好后高位存放(防止受潮)并留足余量,用于制作高壓電纜終端頭。
(5)第三段敷設
敷設CP88+5至PLANTA站之間電纜,其長度為110 m;其敷設步驟如下:
1)用吊車或者裝載機將電纜軸舉起;
2)電纜從電纜軸上卸下來;
3)裝載機或者絞磨固定于中機圍墻內,即3#絞磨所指定的位置;
4)牽引電纜,在CP88+5井內留下一圈電纜,防止沉降等不利因素引起的電纜余量補充;
5)電纜在中機圍墻外盤圈留一部分余量,剩余電纜全部引到PLANTA變電站內。
6)進行下一步的高壓電纜終端頭的制作等準備工作。
3.2.2 方案Ⅱ
與方案Ⅰ不同之處在于,方案Ⅱ中電纜的起始點從CP66+4開始,往中機PLANTA站方向敷設350 m電纜,剩余電纜從電纜盤上取下,鋪好直行輪捋順后往SS1方向敷設。其敷設方法與所用機具同方案1基本相同。
不同之處:
1)電纜在管內走的距離不同;
2)敷設場地不同,電纜敷設的難度不同;CP66+4往中機敷設過程中,CP88+5井以北20 m為圍墻,電纜經過絞磨牽引出CP88+5后,剩余往PLANTA電站方向的130 m電纜無法用絞磨牽引,導致電纜敷設工作失敗。
3)絞磨承受的拉力不同;方案1絞磨承受拉力不滿足時候可以采用機械車輛牽引的模式,因為CP66+4以南約200 m距離為汽車停放場地,有硬化過的水穩(wěn)層,視野開闊,道路平坦,沒有磕壞電纜的堅硬物體;
4)成功的概率不同;方案1電纜一側的頭在管內摩擦距離長,但是成功的概率高,方案2由于受到CP88+5以北圍墻的限制因素,電纜從CP88+5引出后無法再對剩余的130 m進行牽引。即只能保證電纜頭部能從井里出來,剩余部分由于場地限制,無法引出[3]。
電纜在直線段內敷設,無論絞磨牽引還是機械牽引對電纜的損傷并不大,根據絞磨的牽引速度調節(jié)對電纜外皮的損傷,但電纜拐彎處情況則大不相同。拐彎處由于電纜與井口輪之間承受水平90°方向的拉力,在直角位置電纜和滑輪之間接觸面積減少。電纜井尺寸各不相同,最小的拐彎井電纜彎曲半徑無法滿足敷設要求。針對這種情況制作了專門的拐彎井敷設機具,克服了電纜敷設過程中降低了對電纜絕緣護套的損傷。
絞磨在牽引電纜的過程中牽引鋼絲繩與電纜出線口之間務必保證成水平直線,即絞磨鋼絲繩卷盤中心與電纜成水平直線。另外絞磨固定位置距離電纜井的尺寸10~15 m為宜;電纜敷設過程中必須不斷的拋灑滑石粉;一方面降低摩擦系數,另外對電纜外皮起到一定的保護作用[4]。
為了控制電纜軸的轉動速度,同時保證電纜在放線過程中由于軸轉動太快而電纜拖地,劃破絕緣外護套,在放電纜過程中制作剎車裝置,使電纜軸的轉動速度平均勻速,保證電纜始終保持一定的張力,避免與地面接觸。在敷設第二根高壓電纜的過程中此裝置節(jié)省2個人力,同時避免了電纜外護套的磨損。
電力電纜敷設方式種類很多,如直埋敷設、穿管敷設、電纜溝內敷設、隧道內敷設等等。經過近年來配網工程中管井敷設電纜的大量實踐,電纜穿管敷這種新型敷設方式首先在工程造價方面應較為經濟實用,其次在施工、運行、維護等方面具有其可行性,同時還具有可重復使用的特點,一次建成后可敷設多路電纜,且可避免重復的地面開挖。目前許多電纜工程采用穿管敷設方式。近些年來,國內城市電網建設的速度加快,電纜直埋敷設或者穿管敷設模式已經逐步取代架空敷設或者電纜溝敷設的方式。
同架空敷設或電纜溝內敷設比較,電纜管+電纜井內敷設有如下優(yōu)點:
(1)與電纜溝內敷設相比造價大大的降低;
(2)適合于港區(qū)道路交叉,重型車輛頻繁通過的場地,電纜溝敷設雖方便,但是過路或車輛較多的地方不太適合;
(3)與電纜溝內敷設比較,施工周期縮短,施工時間可以掌控,電纜溝需要現場澆筑混凝土,施工需要一個連續(xù)性,施工周期較長,電纜井可以事先批量預制,再進行安裝,可以多點多區(qū)域同時開展施工;
(4)與架空敷設相比施工難度降低,施工造價降低,港區(qū)安全用電方面大大的得到改善。
[1]GB50168-2006.電氣裝置安裝工程電纜線路施工及驗收規(guī)范[S].
[2]Q/GDW-10-320-2007.20 kV電力電纜技術規(guī)范[S].
[3]馬向東,孫斌.電氣施工員一本通[M].北京:中國建材工業(yè)出版社,2009.
[4]胡仁喜.AUTO CAD2007中文版三維造型實例教程[M].北京:機械工業(yè)出版社,2007.