劉俊輝
(大埔縣電力工程有限公司,廣東梅州 514200)
對于電力系統(tǒng)而言,電纜溝施工占據(jù)了重要位置。但就目前而言,我國電纜溝施工的發(fā)展尚不成熟,在技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)等方面較為欠缺,導(dǎo)致電纜溝施工仍然存在諸多問題。在此情況下,相關(guān)研究學(xué)者與電力專家對其進(jìn)行了深入研究,不斷克服電力系統(tǒng)的短板問題,在很大程度上促進(jìn)了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定發(fā)展。
電纜敷設(shè)包括直埋敷設(shè)、隧道敷設(shè)、管道敷設(shè)、凹槽敷設(shè)以及電纜溝敷設(shè)等具體方式。其中,電纜溝敷設(shè)具備一定的進(jìn)步性,從根本上解決電纜施工面臨的主要難題,有效提升電纜維修、管理以及更換等工作的便利性。
調(diào)查研究表明,隧道敷設(shè)的施工空間較大,因此更利于電纜散熱,維修人員也可以隨時進(jìn)入隧道進(jìn)行檢查,這在很大程度上保障了電纜運(yùn)行的效果,但在我國,受經(jīng)濟(jì)、自然環(huán)境以及場地等因素的影響,該敷設(shè)方式得不到全面普及。在傳統(tǒng)敷設(shè)方式中,直埋敷設(shè)的方式可以順利開展后期維護(hù)工作,一旦出現(xiàn)電氣故障,就會導(dǎo)致整個線路無法正常運(yùn)行。相較而言,電纜溝敷設(shè)方式在維修、檢測以及更換等方面表現(xiàn)優(yōu)異,可以對損傷部位進(jìn)行有效修復(fù),因此是城市建設(shè)中適用性最高的電纜敷設(shè)方式。
在電纜的敷設(shè)過程中,需要立足于實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整,選擇合適的電纜敷設(shè)方式,確定電纜型號與數(shù)量,同時,也要在滿足運(yùn)行條件的基本前提下,最大限度地降低施工成本。
據(jù)統(tǒng)計,電纜橫截面有十幾種規(guī)格,在使用過程中,應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行安裝,以切實(shí)保障其安全性與穩(wěn)定性。蓋板式與覆土式是電纜溝的兩種主要結(jié)構(gòu)方式,有著各自的適用領(lǐng)域。蓋板式需要在全線鋪設(shè)露天蓋板,造型相對簡單且粗糙,對道路的美觀造成了一定的影響;而覆土式需要在電纜溝的結(jié)構(gòu)體上覆土,在合適位置修建檢修井,該方式的美觀性較強(qiáng),在現(xiàn)代化城市中應(yīng)用較為廣泛。
在電纜溝的布置過程中,需要根據(jù)施工環(huán)境與地形等施工實(shí)況,選擇合適的結(jié)構(gòu)類型,具體而言,當(dāng)電纜溝部分有蓋板時,優(yōu)先采取直埋的結(jié)構(gòu)方式,因?yàn)楹笃诰S護(hù)工作需要掀開蓋板,而該方式支持重新開挖,且操作相對簡單,整體性較強(qiáng);當(dāng)電纜溝設(shè)備安裝有電纜支架時,借助支架可以完成金屬材料的搭建工作,并用焊接的方式將其固定,以確保支架可以支撐起整體重量。同時,為了進(jìn)一步提升整體的安全性,還應(yīng)該與溝底保持合適的距離;當(dāng)電纜溝中電纜有著仿火性要求時,可以應(yīng)用防火涂料與隔板;最后,電纜溝需要在開關(guān)處設(shè)置障礙物,一旦發(fā)生火災(zāi)可以起到隔離作用,以免擴(kuò)展到室內(nèi),引發(fā)不必要的安全事故。
2.1.1 電纜導(dǎo)體材質(zhì)的選擇
(1)銅芯與鋁芯電纜的載流量比較
電纜導(dǎo)體材質(zhì)主要包括銅導(dǎo)體與鋁導(dǎo)體兩種,參考表1 可得,在截面相同的情況下,銅芯電纜載流量可達(dá)鋁芯電纜的1.2~1.3 倍,導(dǎo)電率則比鋁高出65%,在此情況下,對于相似額定值的電纜而言,可以按照一定比例適當(dāng)縮小銅導(dǎo)線的截面。
表1 電纜載流量
(2)銅芯與鋁芯電纜在電纜敷設(shè)施工中的差異
在額定電流不變的情況下,鋁導(dǎo)線的電纜直徑大幅增加,在敷設(shè)過程中,因?yàn)橹亓颗c體積較大,可能會影響其可彎曲性,安裝過程的難度也會有所增加。相較于鋁芯電纜而言,銅芯電纜的體積小、延展性高,即使在電纜溝和電纜架空橋架的施工空間受限的情況下,仍可以順利完成敷設(shè)施工。
對于用電設(shè)備而言,其主要電源回路的電流普遍偏大,一個回路需要設(shè)置多根電纜,如果使用鋁芯電纜,電纜數(shù)量會有所增加,盤、柜內(nèi)的環(huán)境也會過于擁擠,從而會導(dǎo)致施工難度大幅提升,連接處也將更易發(fā)生故障,從而增加發(fā)生安全事故的概率。
綜上,銅芯電纜具備導(dǎo)電性好、載流量大以及可靠性高等顯著優(yōu)勢。一般情況下,6kV 高壓電纜使用銅芯電纜,而對于1kV電纜而言,需要參考以下原則:進(jìn)線電源、重要電動機(jī)回路、饋線回路電源以及所有的控制電纜都需使用銅芯電纜。同時,對于規(guī)程規(guī)范中對銅芯電纜有著特定要求的,也需要使用銅芯電纜。而對于其他不重要的饋線回路,為了降低施工成本,可以使用鋁芯電纜。
2.1.2 對電力電纜導(dǎo)體截面的優(yōu)化
對于同一配電回路而言,在選擇電纜導(dǎo)體截面時,需要遵循以下原則:工作電流最大時,電纜導(dǎo)體溫度仍需低于所允許的最大值;在持續(xù)工作的情況下,以及通過最大短路電流與短路時間作用下,電纜導(dǎo)體溫度需要時刻滿足相關(guān)規(guī)定與要求,回路的電壓降不能超出允許值。在進(jìn)行設(shè)計的過程中,除了參考電纜的實(shí)際載流量,還應(yīng)該考慮電流截面的經(jīng)濟(jì)性,綜合比對后再確定出最佳電纜截面。
2.1.3 對電力電纜芯數(shù)的選擇
在對1kV 電力電纜進(jìn)行設(shè)計的過程中,除電動機(jī)回路以外的電源回路都應(yīng)考慮保護(hù)線與中心線,而低壓系統(tǒng)普遍使用TN-C-S 系統(tǒng),該系統(tǒng)要求合并使用中心線與保護(hù)線,因此電纜芯數(shù)主要為單芯、兩芯、三芯或者四芯。相較于三芯電纜而言,單芯電纜的載流量高,避免了過多的線路交叉,有利于提升線路環(huán)境的安全性,在很大程度上改善了施工條件,同時,其1/4 容許彎曲半徑較小,有利于開展大截面電纜的敷設(shè)工作。但是,單芯電纜也導(dǎo)致了電纜長度與工程量的增加,因此大幅增加了施工成本。
在實(shí)際開展工作的過程中,一般不會在施工規(guī)劃圖上明確標(biāo)出各障礙物的詳細(xì)位置,或者所標(biāo)明的位置會存在一定的偏差。因此,在放線過程中,各相關(guān)單位應(yīng)該及時進(jìn)行協(xié)調(diào)溝通,對電纜溝的位置進(jìn)行準(zhǔn)確檢測。其次,當(dāng)與地下管線等設(shè)施發(fā)生沖突時,或者遇到障礙物時,需要根據(jù)實(shí)際情況加以規(guī)避,或者將障礙物移除,避免對對周圍設(shè)施以及地下管線造成不良影響。
現(xiàn)階段,在電纜溝敷設(shè)施工過程中,因?yàn)楣こ探ㄔO(shè)量普遍偏小,僅能達(dá)到十幾萬至二十幾萬的程度,為了實(shí)現(xiàn)施工單位經(jīng)濟(jì)效益的有效提升,則需要在嚴(yán)格保障工程建設(shè)安全與質(zhì)量的前提下,最大限度地縮短施工工期。在此情況下,相關(guān)工作人員應(yīng)該做好充足的準(zhǔn)備工作,對施工現(xiàn)場進(jìn)行合理規(guī)劃并做出深入分析,安排好人力與施工設(shè)備等,準(zhǔn)備好所需施工材料,避免不必要的資源浪費(fèi)。其中,在對現(xiàn)場施工人員與管理人員進(jìn)行安排的過程中,需要將施工段準(zhǔn)確分配至個人,切實(shí)保障流水作業(yè)的順利進(jìn)行。在原材料的采購階段,需要提前做好計算工作,因?yàn)殡娎|溝敷設(shè)涉及的內(nèi)容比較廣泛,要求技術(shù)人員根據(jù)每段溝體所用材料的實(shí)際數(shù)量進(jìn)行選購,并需要將誤差值控制在較小范圍內(nèi),以免對后續(xù)施工造成不良影響。例如,當(dāng)原材料采購過多時,需要安排專門人員進(jìn)行清理;當(dāng)原材料采購不足時,則需要轉(zhuǎn)運(yùn)調(diào)用,從而會直接影響到施工進(jìn)度。此外,在將原材料臨時堆放時,不能將其集中堆放在一處,以免降低材料轉(zhuǎn)運(yùn)的速度。
在電纜溝溝體施工過程中,遵循施工圖紙與相關(guān)規(guī)范是開展施工作業(yè)的基本前提,同時還需要結(jié)合電力安裝部門鋪設(shè)電纜情況。對于10kV 等高壓電纜而言,因其規(guī)格較大,管徑通常可達(dá)150mm,因此在鋪設(shè)過程中需要采取機(jī)械牽拉的方式,需要預(yù)留出足夠的空間位置進(jìn)行施工,同時需要保障溝體中不存愛障礙物與其他雜物,以免影響到電纜運(yùn)動。在開展溝體砌筑工作的過程中,還需要同步完成電纜支架的安裝,在安裝過程中,需要對支架間距以及伸出長度等指標(biāo)進(jìn)行嚴(yán)格控制。但在施工過程中,對于上述問題部分工作人員沒有引起足夠的重視,欠缺基本的安全責(zé)任意識,存在私自改動數(shù)據(jù)等情況。而一旦間距值不達(dá)標(biāo),則電纜無法順利放入支架內(nèi),從而導(dǎo)致整條電纜溝無法用于施工,不僅直接影響到施工進(jìn)度,同時還造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。此外,在進(jìn)行接地網(wǎng)焊接等作業(yè)時,也需要對其中的常見問題加以重視,需要使用高標(biāo)號水泥砂漿將地極鋼筋的搭接口以及鋒利鐵件等部分進(jìn)行處理,使其呈現(xiàn)相對圓滑的弧度。因?yàn)樵趯﹄娎|進(jìn)行牽拉時,所設(shè)置的機(jī)械拉力可以達(dá)到2t 的較大數(shù)值,如果局部鐵件太過鋒利,則受電纜自重以及拉力的共同作用,則會對電纜保護(hù)層造成破壞,從而無法用于敷設(shè)施工。
破路埋管工程包括破開道路、挖土方、埋設(shè)管道以及恢復(fù)路面等工序,對施工質(zhì)量有著較高的要求,且面臨較大的難度。因此,為了避免對地下管道與電纜造成不必要的損壞,需要在一般電纜溝施工規(guī)范上,適當(dāng)增加施工要求與標(biāo)準(zhǔn)。包括了嚴(yán)格確保埋設(shè)管道的平整,焊接好鋼管,PVC 管用膠水及直通連接,確保接口的牢固性與密封性。在正式安裝鋼管與埋設(shè)之前,需要將管口內(nèi)側(cè)與接頭位置打磨平整,以免損壞內(nèi)部電纜。
綜上所述,在電纜溝敷設(shè)施工過程中,需要嚴(yán)格按照設(shè)計圖紙進(jìn)行施工,最大程度地保障施工的規(guī)范性,提高工程質(zhì)量與水平,為城市發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。