中國鐵建電氣化局集團第二工程有限公司 王立志

1 引言

現(xiàn)階段，我國正在大力開展國家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，鐵路建設(shè)是國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的命脈，其供配電系統(tǒng)穩(wěn)定顯得極為重要，在運行過程中，其安全性、經(jīng)濟性也需要關(guān)注[1]。目前鐵路10kV變配電所自動化系統(tǒng)，能夠有效滿足鐵路電力系統(tǒng)的要求，并且具有良好的安全性和經(jīng)濟性[2]。因此，需要對該系統(tǒng)進行深入的研究和推廣。

2 準備工作

2.1 熟悉安裝調(diào)試環(huán)境

10kV配電設(shè)備在鐵路系統(tǒng)安裝調(diào)試之前，施工管理人員需要提前了解安裝調(diào)試環(huán)境。安裝調(diào)試環(huán)境包括現(xiàn)場環(huán)境和技術(shù)環(huán)境?，F(xiàn)場環(huán)境相對而言比較好掌握，需要重點關(guān)注包括兩個方面：一是施工管理人員需要了解當?shù)氐淖匀坏乩憝h(huán)境和施工現(xiàn)場環(huán)境，選擇地質(zhì)構(gòu)造穩(wěn)定的地段架設(shè)吊裝設(shè)備，防止因為地質(zhì)基礎(chǔ)不牢固引發(fā)吊裝設(shè)備失穩(wěn)或者失衡；二是施工管理人員需要規(guī)劃好施工現(xiàn)場的功能性區(qū)域，根據(jù)使用功能的不同，將施工現(xiàn)場劃分為配電設(shè)備安裝區(qū)、吊裝區(qū)、設(shè)備、備品備件暫存區(qū)、人員技術(shù)交流區(qū)等多種場所，制作施工平面圖規(guī)定不同區(qū)域的使用方法，為創(chuàng)建文明工地并落實綠色、環(huán)保、低碳理念打下基礎(chǔ)[3]。

技術(shù)環(huán)境主要圍繞配電設(shè)備安裝技術(shù)特點制定，具體來說，包括3 個方面：一是施工管理人員組織各個工種的技術(shù)代表進行編制施工組織計劃，在計劃中擬制各個工序的實施時間節(jié)點并規(guī)劃好相關(guān)機械設(shè)備的調(diào)度使用方案，同時標明施工技術(shù)重點關(guān)注點；二是做好各種配合機件的預(yù)檢，包括提前統(tǒng)計設(shè)備安裝過程中的相關(guān)機械構(gòu)件并預(yù)知后運送至施工現(xiàn)場，提前核實設(shè)備元件并按照進場要求進行預(yù)檢，對于關(guān)鍵性的電氣設(shè)備需要運抵現(xiàn)場或者安裝使用前進行多次實測，避免因為運輸或者儲存改變元件性能而影響使用效果；三是提前制定施工機械調(diào)度方案，避免多工序交叉作業(yè)時出現(xiàn)施工機械保障不足的亂象[4]。

2.2 檢查設(shè)備性能質(zhì)量

根據(jù)鐵路10kV配電設(shè)備的安裝計劃，在施工準備階段需要做好關(guān)鍵設(shè)備的預(yù)檢工作。配電設(shè)備關(guān)鍵元件預(yù)檢項目概況如圖1所示。

圖1 配電設(shè)備關(guān)鍵元件預(yù)檢項目概況

3 安裝關(guān)鍵工序

3.1 工序規(guī)劃

在實施鐵路10kV 配電設(shè)備安裝工序之前，需要提前擬制工序規(guī)劃方案，避免因為工序安裝不合理或者不科學引發(fā)施工現(xiàn)場施工混亂。依據(jù)鐵路10kV 配電設(shè)備的安裝技術(shù)特點，配電設(shè)備安裝關(guān)鍵工序如圖2所示，并按圖中的流程進行施工。

圖2 配電設(shè)備安裝關(guān)鍵工序

3.2 安裝開關(guān)柜

開關(guān)柜是各種關(guān)鍵配電設(shè)備的放置空間，同時也發(fā)揮一定的工作環(huán)境保護作用。開關(guān)柜在安裝過程中，很多時候需要利用吊裝機械配合[5]。安裝開關(guān)柜，重點需要關(guān)注以下關(guān)鍵技術(shù)點。

一是進行開關(guān)柜吊裝轉(zhuǎn)移前，除了檢查吊耳與吊具的匹配性、吊耳的結(jié)構(gòu)強度之外，需要確定吊裝順序，通常采用第一面開關(guān)柜獨立吊裝和第二面開關(guān)柜并行吊裝的方案進行，第一面開關(guān)柜就位且垂直度、水平度均滿足技術(shù)要求后，可以將第二面及后續(xù)的開關(guān)柜并列安裝，這樣可以提高工作效率。

二是安裝開關(guān)柜之前，需要對安裝基座進行結(jié)構(gòu)強度和幾何外形檢驗，重點分析基座的承力性能、結(jié)構(gòu)韌性，重點關(guān)注裂縫、孔洞對整體性能的影響，一旦超過力學性能變化閾值之后要提前采取措施進行補救；需要測量預(yù)留孔洞的結(jié)構(gòu)尺寸是否與開關(guān)柜相匹配，尤其需要關(guān)注基礎(chǔ)預(yù)埋型鋼的安裝誤差，確保誤差測量值在允許偏差范圍之內(nèi)，這樣才能夠?qū)崿F(xiàn)開關(guān)柜與預(yù)留孔洞的匹配。

三是關(guān)注柜體之間主母線的連接，確保相鄰開關(guān)柜之間通過合適的母線進行有效連接成一個整體，并且要做好開關(guān)柜與接地網(wǎng)的連接，避免在使用過程中出現(xiàn)漏電事故。

3.3 安裝變壓器

變壓器是連接外電網(wǎng)與鐵路電網(wǎng)之間的關(guān)鍵設(shè)備，在安裝前需要進行技術(shù)檢查，變壓器技術(shù)檢查項目見表1。

表1 變壓器技術(shù)檢查項目

對變壓器進行關(guān)鍵項目技術(shù)檢查之后，可以按照施工圖紙進行安裝。一般來說，考慮到熱脹冷縮等自然現(xiàn)象帶來的形變影響，在安裝過程中需要保證安裝位置與設(shè)計尺寸具有固定的容差，一般控制在±0.03m 左右。如果圖紙中沒有標注，從豎向上需要對軌道進行定位，橫向上的距離需要大于0.80m，與門之間的距離要超過1m，保證屋內(nèi)吊環(huán)的垂線處于變壓器的中心位置，為吊芯提供便利。

另外，在變壓器安裝過程中，還需要考慮兩條軌道間的距離與氣流流速的匹配性，依據(jù)氣流流速的限定值設(shè)計兩軌道之間的距離和變壓器的安裝標高，減小氣流擾動對變壓器運行穩(wěn)定性的影響，同時避免變壓器結(jié)構(gòu)外形遭受損壞。

3.4 敷設(shè)電纜

電纜是連接不同配電設(shè)備的關(guān)鍵，在敷設(shè)過程中需要重點關(guān)注以下幾方面。

首先，統(tǒng)籌規(guī)劃好電纜布線，同時協(xié)調(diào)好人力資源，避免在電纜敷設(shè)過程中出現(xiàn)現(xiàn)場混亂甚至失控的現(xiàn)象；其次，需要做好電纜長度的復(fù)盤，將每一根電纜長度與設(shè)計圖中進行對應(yīng)的檢查，同時消除單根電纜的中間接頭；最后，重點檢查電纜的絕緣值、鋼軸長度與強度，確保線纜型號與設(shè)計指標相一致，同時確保電纜在安裝過程中的穩(wěn)定性，防止因為重量超過支撐件的承力標準而出現(xiàn)失衡事故。另外，在對電纜敷設(shè)的過程中，應(yīng)該留有合理的裕度，在終端頭位置預(yù)留（2.5±0.2）m左右的長度余量，避免在安裝過程中因為長度不夠或者多余而出現(xiàn)過度拉伸或者打折的現(xiàn)象。

3.5 連接避雷設(shè)備

多數(shù)情況下，鐵路10kV配電設(shè)備都安裝在室內(nèi)，這時避雷措施的落實尤為重要。選擇配電設(shè)備的高壓端安裝避雷設(shè)備，可以有效提升避雷能力。避雷設(shè)備需要與配電設(shè)備同步投切，這樣可以有效減少時延對避雷能力的限制。避雷設(shè)備需要做好接地連接，必要時與配電設(shè)備獨立接地，這樣可以提高接地導(dǎo)流效果。另外，在避雷設(shè)備的關(guān)鍵點可以提前進行絕緣阻值測量，控制測量值在穩(wěn)定裕度之內(nèi)，這樣可以有效延長避雷設(shè)備的使用壽命，減少建設(shè)成本投入。

3.6 做好一次接線

鐵路10kV配電設(shè)備安裝過程中，很多關(guān)鍵元器件具有較大的質(zhì)量，因此需要使用結(jié)構(gòu)強度較大的支撐設(shè)備。支撐設(shè)備需要具有防腐蝕的能力，必要時做好防潮防腐措施。在支撐設(shè)備安裝過程中，需要控制安裝標高，使標高與水平面之間的誤差不超過±0.0005m。必要時，可以為支撐設(shè)備建立接地連接，防止因為支撐設(shè)備上電荷導(dǎo)流不暢影響使用者的人身安全。

在有效安裝支撐設(shè)備的基礎(chǔ)上，需要做好一次接線工作，依靠支撐設(shè)備，可以保證電纜終端與配電設(shè)備有效連接端之間的水平度，放置因為高差的存在影響使用性能。工作人員在進行一次接線時，需要保證電纜終端不能存在氧化層，為防止因為額外電阻的引入產(chǎn)生多余的功率消耗，避免電力能源的浪費。另外，應(yīng)該在高低壓電纜溝的出入口做好防火工作，使用必要的防火材料進行有效封堵，這樣才能夠增加配電設(shè)備的使用安全性。

4 調(diào)試注意事項

4.1 按照標準進行調(diào)試

在鐵路10kV配電設(shè)備的調(diào)試過程中，尤其是進行關(guān)鍵設(shè)備調(diào)試時，需要嚴格對照技術(shù)要求進行調(diào)試，確保測量指標均符合技術(shù)要求且需要考慮到使用過程中的人身安全。

配電設(shè)備關(guān)鍵技術(shù)調(diào)試標準見表2。

表2 配電設(shè)備關(guān)鍵技術(shù)調(diào)試標準

4.2 提高測試工人技術(shù)水平

鐵路10kV配電設(shè)備調(diào)試過程中，很多工序需要人工在現(xiàn)場進行設(shè)備安裝，為了保證調(diào)試結(jié)果的可靠性與準確性，需要提高測試工人的技術(shù)水平。一方面，需要做好技術(shù)交底工作，向參與測試的工人詳細講解技術(shù)標準說明，解釋清楚技術(shù)指標的具體數(shù)值和可容許的裕度；另一方面，需要做好現(xiàn)場技術(shù)培訓工作，必要時可以請相關(guān)領(lǐng)域的專家親臨施工現(xiàn)場向技術(shù)工人宣講最新的測量手段，并指導(dǎo)測試工具如何使用。

5 結(jié)論

鐵路10kV 配電設(shè)備的安裝調(diào)試工作，涉及復(fù)雜的工序和技術(shù)，需要在現(xiàn)場施工過程中高度重視。本文研究了配電設(shè)備安裝和調(diào)試過程中的關(guān)鍵工序，提出了具有可操作性的技術(shù)措施；在后續(xù)的施工過程中，可以圍繞這些技術(shù)措施進行細化，制定操作性更強的規(guī)章制度和技術(shù)措施，這樣能夠提高10kV配電設(shè)備的安裝精度和使用可靠性。