中國(guó)鐵建電氣化局集團(tuán)第二工程有限公司 王立志

1 引言

現(xiàn)階段，我國(guó)正在大力開(kāi)展國(guó)家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，鐵路建設(shè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的命脈，其供配電系統(tǒng)穩(wěn)定顯得極為重要，在運(yùn)行過(guò)程中，其安全性、經(jīng)濟(jì)性也需要關(guān)注[1]。目前鐵路10kV變配電所自動(dòng)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(jì)性[2]。因此，需要對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行深入的研究和推廣。

2 準(zhǔn)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(chǎng)環(huán)境和技術(shù)環(huán)境?，F(xiàn)場(chǎng)環(huán)境相對(duì)而言比較好掌握，需要重點(diǎn)關(guān)注包括兩個(gè)方面：一是施工管理人員需要了解當(dāng)?shù)氐淖匀坏乩憝h(huán)境和施工現(xiàn)場(chǎng)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?yàn)榈刭|(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(chǎng)的功能性區(qū)域，根據(jù)使用功能的不同，將施工現(xiàn)場(chǎng)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(chǎng)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(shí)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(diǎn)制定，具體來(lái)說(shuō)，包括3 個(gè)方面：一是施工管理人員組織各個(gè)工種的技術(shù)代表進(jìn)行編制施工組織計(jì)劃，在計(jì)劃中擬制各個(gè)工序的實(shí)施時(shí)間節(jié)點(diǎn)并規(guī)劃好相關(guān)機(jī)械設(shè)備的調(diào)度使用方案，同時(shí)標(biāo)明施工技術(shù)重點(diǎn)關(guān)注點(diǎn)；二是做好各種配合機(jī)件的預(yù)檢，包括提前統(tǒng)計(jì)設(shè)備安裝過(guò)程中的相關(guān)機(jī)械構(gòu)件并預(yù)知后運(yùn)送至施工現(xiàn)場(chǎng)，提前核實(shí)設(shè)備元件并按照進(jìn)場(chǎng)要求進(jìn)行預(yù)檢，對(duì)于關(guān)鍵性的電氣設(shè)備需要運(yùn)抵現(xiàn)場(chǎng)或者安裝使用前進(jìn)行多次實(shí)測(cè)，避免因?yàn)檫\(yùn)輸或者儲(chǔ)存改變?cè)阅芏绊懯褂眯Ч?；三是提前制定施工機(jī)械調(diào)度方案，避免多工序交叉作業(yè)時(shí)出現(xiàn)施工機(jī)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(jì)劃，在施工準(zhǔn)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(xiàng)目概況如圖1所示。

圖1 配電設(shè)備關(guān)鍵元件預(yù)檢項(xiàng)目概況

3 安裝關(guān)鍵工序

3.1 工序規(guī)劃

在實(shí)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?yàn)楣ば虬惭b不合理或者不科學(xué)引發(fā)施工現(xiàn)場(chǎng)施工混亂。依據(jù)鐵路10kV 配電設(shè)備的安裝技術(shù)特點(diǎn)，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(jìn)行施工。

圖2 配電設(shè)備安裝關(guān)鍵工序

3.2 安裝開(kāi)關(guān)柜

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

一是進(jìn)行開(kāi)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(qiáng)度之外，需要確定吊裝順序，通常采用第一面開(kāi)關(guān)柜獨(dú)立吊裝和第二面開(kāi)關(guān)柜并行吊裝的方案進(jìn)行，第一面開(kāi)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(kāi)關(guān)柜并列安裝，這樣可以提高工作效率。

二是安裝開(kāi)關(guān)柜之前，需要對(duì)安裝基座進(jìn)行結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和幾何外形檢驗(yàn)，重點(diǎn)分析基座的承力性能、結(jié)構(gòu)韌性，重點(diǎn)關(guān)注裂縫、孔洞對(duì)整體性能的影響，一旦超過(guò)力學(xué)性能變化閾值之后要提前采取措施進(jìn)行補(bǔ)救；需要測(cè)量預(yù)留孔洞的結(jié)構(gòu)尺寸是否與開(kāi)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(cè)量值在允許偏差范圍之內(nèi)，這樣才能夠?qū)崿F(xiàn)開(kāi)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(kāi)關(guān)柜之間通過(guò)合適的母線進(jìn)行有效連接成一個(gè)整體，并且要做好開(kāi)關(guān)柜與接地網(wǎng)的連接，避免在使用過(guò)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(jìn)行技術(shù)檢查，變壓器技術(shù)檢查項(xiàng)目見(jiàn)表1。

表1 變壓器技術(shù)檢查項(xiàng)目

對(duì)變壓器進(jìn)行關(guān)鍵項(xiàng)目技術(shù)檢查之后，可以按照施工圖紙進(jìn)行安裝。一般來(lái)說(shuō)，考慮到熱脹冷縮等自然現(xiàn)象帶來(lái)的形變影響，在安裝過(guò)程中需要保證安裝位置與設(shè)計(jì)尺寸具有固定的容差，一般控制在±0.03m 左右。如果圖紙中沒(méi)有標(biāo)注，從豎向上需要對(duì)軌道進(jìn)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(guò)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(guò)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(jì)兩軌道之間的距離和變壓器的安裝標(biāo)高，減小氣流擾動(dòng)對(duì)變壓器運(yùn)行穩(wěn)定性的影響，同時(shí)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(guò)程中需要重點(diǎn)關(guān)注以下幾方面。

首先，統(tǒng)籌規(guī)劃好電纜布線，同時(shí)協(xié)調(diào)好人力資源，避免在電纜敷設(shè)過(guò)程中出現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)混亂甚至失控的現(xiàn)象；其次，需要做好電纜長(zhǎng)度的復(fù)盤，將每一根電纜長(zhǎng)度與設(shè)計(jì)圖中進(jìn)行對(duì)應(yīng)的檢查，同時(shí)消除單根電纜的中間接頭；最后，重點(diǎn)檢查電纜的絕緣值、鋼軸長(zhǎng)度與強(qiáng)度，確保線纜型號(hào)與設(shè)計(jì)指標(biāo)相一致，同時(shí)確保電纜在安裝過(guò)程中的穩(wěn)定性，防止因?yàn)橹亓砍^(guò)支撐件的承力標(biāo)準(zhǔn)而出現(xiàn)失衡事故。另外，在對(duì)電纜敷設(shè)的過(guò)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(zhǎng)度余量，避免在安裝過(guò)程中因?yàn)殚L(zhǎng)度不夠或者多余而出現(xiàn)過(guò)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(shí)避雷措施的落實(shí)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(shí)延對(duì)避雷能力的限制。避雷設(shè)備需要做好接地連接，必要時(shí)與配電設(shè)備獨(dú)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(diǎn)可以提前進(jìn)行絕緣阻值測(cè)量，控制測(cè)量值在穩(wěn)定裕度之內(nèi)，這樣可以有效延長(zhǎng)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(guò)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(qiáng)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(shí)做好防潮防腐措施。在支撐設(shè)備安裝過(guò)程中，需要控制安裝標(biāo)高，使標(biāo)高與水平面之間的誤差不超過(guò)±0.0005m。必要時(shí)，可以為支撐設(shè)備建立接地連接，防止因?yàn)橹卧O(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?yàn)楦卟畹拇嬖谟绊懯褂眯阅?。工作人員在進(jìn)行一次接線時(shí)，需要保證電纜終端不能存在氧化層，為防止因?yàn)轭~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(fèi)。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(jìn)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(xiàng)

4.1 按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行調(diào)試

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

配電設(shè)備關(guān)鍵技術(shù)調(diào)試標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表2。

表2 配電設(shè)備關(guān)鍵技術(shù)調(diào)試標(biāo)準(zhǔn)

4.2 提高測(cè)試工人技術(shù)水平

鐵路10kV配電設(shè)備調(diào)試過(guò)程中，很多工序需要人工在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行設(shè)備安裝，為了保證調(diào)試結(jié)果的可靠性與準(zhǔn)確性，需要提高測(cè)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(cè)試的工人詳細(xì)講解技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)說(shuō)明，解釋清楚技術(shù)指標(biāo)的具體數(shù)值和可容許的裕度；另一方面，需要做好現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)培訓(xùn)工作，必要時(shí)可以請(qǐng)相關(guān)領(lǐng)域的專家親臨施工現(xiàn)場(chǎng)向技術(shù)工人宣講最新的測(cè)量手段，并指導(dǎo)測(cè)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(chǎng)施工過(guò)程中高度重視。本文研究了配電設(shè)備安裝和調(diào)試過(guò)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(guò)程中，可以圍繞這些技術(shù)措施進(jìn)行細(xì)化，制定操作性更強(qiáng)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。