樊 培 琴
(山西八建集团有限公司,山西 太原 030027)
在低压供配电系统中,电缆敷设是一个很重要的分项工程。其施工质量的好坏直接影响到供配电系统质量。为此,本文就低压供配电系统电缆敷设施工出现的问题进行分析,并根据问题原因提出一些对策,希望对低压供配电电缆敷设施工质量的提高有所帮助。
在小区供配电系统中,电缆直埋敷设很常见。有时会出现后续施工损伤直埋电缆的情况。而往往这个损伤又未造成电缆线芯的严重损坏,仅是电缆外皮、电缆铠装、电缆绝缘、某一线芯的损伤等。在这种情况下,施工现场的处理方式往往不会把电缆完全截断,制作热缩或冷缩中间接头,而只是进行局部包缠热缩。处理完成后,对电缆进行绝缘摇测检验,完全符合规范规定,但是运行1年~2年后接头质量就会出现问题。
笔者参与的一项工程中,就出现过这样的问题:电缆(YJV22—0.6/1 kV—4×240 mm2)直埋敷设完成后,因后续施工对电缆造成了损伤(外皮、铠装、红相线芯受损),现场综合考虑后并未完全截断电缆进行热缩,而是对红相线芯截断后进行了铜套管压接;铠装层进行了接续;用绝缘胶带、高压热缩带进行了包缠;最后选用了拉链式热缩带进行热缩。完成后进行绝缘摇测,相间、相地绝缘电阻数值都达到了200 MΩ~300 MΩ,平稳运行2年,到第3年6月份时突然断电。经检查,此前进行非截断式接头的那根电缆绝缘电阻小于0.5 MΩ。排查时发现问题就出在这个中间头:绝缘严重受潮,导致电缆线芯局部击穿。此电缆故障发生后,技术人员对电缆进行烘干,将电缆击穿部位全部截断,制作了热缩式中间接头,并加装了防水接线盒。
通过这个问题,笔者对于“直埋电缆非截断式中间接头”进行了深入反思及分析,总结了类似问题的处理方式如下:1)加强监管,尽量避免出现后续施工破坏直埋电缆的情况发生;2)对于已经发生的直埋电缆破损,视破损程度制定解决方案。对破损较严重的直接截断,进行热缩式中间头处理;对破损不严重的,非截断式处理时,用拉链式热缩带热缩后,加装相应规格的防水接线盒进行防潮防水处理;3)无论哪种处理形式,电缆中间接头处都需规范砌筑检查井,且检查井盖、井圈高于周围地坪10 mm~15 mm,防止水倒流;4)检查井内中间接头两端各留检修余量不小于2.0 m。
建筑物内低压供配电系统电缆敷设从变配电室到末端用电设备,其路径往往会很长,大多采用沿桥架敷设。竖向部分如电气竖井内一般采用梯式桥架敷设,水平部分大多采用槽式桥架敷设。而在水平槽式桥架中电缆敷设经常会出现杂乱无章的现象,非常不利于散热,安全隐患很大。究其原因主要有:1)电缆未按一定的顺序施放;2)电缆未进行有序绑扎、固定。在这个问题上,一方面是施工作业人员操作不当,另一方面电缆桥架选择不当是主要原因,槽式桥架无法绑扎。
要解决这个问题,应从以下两方面入手:1)编制电缆敷设表,绘制重点部位电缆断面图,保证正确的电缆敷设顺序。拿到图纸后对供配电系统所有电缆进行二次设计,编制电缆敷设表。电缆敷设表内容应该有:电缆型号、规格、起点、终点、途经竖井号、长度。统计完成后进行施工顺序排列,按由远到近、由高到低、由大到小、由长到短的原则。排序完成后进行电缆断面图绘制,绘制部位应该是电缆数量较多的非直线路段,也就是交叉路口。2)正确选择电缆桥架。电缆桥架按结构类型分为四种:槽式电缆桥架(又称无孔托盘式桥架)、托盘式桥架(有孔)、梯级式桥架和组合式桥架。槽式电缆桥架是一种全封闭型电缆桥架。具有良好地抗电磁干扰、防外部侵蚀作用,机械保护性能良好,适用于敷设有抗干扰要求的通信电缆及控制电缆。梯级式电缆桥架是由两根纵向侧边与若干根横档构成的梯形部件,有良好地散热性、透气性,缺点是机械保护性能差。适用于一般直径较大电缆的敷设,特别适用于高、低压动力电缆的敷设。有孔托盘式桥架是由带孔眼的底板和侧板所组成的槽形部件,或由整块钢板冲孔后弯制成的部件。散热性能和机械保护性居中,具有重量轻、载荷大、造型美观、结构简单、安装方便等优点。主要用于敷设截面大、数量较少的电力电缆。
由电缆桥架性能及低压供配电系统常规运行环境可知,电缆桥架选择主要考虑的因素有:散热、机械保护、防外部侵蚀、防火。有可燃物的闷顶、吊顶时,采用槽式电缆桥架;有易燃粉尘场所,选用梯架,最上一层设置实体盖板;在高温、腐蚀性液体或油溅落等需要防护场所,选用托盘,最上一层设置实体盖板;除上述情况外,均选用梯架。
由此,民用建筑中竖向电缆敷设考虑机械保护性选用梯架并设置盖板;水平电缆敷设路径经过配电室、地下室等部位不会有吊顶及可燃物闷顶,为保证电缆敷设质量,规范绑扎、顺序排列、有效散热、避免火灾,建议采用有孔托盘或梯级式桥架。工业厂房电缆敷设考虑防外部侵蚀要求合理选用桥架结构。
小区变配电室中低压开关柜担负着分配、馈电职能,给楼座配电的线缆截面有时会很大(YJV22—4×240 mm2或YJV22—4×185 mm2)。某些工程中低压开关柜采用下出线时,出现电缆无法顺利接入开关柜,需要拆除下隔板的情形;或勉强进入开关柜,接入断路器或零地排后柜体后门无法闭合的情形。配电柜下隔板和柜体门起着阻火、封闭作用,一旦拆除或不闭合,将会带来很大地安全隐患,所以解决好这个问题很有必要。
首先,低压开关柜制作时合理考虑电缆敷设空间。低压开关柜制作主要考虑两方面参数:结构参数(本文仅讨论结构参数)和电气参数。结构参数主要有(以GCS低压开关柜为例):柜体骨架、柜体材质、柜体结构、柜体尺寸、功能单元及其隔离模式、进出线形式、表面处理。柜体结构、功能单元及其隔离模式、进出线形式决定了柜体尺寸、材质、骨架、表面处理方式。
柜体结构分为四个独立的功能单元:水平母线室、垂直母线室、功能单元室、电缆室。一个抽屉为一个独立功能单元。功能单元室与电缆隔室内电缆的连接通过转接件或转接铜排实现,既提高了电缆的使用可靠性,又方便了用户对电缆的安装与维修。电缆隔室有两个宽度尺寸(240 mm或440 mm)可供选用,视电缆数量,截面和敷设、维修空间的要求而定。而电缆敷设空间需要有:电缆从电缆沟接入开关柜的正常弯曲度、电缆接入断路器及零地排的弯曲度、工人操作空间、一定的预留空间。电缆在任何敷设方式及其全部路径的任何弯曲部位,都应满足规范要求的电缆允许弯曲半径要求。
需综合考虑以上因素后才能确定低压开关柜电缆隔室宽度尺寸乃至柜体整体尺寸,以保证电缆从配电柜下部接入时,顺利穿过隔板,进入配电柜;接入断路器、零地排后,正确闭合柜体后门。
其次,电缆从低压开关柜底部电缆沟竖向进柜时,需要在电缆沟内设置不少于两个受力支架,具体数量视电缆沟深度、电缆截面、重量而定。此支架一方面承受电缆竖向重量,避免元器件受力,接触部位发热;另一方面起着固定方向的作用,有利于电缆顺利穿过柜体下隔板进入低压开关柜,接入元器器件和零地排。