摘要:随着社会经济的快速发展,为满足人们的生产生活需求,广泛开展电力工程建设。电缆作为电能传输的重要设备,其施工质量关系着电力网络的稳定运行。对此,需注重施工各环节的管控。本文以10kV电力电缆为探究对象,首先阐述了10kV电力电缆的施工特点,然后总结了施工技术要点,然后提出施工安全管理措施,旨在为电力工程施工技术的应用和管理提供参考。
关键词:10kV;电缆线路;敷设;施工
1引言
电力电缆可进行能量传输,为动力设备提供着源源不断的电能, 而且还起着控制设备的正常运行控制,传送设备运行状态信号的作用。电缆施工质量的好坏,施工工艺的优劣,不仅直接影响整个项目工程中的设备正常运转,更直接关系到日后安全稳定的生产。因此,在电力电缆施工中,必须加强对电缆敷设工艺的控制和管理,分析以往施工过程中存在的问题,制定切实可行的优化改良对策,确保电缆敷设排布的质量工艺达到验收要求,提高整体的施工质量。
2 10kV电力电缆施工特点
2.1电缆保护套
只有保证电缆保护套安装过程的稳定性和规范性,才能提升电缆的应用效能,一旦保护套出现异常,就会严重制约10kV配电工程电缆施工的质量,造成较为恶劣的安全隐患,甚至会对施工人员的人身安全产生负面影响。因此,要着重关注电缆保护套的应用安全性。
2.2电缆涡流
多数10kV配电工程电缆施工中,要借助钢材材料对电缆结构予以支撑,匹配坚固的支架保护结构,这就会使得电缆周围形成闭合态的电路结构。尤其是交流电流穿过环状金属后,形成内部的感应涡流,为I=(θ/2π)(r2-r1)LKμrμ0/R,其中,θ表示的是非闭环金属环相对于交流电中心圆心角、r1表示的是金属环内径、r2表示的是金属环外径、L表示金属长度。R表示导体的电阻参数。施工中若是出现绝缘体保护工作不当的问题,就会出现严重的安全事故。基于此,全面提升电缆周围旋涡的管控工作也是维持10kV配电工程电缆施工安全运行的关键。
3 10kV电力电缆施工技术要点
3.1前期准备
在网线设计中,施工人员应提前对网线施工环境进行检查,确定施工环境是否与网线施工一致。同时应注意的是,在前期检查工作中,还需要对电缆施工设备进行检查,以确保施工电缆的质量合格,并为铺设照明做好充分准备。例如,可通过引进以BIM技术为基础的电缆施工三维优化系统,完成电缆敷设工艺设计,做到了电缆敷设路径可视化,在施工准备模型阶段将电缆排布不合理、易产生交叉、桥架超容积等问题优化,使电缆施工每一步施工都有据可依,使电缆排布更有规则,施工程序更为严谨。电缆敷设的施工流程相对简单,如图1所示,首先确立施工方案,依照施工方案构建施工模型,然后对变电站内的设施进行三维模型的资源整合,对施工参数进行调校,模拟施工的整个过程,得到电缆敷设不同阶段的不同建造参数。将获得的模型参数与实际图纸的施工参数进行比对,如果是一致的,可以证明该阶段的设计施工参数是精确的;如果不一致,则需要对建造方案进行改进。通过不断改进,直至与模型得出的参数趋近或达成一致为止,从而实现利用该模型完成指导施工的目的。通过模拟三维空间与模型的物理碰撞,对虚拟的施工材料、机具、人员进行摆放模拟及运行模拟,对材料、机具、人员的布置进行预演,从而实现安全距离的分析和模拟,提前消除冲突,减少返工,使场地布置更加安全合理,避免发生施工碰撞。
图1 电缆敷设施工流程
3.2电缆头处理
对于整个电缆结构而言,电缆头是将电缆结构和其他电气设备予以连接的关键部件,电缆中间头能将电缆连接起来,终端头和中间头统称为电缆的附件结构。只有保证电缆附件和本体处于长期安全运行的状态,才能维持电缆使用寿命,提升其综合应用效果。为此,要落实精细化设计处理工序,保证电缆头施工操作的规范性。(1)线芯连接。能经受故障电流产生的冲击作用,并且,保证运行中接触电阻≤电缆线芯本体长度电阻的1.2倍。并且,具有一定的机械强度,且具备耐振动和耐腐蚀性,利于现场安装。(2)绝缘性。对应的绝缘材料介质损耗数值较低,能依据实际情况更好地改善电场分布。电缆头制作过程红要剝去屏蔽层,有效改善电缆原有的电场分布模式,保证能形成绝缘效果较好的切向电场,避免屏蔽层断口产生击穿问题。(3)密封性,对电缆外护套和内部、电缆线芯予以密封处理,有效避免水分进入电缆内部。
3.3电缆敷设
在电缆敷设过程中,电缆的固定处理是关键环节,但是施工人员必须根据电缆敷设要求及环境情况采用差异化的固定对策。垂直敷设电缆时,施工人员需要固定电缆和每个支架相互接触;水平敷设电缆时,应固定在弯曲位置和电缆头端和末端;若电缆敷设距离过长,应结合电缆实际敷设长度选择合适的位置进行固定。施工单位在正式铺设电缆时,应控制安装速度和电缆弯曲程度。使用机械设备进行电缆敷设作业时,应严格控制安装速度,安装高度不得超过15m/min。电缆制造商在出厂前应优先考虑电缆前面的电缆拖环。避免线缆损坏和拖拽电源,拉线开启时拉力控制在3kN/m2以内,牵引强度控制标准如表1。在转弯过程中,电缆的转弯面积不能过小,避免在转弯过程中电缆绝缘损坏。电缆在后期使用过程中会存在安全问题,敷设电缆时,施电缆接头位置和电缆终端位置、长度必须严格把控,且应保证电缆敷设整齐。
4 10kV电力电缆施工安全管理对策
某10kV配电网接入于110kV变电站,于1999年投运。主干线长度14.855km,其中架空线(型号JKLGYJ-240)12.075km、电缆(型号YJV22-3×300)2.76km,主干线分2段。装接容量配变25台8400kVA,其中公用配变17台8015kVA、专用配变10台2245kVA,电缆敷设过程中选用排管敷设。
4.1全周期的智慧安监
某10kV配电网电缆敷设项目中准备阶段应做好智慧安监系统的构建,从各个方面出发做好质量管理和技术把关,从而提升项目的安全效益。按照“分层、分级、分专业”的原则,各单位、各部门应依据作业风险等级、管控责任,按照智慧监督标准对现场作业开展智慧监督,并对下级单位、部门的智慧监督系统使用情况、监督到位情况、监督质量进行督导。同时,按照“同开工、同结束”原则,对管辖范围内的现场作业开展智慧安全视频监督。按照10kV配电网电缆敷设安全指标形成细化工作任务,确保人员能够严格依照要求安全施工、规范施工。尤其是在地下管线敷设时,应严格把控高压风险区域、高危故障区域,做好地下管线防潮、防火等,全面提升其敷设质量。
4.2施工监查
该项目10kV配电网电缆敷设中主要采用排管+桥架方式,施工时应注意先按照要求放置管线和安装桥架。排管敷设的过程中,控制并列排管间距在90mm以上,配合复合材料管枕排固。各线路超过80m后应设置工作井,采用半敞开式结构,并在工作井周围设置排水装置。电缆连接过程中可通过中间接头实现,制作时应采用绝缘性质材料进行接头套连,并配合固定件进行电缆固定,以提升电缆敷设的安全和稳定性能。桥架敷设时应根据基面确定挖方量、地面坡度等,然后按照设计图纸对桥架进行组装。由于桥架敷设放线往往为空中作业,可配合使用无人机、牵张机械等进行布线,并配合人工作业,完成电缆的固定和接线检查,确定无误后方可进行下一阶段施工。
4.3施工后的配套防护
10kV配电网电缆敷设过程中应注意做好保护装置的设置,尤其是在电缆外套绝缘保护过程中,可适当选用非金属隔离套、高强度聚乙烯管等,增强其电缆隔离保护效果。还要控制好电缆敷设过程中的弯折角度,不可出现过度弯曲,以防止電缆绝缘外套开裂。施工完毕要还应及时对排管进行封堵,对中间接头、终端头等可能出现火灾的位置进行防火隔离。
5结语
综上所述,10kV电力电缆施工作业,不仅需要强化对施工流程、施工方案、施工技术、施工人员的科学管理,同时还要提升工程施工作业的安全性和有效性,以创新化的管理理念和管理思维,推动电力工程电缆施工作业的安全和有效,为电力系统的稳定运行打下夯实的基础,为电力体系的平稳扩张提供重要的支持和帮助。
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作者简介:杜勇(1989-),男,湖南湘乡人,助理工程师,本科,工作方向:工程管理。