張俊平
(廣東電網(wǎng)能源發(fā)展有限公司,廣州 510160)
110 kV 高壓電纜是我國主要應(yīng)用的輸電線類型,能夠承受100 kV 高壓電,且電能在傳輸中具有非常小的能量損失。該類線路系統(tǒng)建設(shè)中也存在一定的難度,包括施工隱蔽、施工距離長與跨度大等。如果沒有做好施工技術(shù)的準(zhǔn)備工作,則可能會對工程施工效果造成影響。因此,要能夠針對技術(shù)難點采取相應(yīng)的解決措施,以保證工程的高質(zhì)量建設(shè)。
高壓電纜施工中包括有電纜溝、直埋、穿管與電纜隧道等敷設(shè)方式[1]。此過程如果沒有做好控制,則可能出現(xiàn)電纜損傷問題。第一,當(dāng)高壓電纜管線以穿管方式敷設(shè)時,施工管道可能因存在混凝土殘渣劃傷、磨損電纜保護套,嚴(yán)重時可能會對電纜正常應(yīng)用產(chǎn)生影響。第二,在電纜敷設(shè)中,彎曲位置可能受到管壁摩擦、機械損傷的影響,也可能因扭曲與管壁出現(xiàn)摩擦而導(dǎo)致?lián)p傷。第三,在敷設(shè)電纜時,電纜會受到管壁、地面的摩擦影響。雖然這部分摩擦的存在不會損傷電纜絕緣,但可能磨損電纜外保護套,存在磨穿的情況,導(dǎo)致電纜出現(xiàn)進水受潮的問題,在降低絕緣性能的情況下會影響電纜的使用。第四,在展放電纜時,受到電纜自重的影響,可能出現(xiàn)失控情況而使管壁同電纜之間發(fā)生碰撞損傷電纜。
在110 kV 電纜中,使用的接頭主要為模塑、繞包與模鑄3 種類型。受制作工藝、現(xiàn)場條件等因素的影響,在電纜頭制作中,絕緣帶層間經(jīng)常會存在一定的雜質(zhì)與氣隙,導(dǎo)致故障問題的發(fā)生。目前,我國多使用預(yù)制型和組裝型電纜頭,但也可能導(dǎo)致問題的發(fā)生。此外,在電纜頭制作中也可能存在絕緣填充劑無法滿足要求、密封圈漏油等問題。無論使用哪一種形式,都可能因電纜絕緣端口位置集中較多的電應(yīng)力而導(dǎo)致發(fā)生故障。
在高壓電纜施工中,附件的安裝也是一項關(guān)鍵內(nèi)容,具有較強的專業(yè)性。安裝電纜附件時,也有可能發(fā)生附件損傷電纜的情況,進而影響電纜頭的應(yīng)用性能和絕緣性能。
在敷設(shè)電纜前,需要能夠做好現(xiàn)場溫度的控制,保證在0 ℃以上[2]。在保證溫度的基礎(chǔ)上,需要能夠選擇好電纜的輸送方向。一般來說,電纜的輸送方向選擇以電纜排管比較順的方向為主。這不僅能夠有效節(jié)約時間,對于電纜安全來說,也具有十分積極的意義。同時,要能夠設(shè)置好輸送順序,以連續(xù)輸送區(qū)段,做好輸送工作,有效提升搬運頻率和輸送效率。在設(shè)計施工方案時,需要提前設(shè)計好施工的路徑圖,并在圖中標(biāo)記電纜通道頂管的位置。
在敷設(shè)電纜工作前,需要做好管道的清理,保證排管內(nèi)壁、電纜溝中不存在雜物,以避免管道中存在石塊等雜物對電纜造成損傷,影響電纜的運行質(zhì)量。尤其是對于預(yù)埋較長時間的管道,更需要進行徹底清理,必要時可在牽引繩上捆綁鋼絲,以實現(xiàn)管道的清理。
在開展電纜敷設(shè)工作時,需要按照從上到下的順序敷設(shè),以保護電纜。在使用機械方式敷設(shè)電纜時,需要在牽引繩與牽引頭、牽引繩與鋼絲網(wǎng)套間做好連接電纜頭活節(jié)的安裝,有效避免扭曲情況的發(fā)生。在電纜井口位置進出時,需要做好防護措施。具體來說,可以在井口位置安裝導(dǎo)向裝置,也可以在管口位置安裝涂抹有潤滑劑的保護裝置,最大限度避免電纜損傷。要保證電纜放線架具有穩(wěn)定的特征,鋼軸的強度、長度符合電纜盤重量與寬度的要求,同時做好敷設(shè)機具的檢查,保證其能正常運行。敷設(shè)電纜時,需要避免將電纜放置在支架、地面上摩擦,加強檢查,確認電纜是否存在扭曲、壓扁等損傷情況[3]。完成敷設(shè)后,需要安排人員做好對地絕緣電阻的測量,可使用2 500 V 搖表進行測量。如果在測量中發(fā)現(xiàn)電纜保護套存在破損導(dǎo)致的對地短路情況,需要及時采取措施給予處理。
以機械方式展放電纜時,因電纜自身重量較大,有可能出現(xiàn)電纜軸失控的情況。針對這種情況,可以在井口位置留出一定的施工場地,在同井口10 m 距離位置放入電纜軸,之后再設(shè)置2 臺輸送機控制電纜軸,避免發(fā)生失控情況,同時安排人員在工作井、入井以及電纜軸位置做好監(jiān)督處理。此外,需要在井口做好專用井口滑車的設(shè)置,避免電纜在擺動中碰撞側(cè)壁。
為了避免電纜在敷設(shè)中發(fā)生局部損傷問題,可以最大限度地控制電纜的最大牽引力。在轉(zhuǎn)彎位置,需要以側(cè)壓力與彎曲半徑相乘的方式做好最大牽引力的計算,保證電纜側(cè)壓力在3 kN·m-1以內(nèi)[4]。在展放電纜時,要先測量側(cè)位置的壓力。如果發(fā)現(xiàn)該值在3 kN·m-1以上,則需要做好轉(zhuǎn)彎位置彎曲半徑的調(diào)整。在計算電纜轉(zhuǎn)彎彎曲半徑時,要保證該值符合要求,否則可能損害電纜。為了避免發(fā)生該情況,需要在轉(zhuǎn)彎位置安裝轉(zhuǎn)彎滑車,便于支撐電纜,并安排專人負責(zé)管理。在分控箱、總控箱間設(shè)置好電纜連接,便于進行自動的啟停處理。如果存在設(shè)備故障情況,則將直接通過電纜將信號發(fā)送到總控箱,以自行實現(xiàn)停止或跳閘操作,避免因某設(shè)備發(fā)生故障而影響其他設(shè)備的正常運行。
在完成電纜敷設(shè)后,需要避免因環(huán)境溫度變化導(dǎo)致發(fā)生熱脹冷縮情況。一般來說,需要避免電纜拉得過直?,F(xiàn)場人員需要核實電纜的排列方式和敷設(shè)順序,在電纜關(guān)鍵位置做好標(biāo)注,如需要在首尾兩端、工作井與拐彎位置登記電纜編號,以便更好地開展相關(guān)工作。調(diào)整電纜后,也需要使用橡膠墊、單相卡具在電纜首尾位置進行固定,且需要保證使用的夾具不會形成閉合磁路。
在高壓電纜施工中,電纜接頭的安裝與制作是其中的重點環(huán)節(jié),且其安裝質(zhì)量將直接關(guān)系到線路的安全性與使用情況。在實際制作電纜接頭時,需要做好空氣濕度的控制,保證低于70%。在制作絕緣電纜終端頭與中間頭時,也需要做好溫度控制,保證在10 ~30 ℃。同時,需要在施工區(qū)域做好臨時工棚的搭建,保證衛(wèi)生、清潔且具有良好的通風(fēng)性。制作終端頭時,需要嚴(yán)格按照安裝與規(guī)定要求操作,保證接頭、終端的安裝質(zhì)量滿足要求。制作電纜接頭前,需要加熱電纜,以消除電纜展放中因絕緣收縮、扭曲機械應(yīng)力造成的尺寸變化[5]。加熱電纜時,需要強化溫度控制,保證在70 ~75 ℃,且保證加熱時間在3 h以內(nèi)。要保證能夠一次性完成中間頭的剝切與制作,避免受潮。
該項工作主要是對電纜進行外護套和交流耐壓試驗[6]。第一,當(dāng)電纜運輸?shù)浆F(xiàn)場和拆除包裝后,需要及時做好外護套泄漏試驗,在外護套對地位置開展工作。一般來說,泄漏電流值不會非常大,如其穩(wěn)定性較低,試驗中可以發(fā)現(xiàn)電壓不斷增加,試驗時間也將延長。當(dāng)發(fā)生該情況時,需要及時確定發(fā)生原因,避免對后續(xù)工序的開展產(chǎn)生影響,同時需要能夠測量交叉連接片的接觸電阻,保證該值小于20 μΩ。第二,在管道中放入電纜固定位置后,需要做好外護套電阻試驗。在外護套對地位置測量獲得的數(shù)據(jù)無法作為判斷依據(jù),單純作為參考。此項試驗?zāi)軌蜃鳛檎狗烹娎|過程中是否發(fā)生外皮損傷情況的證明。第三,完成電纜終端頭與中間接頭安裝后,需要再次開展外護套泄漏試驗,要求同前兩次試驗保證具有一致的操作規(guī)程。在主絕緣耐壓試驗時,要控制好試驗電壓,一般為132 kV,保證試驗時間在1 h 以內(nèi)。通常情況下,當(dāng)電纜處于空載耐壓時容抗較大,需要試驗設(shè)備電感充足。當(dāng)電纜具有較長的長度時,需要更多的電桿。如果因電纜長度過長無法開展耐壓試驗,則可以通過對電纜施加24 h 對地電壓來替代。
在電纜附件安裝前,需做好人員培訓(xùn),保證能夠嚴(yán)格按照施工標(biāo)準(zhǔn)、安裝指南要求安裝附件。安裝中需要做好場地溫濕度的控制,嚴(yán)格控制建筑材料與附件設(shè)備,保證能夠滿足應(yīng)用規(guī)范需求。剝切電纜時,要明確切割精度、位置與方法,做好附件與電纜位置的控制,保證尺寸滿足要求[7]。
在高壓電纜施工過程中,需要把握好以下事宜[8]。第一,在敷設(shè)電纜前,需要充分勘查路徑,制定施工措施,尤其是存在頂管的電纜通道。如果現(xiàn)場條件滿足要求,可以將電纜在頂管入口按照兩邊的方式開展敷設(shè)。該情況下,輸送機能夠順利將電纜送入管道的兩端,之后啟動牽引機,有效避免牽引繩損壞頂管管道對電纜造成損傷。第二,在工程施工中,沒有在規(guī)定時間內(nèi)進行交流耐壓試驗,而是以工頻系統(tǒng)直接對電纜充電。對于該種情況,在實際操作中存在一定的風(fēng)險,需要能夠積極做好試驗設(shè)備的改進處理,以保證能夠滿足試驗需求,并在確保完成交流耐壓試驗后再進行送電處理。第三,在電纜施工中,環(huán)境的清潔與否將直接關(guān)系到接頭安裝質(zhì)量。實際工程安裝中經(jīng)常會存在防護棚搭設(shè)過于簡單、防塵效果不佳以及操作不便等情況??梢宰龊贸尚桶惭b支架的制作,制作具有高質(zhì)量、多次使用且可拆裝的防護棚,以有效解決清潔問題。
110 kV 電纜施工中面臨的難點較多,在工程建設(shè)中可能會影響到電纜施工質(zhì)量。因此,研究110 kV高壓電纜施工技術(shù)難點與解決措施,以確保電纜施工質(zhì)量。