浅谈火力发电厂主厂房电气电缆桥架及防火设计
2011-08-15秦海山缪江豫
秦海山,缪江豫
河南省众慧电力工程咨询有限责任公司,河南 郑州 450007
在发电厂建设工程中,电缆桥架安装是电气安装工程的一大主要分项工程,是电缆敷设工程的必要条件。电缆桥架设计的是否合理,既关系到桥架施工的质量,又制约电缆敷设工程,会影响整个工程的电气施工进度,以便于电缆敷设工程顺利进行,避免在电缆敷设过程中发现桥架设计不合理,出现电缆桥架路径不通、桥架容量不足等情况。一旦施工中需要对桥架进行修改,就会导致如下3个不良后果:其一,造成返工打破工程施工的连续性,延误工期;其二,对桥架的修改破坏了桥架的连贯性、整体性,桥架施工质量大大降低;其三,在电缆敷设中再次动火作业将对电缆敷设工程造成安全隐患。因此必须对桥架的设计必须尽量考虑全面、合理。
1 电缆桥架设计
1.1 设计中的几个重要因素
电路敷设路径,桥架型式,桥架规格,可能的碰撞等。
1.2 电缆的路径选择
是架空还是电缆沟,规范里有详细的说明,火电厂主厂房内,主要通道宜采用隧道或架空;当地下水位较高或厂区低于附近的河流湖泊水位时,应采用架空。由于电缆隧道位于地面以下,电缆桥架制作相对简单,而且与其他各工艺专业管道等不易碰撞,因此本文主要讨论架空电缆桥架。在主厂房内部,主通道架空,高低压配电间之间设置电缆夹层,集控楼设置电缆夹层,0米配电间设有电缆沟,汽机房及锅炉房及炉后均采用架空桥架。
1.3 型式选择
需屏蔽电气干扰的电缆回路,或有防护外部影响如油、腐蚀性液体、易燃粉尘等环境的要求时,应选用有盖无孔型托盘。
当需要因地制宜组装的场所,宜选用组装式托盘。
除以上情况外可用有孔型托盘或梯架。目前用的较多时梯级式电缆桥架,因为它具有重量轻、成本低、造型别具、安装方便、散热、透气好等优点。适用于一般直径较大电缆的敷设,适合于高、低压动力电缆的敷设。
1.4 容量问题
电缆填充率不应超过有关标准规范的规定值。动力电缆可取40%~50%、控制电缆可取50%~70%。且宜预留10%~25%的工程发展裕量。电缆桥架宽度规格通常有宽800、600、400、200几种,高度一般取150。主通道通常设置双排,3层W=600桥架,以满足敷设电缆的要求。在汽机房分支回路,由于电缆的减少,可选择单排桥架,3层或者2层。层数的设置应根据电缆的情况,通常自上而下,从高压到低压,最上层6kV电缆,中间低压电缆,下面仪控控制电缆。若低压电缆较大时,低压设置2层,共计4层布置。
电缆桥架层数的设置是根据多少根电缆决定的,但是电缆桥架施工比较靠前,电缆敷设在后,还不清楚到底有多少电缆,怎么办的,根据电负荷多少,大致可以多电缆量有个统计,比如占用电缆桥架空间较大的高压电缆,统计一共有多少个高压电机,每个电机的位置在哪里,需要从哪里经过,这样定下了高压需要几层。低压电缆量大,但是外径小于高压电缆,办法同上,不必统计全部负荷,仅统计较大电机的电缆,了解电机的位置,控制电缆量最大,不过,不好统计,不用担心,他们外径更小。全部做完之后可以找已经运行电厂做个参考,比较一下。电缆桥架不够用当然不行,但是,空置率过高也不是一个成功的设计。
1.5 固定方式
电缆桥架安装时是通过立柱和托臂来完成的。立柱是支撑电缆桥架的主要部件;而桥架的荷重是通过托臂传递给立柱的。因此立柱和托臂是电缆桥架安装的两个主要部件。桥架的固定关机看立柱。
目前材料大多采用钢或铝合金,立柱需要与在楼板下或者与墙上的土建埋铁焊接,当墙上无埋铁时,可打碰撞螺栓固定;在电缆夹层中,立柱顶天立地,两端分别于楼板上埋铁焊接;锅炉房部分,可利用锅炉本体钢立柱作为生根条件,在相邻立柱间搭接工字钢梁,这样桥架立柱就可以焊接与钢梁上;在集控楼与锅炉房本体架空桥架生根,条件比较复杂一些,需要和土建专业相互配合,集控楼侧可有土建预留牛腿作为生根条件。
1.6 专业间碰撞
碰撞大致有以下几种情况,与土建结构专业的混凝土梁,汽机专业水管及灰道,上下水专业管道,化水专业管道等,为了尽可能避免在施工过程出现以上问题,在设计阶段就需要和各个专业密切配合,把电路桥架平面布置图打印一份,给每个专业主设人一份,向他们仔细核对有无冲突,当然土建梁,需要电气设计人员自己核对,把他们的图接过来,把各个梁的尺寸标注出来。但是,不碰撞并不代表合格,还有符合规范要求。
2 电缆防火设计和防火设施装置地点及其措施
1)在下列场所设置层间隔板
电缆遂道,电缆沟以及电缆密集的多层电缆支架及桥架上,采用防火砖和耐火隔板,将高压电力电缆和低压电力电缆及控制电缆隔开。
2)在电缆沟内的防火措施,是设置阻火墙,主要在以下场所设置:
(1)长电缆沟每隔100m应设一处阻火墙;
(2)在公用电缆沟道的分支处;
(3)多段配电装置分段处;
(4)电缆沟进入控制室或电缆沟进入配电装置室附近;
(5)电缆沟进入厂区围墙处,应增设电缆穿墙孔板;
(6)电缆沟与电缆遂道交叉口处。
3)当电缆采用架空敷设时,应在下列部位设置阻火设施:
(1)穿越汽机房、锅炉房和集中控制楼之间的隔墙处;
(2)穿越汽机房、锅炉房和集中控制楼外墙处;
(3)架空电缆每隔100m设一处耐火槽盒;
(4)两台机连接处;
(5)电缆桥架分支处。
4)在下列场所的电缆孔洞均应进行防火封堵,其防火封堵组件的耐火极限不应低于被贯穿物的耐火极限,且不应低于1小时。
(1)直流盘,控制屏,继电器屏的电缆孔洞。
(2)厂用6kV配电间的电缆竖井,厂用380/220V配电间电缆竖井,发电机小间内电缆竖井,电缆夹层竖井等。
(3)主厂房内和各辅助车间内设置的专用盘。动力控制箱,电缆穿墙孔板,电缆穿楼孔板,都应采用有机防火堵料进行封堵。
(4)当电缆明敷时,在电缆中间接头两侧2m~3m长的区段以及沿该电缆平行敷设的其他电缆同一长度范围内,应采用防火措施。
3 结论
火力发电厂主厂房电缆桥架及防火设计是一项系统工作,需要在实践中不断的积累,不断的优化。
[1]胡娟娟.火力发电厂主厂房油箱水喷雾灭火系统的优化[J].广西电力,2009(5).