浅述110kV高压电力电缆施工过程的监理控制

赵贤伟

(厦门瑞骏电力监理咨询有限公司,福建厦门 361000)

浅述110kV高压电力电缆施工过程的监理控制

赵贤伟

(厦门瑞骏电力监理咨询有限公司,福建厦门 361000)

本文对110kV高压电力电缆施工过程中的重点监理内容进行了介绍,从电缆的到货验收到投产前的竣工试验各阶段监理控制要点进行了简要的分析。特别对110kV高压电力电缆在施工中的电缆敷设、接头安装关键环节的监督控制进行了较为详细的说明。

侧压力 弯曲半径 电缆外护套 电缆接头 耐压试验

目前,随着城市的不断发展需要,土地资源因逐渐变得稀缺而凸显其重要的地位,以前在高压电力线路施工中所主要采用的高压铁塔架线输电模式已经逐渐转变为靠地下电缆来进行电能输送。现在,城市原有的输配电线路正大力进行缆化改造,市区新建的电力工程也几乎都采用了地下电缆供电的模式。因此,对于从事电力行业监理工作的相关人员,掌握高压电力电缆在施工过程中的控制要点不无裨益。

1 电缆敷设前的监理控制要点

(1)电缆敷设施工方案已通过总监理工程师的审核批准,难度较大的电缆敷设应以专项施工方案的形式进行报审,必要时组织专家进行会商。

(2)电缆进场后,监理人员应到场验收。确认电缆本体未受到任何损伤,合格证及相关检测报告资料齐全有效。(电缆合格证及检测报告一般随电缆本体密封于电缆盘内,电缆敷设前施工项目部需向监理项目部书面报审)。

(3)电缆敷设前应将电缆的到货情况和施工图纸进行核对,敷设前应将线路相位核对清楚,按设计要求的相位标志施工。

(4)敷设前管道内应先用高压水枪对管道进行冲洗,严禁管道内残留异物和砂粒等。

(5)施工前应安排足够时间进行技术交底和安规学习,使每个人熟知自己的职责,操作方法及安全注意事项,指挥者、重要操作岗位责任明确到人。

(6)正式敷设开始前,必须对电缆的外护套绝缘电阻进行测量,以确保铝护套对地绝缘,只有测试合格才能进行正式的电缆敷设施工。

2 电缆敷设监理控制要点

110kV交联聚乙烯单相铜芯电缆在敷设过程中,电缆本身的侧压力、牵引力、弯曲半径等都有严格的要求,特别是侧压力,没有控制好就会成为以后运行中的隐患,甚至在投运前的交流耐压试验中都无法通过。采用以机械输送为主的施工形式,牵引力的控制不是问题,需要注意的地方主要是输送机的侧压力、滑车的配置以及电缆外护层的保护。

2.1 电缆盘就位

应注意牵引头的方向,才能准确的摆放电缆,尽可能争取三相一次性就位,电缆盘应架设牢固平稳,并能随时刹车。电缆盘应架设牢固平稳,盘边缘距离地面不得小于100mm,电缆应从电缆盘的上端引出,严禁电缆在支架上或地面上摩擦。

2.2 输送机

输送机的配置至关重要,要求电缆的任意一段基本都是由输送机来满足敷设要求。在这种情况下,牵引机仅起辅助作用,可以避免电缆承受的牵引力超过其规定允许的最大值,还能解决如下两大难题：(1)电缆敷设完成后的前后容易调整,使电缆摆放整齐美观;(2)减小电缆转弯处的侧压力,只要保证牵引力(T)小一些,弯曲半径(R)大一些,那么侧压力(P=T/R)就能控制在规定的范围以内。

2.3 滑车配置

施工中要确保任何时候电缆弯曲半径都要大于其规定值,这主要依靠滑车的摆设来保障,如在有高度差的地方需要使用转弯滑车、环形滑车等,使电缆弯曲半径始终大于其允许值并均匀过渡。但在盘缆、电缆上塔或者变电站上竖井,依靠人力摆放电缆时,则要特别注意。滑车在放置过程中一定要认真逐个检查,处理(无毛刺、转动灵活),并加适当的润滑油,滑车状况的好坏会直接影响敷设后的电缆质量。

2.4 电缆外护套的保护

电缆的外护套厚度都比较薄,任何一处的外护套损伤都无法通过耐压试验。因此,电缆通道在敷设前要全面清理,不能有任何障碍物,对电缆敷设造成困难的支架必须临时拆除。全通道要清洁卫生,不能有积水和泥沙,电缆敷设进排管时,采用缠绕尼龙绳的方法保护电缆外护套。

2.5 电源布置及信号畅通

总电源控制箱布置在本段电缆敷设的中部位置,其两侧的输送机、牵引机处设置分电源控制箱,各控制箱间有联锁装置,任何处均可以紧急停车。考虑到压降对沿涂各设备的影响,电源线所采用的铜芯电缆截面积不能过小。在施工中为便于统一指挥,在各关键岗位需配置话机,并保证施工时通讯畅通。

高压电力电缆的敷设还需要重点监控以下环节：

(1)严格按照施工图、经批准的电缆敷设施工方案、《电缆线路施工及验收规范》及有关安全规程进行施工。

(2)施工时注意周边电力线,特别是吊电缆盘时,需有足够的安全距离。

(3)电缆牵引头必须装设防扭器,若引出端头的铠装松动则应重新绑紧。

(4)敷设电缆时,拐弯处施工人员必须站在电缆或牵引绳的外侧;电缆通过孔洞、管道或楼板时,需设专人监护,防止入口侧电缆被卡或施工人员的手被带入孔内。

(5)施工用电、临时照明均要遵守相关安全规程,照明灯具要绝缘良好;所有使用的电动机具、配电箱外壳必须可靠接地或接零、装设漏电保护装置。

(6)敷设完毕后,电缆应摆放整齐并固定牢靠,并做好电缆的防潮防盗工作。对电缆外观进行检查,确认电缆本体无变形。应再次对电缆的铝护套进行绝缘电阻测量,以确认外护套无破损现象。

3 电缆接头安装的监理控制

电缆接头的制作安装一般包含电缆的加热校直、剥切、打磨、压接、应力锥安装、包绕屏蔽层、密封及接地安装等步骤。在实际施工中,施工人员一般不太注意接头地点的环境湿度和粉尘情况。对电缆长期运行来说,水分和小杂质是非常有害的,容易引起水树和局部放电的发生,所以在接头施工中一定要注意环境湿度及粉尘情况的监控。现将电缆接头施工中的一些关键步骤控制给予适当的阐述说明。

3.1 电缆接头校直

电缆应加热校直有两个原因：一是消除电缆内因电缆敷设时扭曲而产生的机械应力;二是消除电缆投运后因绝缘热收缩而导致的尺寸变化。电缆接头制作前监理工程师应要求施工人员对电缆加热校直,加热的温度及时间需监督到位,加热完成后需要一段冷却时间才能进行电缆剥切。

3.2 绝缘屏蔽末端处理

绝缘屏蔽末端处理是电缆接头工作中及其重要的一步,工艺掌握不好容易将绝缘屏蔽末端打磨出凹坑、出现台阶或出现半导电尖端。监理工程师必须重点把握该环节,对照电缆附件厂家提供的技术参数进行仔细检查和核对。

3.3 绝缘表面处理

现在主要的两类电缆附件是装配式电缆接头和预制式电缆接头。装配式电缆接头对绝缘外径、绝缘表面平整度要求较高、对尺寸要求也比较严格。相比较而言预制式电缆接头技术比较先进,对绝缘外径、绝缘表面平整度要求不高、对尺寸要求也比较松。电缆主绝缘打磨完成后,监理工程师应检查主绝缘打磨的平整度,检测主绝缘的尺寸,需监督施工人员用不掉毛的清洁纸进行清洗,并用电吹风进行风干。此外,安装应力锥前还应要求用电吹风对应力锥和电缆绝缘表面进行去潮处理。

3.4 导体连接

高压电缆导体连接一般采用压接,压接次序为先压中间最后压两边。压模每压接一次,需在压模合拢到位后停留一段时间,使压接部位金属塑性变形达到基本稳定后,才能消除压力。压接前首先要将电缆调平,钳头模具高度位置合适,要考虑压接过程中模具的上升,保证压接后接管与电缆成一直线。中间接头接管外一般有屏蔽罩,其作用主要有两点：与应力锥屏蔽保持良好接触及散热。

3.5 应力锥尺寸定位

一般采用两端定位的方法：在套应力锥前,在电缆两头半导电层上适当位置各做一标记,在应力锥套到最终位置时要求两端与两端标记距离大致相同。

3.6 接头密封

因塑料产品无法长期保证没有水分渗入,电缆接头井内又经常有积水存在,甚至电缆中间接头有可能长期浸泡在水中,所以应力锥外要求有铜壳,铜壳与电缆金属护套间采用搪铅,铜壳外采用热缩管。一般情况下,铜壳外还会安装玻璃钢外壳,之间填充沥青绝软胶。终端头下部一般也采用搪铅再加热缩管的方法。

电缆接头制作完毕之后,其相互之间的距离不得小于0.5米,因为电缆接头在运行后是相对薄弱的地方,容易发生故障,为避免伤及临近电缆接头,故规程有此要求。

4 电缆耐压试验控制要点

耐压试验的目的主要是检查电缆的敷设及附件的安装是否正确,为电缆施工后的投产运行提供保障。电缆在运输、搬运、存放、敷设和回填的过程中,有可能受到意外损害。对于电缆外护套的检查,在电缆铝护套与地之间施加10kV的直流,耐压1分钟。对于电缆主绝缘采用交流耐压试验,U0 5分钟或1 U0 24小时。可调电感型谐振试验系统可以满足耐压要求,但由于重量大,可移动性差,主要用于试验室。变频谐振试验系统不但能满足高压XLPE电缆的耐压要求,而且具有重量轻、可移动性好的优点,适宜现场试验,且这种交流电压可以重现与运行工况下相同的场强。试验过程中无关人员不得进入试验现场,所有人员应保持与高压带电体的安全距离,现场监理工程师需对电压值及加压时间进行见证。

5 结语

在110kV高压电力电缆施工中其主要控制环节为电缆敷设及接头安装工作。在电缆敷设过程中必须保护好外护套不受损伤,并控制好侧压力,以免让铝护套受力变形压迫电缆主绝缘,造成电缆施工质量不可挽回的损失。电缆接头一般都是运行后的薄弱环节,最容易出现故障,所以在实际施工中,电缆接头的安装工作都必须由经过严格培训的专业人员进行施工,其各个施工步骤必须按照相关规程要求严格操作。期望本文能够对从事电力电缆施工、监理及管理的相关人员有所裨益。

[1]《高压电缆施工中应该注意的几个问题》.

[2]《高压交联电缆现场交流耐压试验》.武汉德威电力测试设备有限公司.