电缆附件安装关键点的控制及方法
2021-03-30余清河
余清河
(广东明珠电气股份有限公司,广东 广州 511400)
1 110kV电缆预处理和安装环境的研究
1.1 电缆加热校直
在一般情况下,电缆在出厂以后,会盘在电缆盘上,电缆盘的直径一般在3m左右,这会导致电缆非常容易出现弯曲问题。在此过程中,如果电缆在敷设时,受了机械拉伸,就非常容易受到电缆上应力的影响。这种需要在对其进行加热前,对电缆的机械进行校直,在完成上述内容后,才可以再进行附件安装,在此前需要进行加热校直。
技术人员在对电缆进行加热的过程中,需要时刻注意加热带和电缆的抱紧程度,如果抱紧的程度过松,或者其加热效果不好,就会降低加热带的应用寿命。同时,如果其抱紧程度过紧,还非常容易因绝缘软化,对电缆造成影响。等到电缆加热后,还需要将电缆固定在合理的校直工具中,一般需要应用铝合金角钢。在此过程中,还需要控制自然温度,当其冷却2~3h后,才可以进行下一步操作。此外,操作人员还需要对电缆外护套向下200~300mm距离内,然后应用玻璃片,对外半导的电层进行刮除,从而保证110kV电缆附件安装的有效性。
1.2 加热校直
在对110kV电缆附件进行安装的过程中,要想防止损伤电缆,就需要将感温探头进行调整,让其尽量靠近电缆本体和电缆的最终切断点,并且还需要采用圆形开边管包夹进行固定,应用间接加热方式,对电缆进行有效加热和冷却,只有这样才能避免在电力系统运行中出现意外。
此外,110kV电缆还会温升到75℃,持续3h,所以在对其进行冷却时,需要对电缆金属护套的以上部位进行处理,主要采取密封的防潮措施对其进行相关处理,并且还要绑绳拉直电缆,主要目的是避免弯曲变形。要想进一步增强校直效果,不对电缆造成影响,需要将发热带直接缠绕在电缆上,然后对其进行加热。当对其进行高温软化时,应用角钢点压式进行校直。此外,在应用开边管对轴向上的错位包夹进行处理时,要进行校直后的检查,避免电缆弯曲之间出现间隙[2]。
2 新型电缆敷设
相对于普通电力电缆,新型电缆的敷设与普通电缆最大的区别就是在铝护套的保护铠甲内置光纤,光纤以波浪曲折的形式粘贴在电缆本体的绝缘层上,如果电缆本体受到较大外力冲击时,或转弯角度过大和转弯受力过大时,均有可能对光纤造成伤害(当然也会对电缆本体造成伤害),所以在新型电缆送到施工现场时,在电缆卸货完成后未敷设前,需增加比普通电缆验收多一步的工作:对光纤做检测,确认运输过程中是否遭到外力破坏或损坏。新型电缆与普通电缆敷设相比,新型电缆在电缆敷设时要更加小心,特别需要关注电缆本体的侧压力、转弯半径以及搬运过程中对施工机械、人力物资等严加控制,防止电缆本体受损或内部光纤受损。敷设完成后,需要及时对电缆及光纤进行试验,确保电缆本体和内置光纤均未受损,如果电缆本体无损而光纤受损,导致电缆监测的通信不畅,就起不到对电缆本体运行监测的目的。
3 新型电缆附件安装
在新型电缆中间头附件组装时,不仅需将高压电缆本体附件安装,还需要将光纤接驳起来。因为光纤接驳需要使用专用接驳盒,该盒组装完成后,需要放置于电缆本体附件的专用防水保护壳内,所以新型电缆附件安装时需对光纤接驳盒的位置经过特殊处理,确保电缆本体无损、防水等功能不会缺失。
光纤接驳时,由于部分光纤外表皮中有钢芯保护,如果没有处理光纤外表皮的钢芯(主要是接地短接),电缆附件安装完成后,电缆本体在通电运行时,会有轻微的震动现场。此时,光纤外表皮中的钢芯相对电缆本体来讲,会有在电缆中间头附件周围不均匀的电场切割运动,从而在光纤外表皮中钢芯的两端产生电位差。由于该钢芯电阻无限趋近于0,导致光纤外表皮中的钢芯电流增大,发热出现灼伤电缆绝缘层或对电缆本体的铠甲层放电,造成电缆本体绝缘的损坏,从而击穿电缆本体附件,导致接头位置损坏,妨碍了电缆的顺利投产运行。故采用新型电缆时,需特别注意对此类光纤要做刮皮截断或光纤钢芯接地处理,使光纤钢芯两端电位差为0,避免光纤钢芯两端电位差放电而伤害电缆本体和电缆中间接头。
例如2012年某地区供电局的电缆隧道工程在使用新型电缆时,就曾发生过上述情况。新型电缆的敷设完成后,在开展一系列相关试验,并未发现异常情况。送电过程中,在电缆本体空载试运行12h后,突然发现电缆隧道内2号电缆头B相爆炸起火,导致2号电缆中间头燃烧起火,并引发相邻的C相着火燃烧。后来分析起火原因就是光纤钢芯电位差放电击穿电缆本体绝缘层,导致电缆终端场架空线及避雷器装置放电击穿,造成重大损失。
在事故发生后,翻查该处电缆头制作记录,电缆本体中间头制作过程并无违规操作,电缆头制作安装过程无不妥之处。现场解剖该电缆头时,发现由于单相B相电缆附件安装时,光纤的安装人员未对光纤的钢芯进行短接接地处理,也未将此情况上报给电缆本体安装师傅,光纤接驳好后,直接绑在了电缆本体上,电缆本体中间头制作完成后将无处理的光纤钢芯直接包裹在电缆防水材料内。送电试运行时,导致钢芯两端出现电位差,钢芯放电击穿了电缆本体的绝缘层,由于大电流引发了电缆附件内的防水阻料燃烧,灼伤电缆本体绝缘层及外层沥青等,并对临近的C相电缆头也产生影响,需将BC两相电缆附件全部切除,重新再制作电缆附件。
由于涉及到电缆本体和光纤接驳,需由两种特种资格人员来制作该电缆头,分别为电缆本体安装人员和光纤接驳人员,需要两类人相互配合。本来一周内可以完成的3相电缆附件安装,需增加1.5个工作日才能完成,在一定程度上影响了施工进度。在安排此类新型电缆敷设时间时,项目管理人员需将工期适量增加,留出充足的时间给工人完成电缆中间头制作并确保电缆日后运行安全。而电缆终端头时,电缆终端一般放置于专业的电缆支架或电缆终端厂内,而光纤需延长至后台电脑或检测设备上,预留长度需有保障,故新型电缆预留长度需比普通电缆预留的长度要长,防止因光纤不够导致的额外光纤接驳工作出现。
4 110kV电缆附件安装质量控制措施
4.1 合理安装应力控制件
在对110kV电缆附件中的应力控制件进行安装的过程中,需要结合不同电缆装置的特点,应用科学的安装方式,主要有预制式、工厂扩张型和现场扩张型。首先,预制式应力控制件安装:操作人员需要在电缆表面和应力控制件的内表面进行处理,主要在上面均匀涂抹高压电力硅脂,然后应用高压清洁中的氮气安装过程中的动力,从而不断减少在具体安装中的摩擦阻力,避免应力控制件在安装中出现损伤,提高110kV电缆附件的安装水平。
其次,在对现场扩张型式进行应用时,技术人员需要在安装现场,应用专用的工装,提前对应力控制件进行扩张操作,只有在扩张完成后,才可以将其套装在电缆上,然后抽出扩张的工装,将应力控制件更好地复位到电缆上。同时,应用现场扩张的优势,能够避免应力控制件和电缆绝缘表面出现摩擦。
在应用工厂扩张型式对应力控制件进行安装的过程中,需要结合其特点,应用合适的支撑物,对其进行支撑。技术人员在开展现场安装工作时,需要在抽出支撑物后,帮助支撑物自动复位,然后将其安装在电缆上,其方式具有安装快捷等优势,但是其本身还具有一定的缺点,其支撑物是支撑条制成的支撑管,非常容易导致其内表面出现压痕,这些压痕在很长一段时间中是不容易复位的[3]。
4.2 实现对电缆的加固
技术人员在此过程中,需要按照施工设计的规定,采取措对电缆进行加固。在电缆固定架下,对附件进行安装,如干式户外终端设备等,在敷设后,需要在平面上对电缆进行安装。此外,在对电缆进行加固的时候,需要在确保施工电缆保持在自由状态的基础上,对电缆进行相应处理。同时,在对GIS等终端进行安装时,也需要控制电缆安装端处自由的状态,加固电缆,主要防止由于电缆的移动,对电缆附件安装质量的影响。
在对110kV电缆附件进行安装时,对安装环境的要求也比较高,控制其温度要大于5℃。如果温度太低,就会导致电缆弯曲半径过大,非常容易对外护套造成损伤,并且技术人员还需要加大绝缘填充剂粘稠度。由于对湿度也具有比较高的要求,所以在理论上,不能让安装湿度大于80%,避免在电缆附件面上出现气体,从而为110kV电缆的稳定运行提供保障。
5 结语
110kV电缆是保证电力系统稳定运行的基础,在具体的施工中,电缆附件作为其中非常重要的工序,其质量问题会影响整个工程质量。如果在电气工程施工中存在电缆长度不足等问题,就需要通过电缆附件,对电缆两端进行连接,只有这样才能保证电力设施运行的有效性,从而进一步提高110kV电缆附件的安装质量。因此,技术人员还需要分析安装工艺,对电缆终端进行切割半导电断口的处理,掌握其中的安装方式,主要按照《电气安装工程电缆线路施工及验收规范》中的具体标准,完善110kV电缆附件安装方案。