一种新型的电缆隔离墙设计装置

2021-09-10黄柏钦

新视线·建筑与电力 2021年3期

黄柏钦

摘要：电缆隔离墙广泛用于电缆沟阻火隔离，其设计优劣直接影响电力设施的安全性与供电可靠性。本文针对老式电缆隔离墙施工繁琐、维护麻烦、可靠性差等弊端，提出了一种施工简便、费用低廉、易维护的新型电缆隔离墙装置。

关键词：电缆隔离墙;设计

电缆隔离墙是设置在电缆沟内，保护电缆或电气设备因故障发生火灾向外扩展的墙，同时也有防止恶劣天气发生洪水沿电缆管道倒灌到配电室内造成设备故障的作用。但老式电缆隔离墙存在维护不方便，重复开挖容易误伤电缆，穿新电缆费时耗工、效率低等弊端，为此本人研究设计了一种新型电缆隔离墙。

1研究背景

老式电缆隔离墙一般是在电缆沟内敷设电缆后再建隔离墙，做法是砌两道砖墙，中间填充粗砂，砂的作用是防火、阻烟、隔热。这种做法的一大问题是每次更换电缆必须砸开砖墙，重新施工，费工耗时。还有一个问题是没有预留电缆备用孔[1]，要增加电缆必须砸开砖墙，有可能损坏原有电缆[2]。不少电缆沟年久失修，维护不到位，沟内多已进水，电缆长期浸泡于泥水中，被污泥包裹，维护较困难，且因电缆被水浸泡，绝缘老化，绝缘性能下降，安全隐患多，短路放电现象时有发生。部分用户把电缆沟当作排污通道，将污油、废水排入沟内，加速电缆腐蚀老化，而且因废油易燃，火灾风险增加。因电力箱柜底板下封堵的防火胶泥或水泥砂浆脱落，老鼠之类小动物进入箱柜内活动，进而引起短路事故也越来越多。据初步统计，近10年来我局因上述原因导致的各类短路、跳闸事件累计达20起左右。

综上所述，当前有两大迫切需求：一是鉴于大部分电缆隔离墙已损坏、失效，亟需重建;二是老式电缆隔离墙存在固有缺陷，应当创新设计消除缺陷。

2设计思路与实施方法

2.1设计原则

第一，适应性强。新型电缆隔离墙可广泛用于变电站、开关站、环网柜、箱式变压器、配电房等具备电缆进出的场合。

第二，复用性强。新型电缆隔离墙一次建设成型，可以重复多次使用，不必重新砸开重复建设。

第三，施工便捷。新型电缆隔离墙可以应用现有土建施工技术，操作简便，易于掌握和控制质量。

第四，成本低廉。新型电缆隔离墙使用廉价易得的材料，建设费用低。

第五，维护简单。新型电缆隔离墙建成后拆换电缆时，只要清除封堵，挖出填充沙，即可拆除旧电缆，装上新电缆，重新封堵和填沙后即可投入使用。

第六，耐用性强。新型电缆隔离墙牢固，可靠，长期使用后仍然保持稳定的效果。

2.2设计方案

根据上述原则，拟定新型电缆隔离墙如图1、图2所示。

新型电缆隔离墙由两道砖墙和中间填沙组成，与老式电缆隔离墙的区别，一是两道砖墙上埋设一定数量的电缆管道，管材由耐燃HDPE管加工而成，内孔ø160mm，壁厚8mm;二是先砌墙，再穿电缆，最后封堵电缆周围间隙和填砂。每道砖墙厚为一砖墙（240mm），两道墙之间留空0.5m。砖墙使用强度较高的烧结黏土砖（俗称红砖）砌筑，墙内外以1：3水泥砂浆批面。砖墙顶面与预制混凝土盖板底面平齐，不留缝隙，以防小动物蹿入。

2.3实施步骤

首先，制作预埋电缆管道的预制混凝土模块。根据电缆管道所需数量，按每段长240mm切段。模板可采用木板、木方（木条）或角钢、薄钢板等制作，采用金属模板时浇筑前应涂刷脱模剂。为便于振捣，HDPE管竖直放置（即管轴线与水平面垂直），底模板开孔，以便插入HDPE管，模板开孔大小为HDPE管外径加5～6mm，间隙用胶条塞紧。放置钢筋，并用铁线绑扎牢固，顶部钢筋与HDPE管之间填塞混凝土块或小石子，以稳定HDPE管，避免浇筑混凝土时移位。HDPE管的上下口用塑料薄膜封口，以免落入混凝土。浇筑前，模板内淋水湿润。按设计的混凝土配合比配制细石混凝土，强度等级不低于C25。浇筑混凝土应分层下料，随浇随振捣。振捣可以采用小型振动棒或钢仟插捣。振捣时须避免触及HDPE管或钢筋。浇筑完成，浇水养护，养护时间不少于14天。3天后脱模，2周后可用于电缆隔离墙施工。

第二，在电缆沟内施工隔离墙。清理电缆沟，在要设置隔离墙的地方弹线。如果沟底C15混凝土浇筑时间较久，为保证隔离墙与底板的粘结强度，应凿毛处理。凿毛后清除浮灰，用水洗净，砌筑前刷一道素水泥浆，再铺砌筑砂浆。隔离墙采用M15水泥砂浆砌筑，砌法采用“一順一丁”方式，即先砌筑一皮顺砖，再砌筑一皮顶砖，上下两皮砖之间搭接1/4砖长（即60mm）。砌筑前1～2天烧结黏土砖浇水浸湿。铺砌砂浆须饱满，放砖后压紧，灰缝厚度保持10mm左右。砌筑时应挂线，打水平。砌至预定高度放上预埋电缆管道的预制混凝土模块。为了保证混凝土块与砖墙的粘结强度，可在混凝土块与铺筑砂浆粘结处刷一道素水泥浆，同样在混凝土块顶面上也刷一道素水泥浆，再铺砂浆。隔离墙要一直砌至与预制混凝土盖板底面平齐，根据实际高度，不超过20mm时可用砂浆趟平，否则应浇筑一层细石混凝土。砖墙砌好后内外面用1：3水泥砂浆批面，压光。批荡时砂浆要压紧，不得有空鼓。根据天气情况，如果高温风大，砖墙应浇水养护2～3天。砖墙强度达到设计强度后，才能安装电缆。

第三，安装电缆。安装前取掉要穿过管道的封堵物，再在管口放置保护衬垫，以免电缆拖拽时损伤电缆或管道管口。电缆与管道口的缝隙采用可拆换密封材料密封，对于暂时不用的电缆管道采用专用管堵材料密封两端，防止小动物蹿入和洪水倒灌。

第四，填沙。在两道砖墙之间的空间内填充干燥粗砂，填完要夯实，高度与两侧隔离墙平齐。

第五，盖上预制混凝土盖板。检查电缆沟内无遗留的工具、杂物等，即可盖上预制混凝土盖板，盖板两侧端面应贴紧，尽量不留缝隙。

3应用效果

新型电缆隔离墙已在我局推广应用，施工效果如图3所示。

从应用情况看，新型电缆隔离墙的设计达到了以下效果：

（1）电缆穿墙作业效率高。由于新型电缆隔离墙采用混凝土预制电缆管道模块，在敷设新电缆时无需重复敲砸防火墙，穿墙作业时间同比减少75%，作业效率大大提升。

（2）工程造价低。新型电缆隔离墙材料普通易找，费用低廉，施工工艺简单。根据计算，本项目包括材料费、测试化验加工费、知识产权事务费、劳务费、专家咨询费、管理费等合计仅1.2万元，所以该项目工程造价低。

（3）结构合理，外观整洁美观，密封效果好。如图3所见，新型电缆隔离墙外观整洁美观，其采用预先埋设电缆管道的做法，不仅避免了老式电缆隔离墙重复开挖误伤电缆的弊端，更方便施工和维护，更换电缆后也很容易再次密封，有效阻断水、火、小动物的影响。

（4）应用前景广阔。在变电站、开关站、环网柜、箱式变压器、配电房、分支箱等电缆进出口均存在防火隔离需要，若能将新型电缆隔离墙推广开来，必将产生可观的效益，对于提高电力设施的安全性、可靠性意义重大。

4结语

通过对老式电缆隔离墙装置应用弊端的分析，设计了一种新型电缆隔离墙装置，该装置具有施工工艺简单、有效，材料普通易找、运输方便，施工费用低廉，以及隔离墙免维护、使用寿命长的优点，适合在变电站、开关站、环网柜、箱式变压器、配电房、分支箱等电缆进出口阻水、隔火、防范小动物蹿入，具有良好的推广应用价值。