一种在线缆穿柜体式处封堵装置研制

云南电网有限责任公司玉溪供电局 朱 辉 孙雪艳 云南电网有限责任公司玉溪峨山供电局 尤文婷

1 前言

现阶段变电站投产前，高压开关柜、二次屏柜、电缆进出口处等均需采用封堵措施对线缆连接口处进行封堵，目的一是为了防止小动物进入设备运行区域内，造成设备非计划停运事件；二是为了防止变电站内运行设备发生火灾时，设备之间有防火隔离措施，避免火灾进一步扩大，影响站内其他设备正常运行；三是为了防止电缆沟内潮气通过电缆与电缆间隙进入运行设备区域，造成因设备绝缘降低发生击穿的事件。

2 变电站内封堵措施采用的形式

在变电站现场，现阶段变电站内封堵措施主要采用三种形式，一是高压开关柜、二次屏柜电缆穿柜体处多采用厂家预留电缆口隔板（与屏柜同等材质）与防火泥结合的方式进行封堵；二是在变电站主要构建筑物电缆进出口处采用3M 防火隔板与防火泥的方式结合进行封堵；三是采用新型高分子封堵材料对线缆进出口处进行整体封堵[2]。

2.1 防火水泥封堵

第一、二种封堵形式的共同之处是均采用防火泥对需要密封的进出口和需密封的地方进行封堵。用与防火泥结合的方式进行封堵，封堵口会因防火泥运行时间久，电缆摆动，防火泥内油脂氧化分解老化，容易开裂、脱落，不能对封堵口进行有效封堵。而且，封堵口因变电站内检修、技改或者增加新设备等项目，旧的电缆口不满足穿缆，需要重新打孔制作封堵措施，或者重新制作整面封堵隔板，增加现场工作量和造成资源浪费。高压开关柜和二次屏柜预留口因新电缆穿缆后，需重新制作封堵措施，会破坏原设备配套隔板与螺帽位置，不用螺帽固定隔板，容易移动造成电缆进出口处封堵不严，让小动物有机可趁。3M 防火隔板大都安装在构建筑物电缆进出口处，根据电缆口径不一开凿对应大小的方形口进行穿缆，再采用防火泥进行电缆与隔板之间的封堵，因电缆沟内有工作造成电缆摆动时，连接口处的防火泥大多因摆动开裂脱落，需重新进行运维封堵，增加运维工作量；其次新电缆进行敷设时，需对当前隔板进行切割重新封堵，切割涉及动火作业，对现场安全措施要求较高，一是需要具备资质的作业人员进行专业操作，二是现场需根据作业等级配备相应的安全措施，避免对作业点其余运行电缆造成影响。

2.2 新型高分子材料封堵

第三种形式采用新型高分子材料，仅能用于线缆穿柜体处为水平面的区域或者设备，使用范围具有一定的局限性，而且一旦封堵口被破坏，需大面积重新敷设高分子封堵材料才能有效对电缆口进行封堵，造成资源浪费。

针对现阶段变电站普遍采用的防小动物封堵措施、防火封堵措施存在的问题，基于解决变电站内在柜体穿线缆口处进行封堵存在的不足，对线缆穿柜体处的封堵措施进行研制。研制出一种可以有效防止小动物进入设备运行区域、隔离电缆沟内潮气和解决因防火泥老化增加运维工作的封堵装置。

采用新型的措施：通过对现阶段封堵措施和存在问题一一进行分析对比，为解决电缆与电缆间隙封堵缺点、电缆口封堵隔板拆装资源浪费、防火泥老化易脱落，采用一种新的在线缆穿柜体处的封堵装置。通过采用橡胶塞、防火阻燃板与冷缩包覆带。制作与现有变电站常用电缆规格型号大小相适应的专用封堵器，与橡胶塞配套使用，穿缆后在两端用冷缩包覆带进行缠绕紧实，做到电缆两端的空间有效隔离，可解决现有变电站电缆封堵不严、防火泥易脱落、运维工作量大的问题，并能有效保证一、二次设备电缆的正常运行环境。专用封堵器安装取下方便，封堵口在涉及新建和改扩建工程时，不会被整体破坏，且与对应口径大小的电缆相适应，不会造成电缆缝隙大，两端用冷缩包覆带进行包裹，不易脱落。

3 原理分析

此种在线缆穿柜体的封堵装置，包括防火阻燃板，防火阻燃板内开设有贯穿孔，贯穿孔内设置有橡胶塞，橡胶塞两侧设置有外紧固环和内紧固环，外紧固环外侧设置有冷缩包覆带，橡胶塞内设置有电缆，外紧固环上设置有连接机构，连接机构包括外套环和内套环，外套环与内套环同轴设置，外套环与内套环之间设置有弧形压片。具体部件组成为1、防火阻燃板；2、贯穿孔；3、电缆；4、外紧固环；5、内紧固环；6、橡胶塞；7、冷缩包覆带；8、外套环；9、内套环；10、弧形压片；11、插接孔；12、螺栓槽。

在线缆穿柜体的封堵装置具体实施方式，防火阻燃板1内开设有贯穿孔2，贯穿孔2内设置有橡胶塞6，橡胶塞6两侧设置有外紧固环4和内紧固环5，外紧固环4外侧设置有冷缩包覆带7，橡胶塞6内设置有电缆3，外紧固环4上设置有连接机构。连接机构包括外套环8和内套环9，外套环8与内套环9同轴设置。外套环8与内套环9之间设置有弧形压片10，弧形压片10设置有两个。弧形压片10上开设有插接孔11，插接孔11设置有三个。弧形压片10上开设有螺栓槽12，螺栓槽12内穿插有连接件。插接孔11内设置有连接件，连接件设置有四组，连接件包括螺栓与螺母。

图1

如图2所示，连接机构包括外套环8和内套环9，外套环8与内套环9同轴设置。外套环8与内套环9之间设置有弧形压片10，弧形压片10设置有两个。弧形压片10上开设有插接孔11，插接孔11设置有三个，内套环8与外套环9组成柔性密封件，柔性密封件两端面上设置有环形压板和环形底板，环形压板与环形底板之间通过连接件连接，内套环9上开设的有环形内凹槽，外套环8上开设有环形外凹槽，两凹槽组成柔性密封件圆周方向上延伸的环形空腔，内套环9的内凹槽上开设有若干沿圆周方向均匀分布的盲孔，压板环形、柔性密封件与环形底板中设置有气门阀，气门阀的进气端设置在环形底板的内插孔中，气门阀的出气端穿过柔性密封件后伸入环形压板的外插孔中，盲孔形状为菱形、椭圆形和正多边形中的一种。

图2

如图3所示，弧形压片10上开设有螺栓槽12，螺栓槽12内穿插有连接件。插接孔11内设置有连接件，连接件设置有四组，连接件包括螺栓与螺母，连接件为依次贯穿环形压板、柔性密封件以及环形底板的螺栓和螺母，环形压板与环形底板均由通过连接件锁定的两个弧形压片10形成，内套环9与外套环8上均设有平行于轴线且贯通整个套环壁部的开口。

图3

此种在线缆穿柜体的封堵装置，包括环形的柔性密封件、压板、底板、若干连接件、气门阀。压板、底板分别设置在柔性密封件的两端面，连接件依次穿过压板、柔性密封件以及底板后将这三个部件连接为一体。压板与底板均为圆环状，并且压板与底板均由一对弧形压片10组合而成；每个压片上制有若干用于安装连接件的插接孔11，每个压片中插接孔11的数量为三个，三个安装孔分别位于压片的中部以及两端。每对压片通过组合形成压板或底板，组合时需将两个压片相对应的端部插接孔11叠合在一起，因此压板上形成四个可供螺栓插入的插接孔11，并且底板上形成四个可供容纳螺母的插接孔11。组合成底板的两个压片上的插接孔11为六角形孔。柔性密封件为圆环状，包括内套环9与外套环8；内套环9与外套环8同轴布置并且外套封环穿套在内套环9的外部。内套环9的外圆周面上设有在圆周方向上延伸并且相连成圈的环形内凹槽，外套环8的内圆周面上设有在圆周方向上延伸并且首尾相接的环形外凹槽。内套环9与外套环8上还设有便于穿套在电缆3上的开口以及若干供连接件穿插的螺栓槽12，开口在内套环9或外套环8的母线方向上延伸并且贯通内套环9或外套环8的壁部，内套环9与外套环8上相对应的两个螺栓槽12可组成一个完整的螺栓孔。内套环9的内凹槽上还设有若干盲孔，这些盲孔沿着内套环9的圆周方向均匀分布，每个盲孔的长度方向应当平行于内套环9的母线。柔性密封件中内套环9的内凹槽与外套环8的外凹槽组合形成在柔性密封件圆周方向上延伸的环形空腔，当柔性密封件在受压时，内套环9往内径方向鼓出从而贴紧住电缆3表面，外套环8往外径方向鼓出从而贴紧3M 开孔的内壁，而且内套环9上的盲孔可以明显增强内圆周面的鼓出效果，从而提高了柔性密封件与电缆3之间的密封效果。连接件的数量为四组，每组连接件包括螺栓与螺母。螺栓插入压板的插接孔11并穿越柔性密封件的螺栓孔后，再连接位于底板插接孔11中的螺母。压片为尼龙制成，内套环9与外套环8为橡胶制成。安装时，先将压板、底板与柔性密封件装套在电缆3上，使用连接件将这三个部件组成为一体并安装气门阀，然后将整体推入电缆3管中，最后拧紧连接件的螺栓迫使柔性密封件变形，柔性密封件的内圆周面贴紧在电缆3表面壁而柔性密封件的外圆周面贴紧在防火阻燃板内壁，从而在防火阻燃板内外形成密封，使防火阻燃板两边隔离从而达到密封的效果。

利用橡胶塞、防火阻燃板与冷缩包覆带，制作与现有变电站常用电缆规格型号大小相适应的专用封堵器，与橡胶塞配套使用，穿缆后在两端用冷缩包覆带进行缠绕紧实，做到电缆两端的空间有效隔离，防止潮气、小动物进入，该封堵装置可旋转取下，方便安装，便于生产，解决了柜体线缆处的密封不严和封堵脱落问题。

4 结语

变电站防小动物封堵检查、防火封堵措施完善一直是变电运维工作的一大挑战，一旦发现小动物活动的蛛丝马迹，运维人员需开展地毯式搜索，确保不留死角，特别是在运行设备区域进出口处，“不留余地”的封堵尤为重要。本次通过对在线缆穿柜体处封堵装置的研制，完善变电站线缆穿柜体处封堵措施，采用有空间压缩的弹性橡胶塞，使得专用封堵器与防火隔板紧密结合，外部再采用冷缩包覆带进行包裹，应用在线缆穿柜体处进行封堵效果良好，很大程度改善了防小动物、防火、防潮气进入设备运行区域的问题。变电站内的封堵工作直接影响到变电站的安全供电，必须加以重视，从源头进行防范，在日常工作中进行重点检查，做到及时发现薄弱环节并整改，才能有效防止因封堵问题导致事故事件的发生[3]。