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電力電纜接頭環(huán)境保證系統(tǒng)

文檔作者：王超迪文檔來源：華東送變電工程公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2022年10月18日
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2015年第6期 上海電力 51
電力電纜接頭環(huán)境保證系統(tǒng)
王超迪
(華東送變電工程公司，上海200333)
摘要：介紹了在超高壓電力電纜工程中，針對(duì)環(huán)境要求、進(jìn)度要求、接頭工藝質(zhì)量等因素，決定研究一種電力
電纜接頭環(huán)境保證系統(tǒng)，將電纜接頭環(huán)境多方面要求因素用一種一體化的人為系統(tǒng)進(jìn)行控制，為提高接頭質(zhì)
量工藝水平的同時(shí)大幅縮短工期并提高施工效率提供了．一種新的選擇
。
關(guān)鍵詞：電纜接頭；環(huán)境保證；施工效率；質(zhì)量工藝
中圖分類號(hào)：TM247 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B
0 引言
近年來，在上海地區(qū)電力電纜所占的比重逐
漸增加，包括10—500 kV各電壓等級(jí)。電力電纜
線路工程，電纜終端和中間接頭是輸變電電纜線
路的重要組成，關(guān)系線路安全運(yùn)行的關(guān)鍵部件。
電力接頭構(gòu)成電纜內(nèi)、外絕緣的主要結(jié)構(gòu)，同時(shí)具
有防水功能，可以改善電纜終端頭外屏蔽切斷處
的電場(chǎng)分布，保護(hù)電纜絕緣擊穿損壞。電纜接頭
附件質(zhì)量的好壞，關(guān)系到一回輸電線路乃至整個(gè)
電力系統(tǒng)的的安全可靠運(yùn)行。
電纜施工中運(yùn)用的新技術(shù)、新材料，對(duì)于提高
電纜施工的整體工藝水平和保障施工人員人身安
全具有十分重要的意義。目前上海地區(qū)大部分的
電纜接頭施工，特別是中間接頭處于電力溝或電
纜井中，因天氣、氣候、粉塵污染及地下積水等因
素影響，溫度不可控，潮濕、粉塵超標(biāo)，不能滿足保
證接頭質(zhì)量的操作環(huán)境要求，使電纜接頭質(zhì)量存
在隱患。由于電纜接頭質(zhì)量的隱蔽性，相關(guān)的檢
查和試驗(yàn)隱患也難以暴露。
研制電力電纜接頭環(huán)境保證系統(tǒng)，可以最大
限度地減少和消除隱患，能夠提供一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定
的接頭施工的作業(yè)環(huán)境，改善電纜溝和工井內(nèi)潮
濕、粉塵超標(biāo)，溫度異常等因素，提高整個(gè)電纜乃
至輸變電系統(tǒng)的安全和質(zhì)量。
1 電力電纜接頭施工現(xiàn)狀
目前，在國內(nèi)外電力電纜施工中廣泛使用的
主要是超凈工作臺(tái)及施工凈化棚。超凈工作臺(tái)是
適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)對(duì)工作區(qū)潔凈度的嚴(yán)格要求的
凈化設(shè)備，為用戶需求提供可100級(jí)的局部潔凈
工作區(qū)域。由于具有高潔凈度、移動(dòng)靈活性，而被
廣泛用于實(shí)驗(yàn)室、生物醫(yī)藥、微電子、精密儀器等
領(lǐng)域。是一種提供局部高潔凈度工作環(huán)境通用性
較強(qiáng)的空氣凈化設(shè)備，它的使用對(duì)改善工藝條件，
提高產(chǎn)品質(zhì)量和增大成品率均有良好效果。
在大型地下施工作業(yè)中，凈化棚也被較廣泛
地運(yùn)用，因其便攜性、安全性及穩(wěn)定性，極大地提
高施工質(zhì)量。但在電力電纜施工領(lǐng)域，目前尚無
專門的相關(guān)設(shè)備可以使用，研究電力電纜接頭環(huán)
境保證系統(tǒng)成為一個(gè)勢(shì)在必行的課題。
2 電力電纜接頭環(huán)境保證系統(tǒng)
2．1 理論依據(jù)及系統(tǒng)設(shè)計(jì)
由于電纜接頭施工環(huán)境中，對(duì)接頭質(zhì)量影響
最大的因素為：濕度、溫度、灰塵等。所以主要設(shè)
想控溫、控濕、除塵三個(gè)角度來構(gòu)建電力電纜環(huán)境
保證系統(tǒng)。
首先，因?yàn)殡娎|接頭在室外、電纜溝、電纜井
的施工環(huán)境復(fù)雜，工作系統(tǒng)需要一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的
空間。結(jié)合上海地區(qū)電纜接頭施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情
況，考慮使用小型集裝箱結(jié)構(gòu)，以安裝相關(guān)設(shè)備，
配置保證系統(tǒng)的相關(guān)功能。
控溫方面，考慮安裝3～5P掛壁式空調(diào)1臺(tái)，
配置2 kW 加熱器10臺(tái)，夏季氣溫較高，主要依
靠空調(diào)機(jī)制冷；冬季施工則分級(jí)投切加熱器。依
靠空調(diào)和加熱器合理地投切控制電纜接頭施工的
環(huán)境溫度在適宜的范圍，以滿足電纜接頭的工藝
質(zhì)量的環(huán)境要求，為作業(yè)人員的操作提供適宜的
環(huán)境溫度。
除塵方面，采用風(fēng)機(jī)過濾機(jī)組(FFU)。FFU
目前技術(shù)成熟，工作時(shí)間長，低噪聲、免維護(hù)、震動(dòng)
52 上海電力 2015年第6期
小、可無級(jí)調(diào)速，風(fēng)速均勻，安裝方便等。FFU可
模塊化連接使用，F(xiàn)FU設(shè)有初、高效兩級(jí)過濾網(wǎng)。
風(fēng)機(jī)從FFU頂部將空氣吸人并經(jīng)初、高效過濾器
過濾，過濾后的潔凈空氣在整個(gè)出風(fēng)面以0．45
m／s-4-20％ 的風(fēng)速勻速送出。它可以為不同尺寸
大小，不同潔凈度等級(jí)的潔凈室、微環(huán)境提供高質(zhì)
量的潔凈空氣。既可提高潔凈度級(jí)別，降低噪音
和振動(dòng)，也可大大降低造價(jià)，安裝維護(hù)方便，是潔
凈環(huán)境的理想部件。
控濕方面，電纜溝中積水對(duì)濕度的影響較大，
施工前，首先使用抽水設(shè)備將積水排出。其次，在
地下水排出的基礎(chǔ)上，在電纜溝(井)中放置適當(dāng)
功率的加熱設(shè)備，配合風(fēng)機(jī)過濾機(jī)組(FFU)將濕
氣排出電纜溝(井)。
電力電纜接頭環(huán)境工作系統(tǒng)示意圖如圖1所
刀
圖1 工作系統(tǒng)不j墓
2．2 系統(tǒng)組成介紹
2．2．1 系統(tǒng)主要結(jié)構(gòu)(集裝箱)
電力電纜溝(井)橫斷面設(shè)計(jì)尺寸一般為2．5
m×1．9 m(W ×H)，電纜接頭操作區(qū)長度為4～6
m，因此，我們選擇集裝箱構(gòu)成保證系統(tǒng)的本體，
為使電纜溝(井)與集裝箱形成氣體一體化的密
閉空間，集裝箱底板為可拆卸結(jié)構(gòu)。集裝箱主要
參數(shù)如表1所示。
表1 集裝箱的主要參數(shù)
類型大小
／ m
高
m
高
／ m
寬
m
譬／
譬／
m ，m ， 1
苧望笪 璺 ：! ：三蘭 ：蘭 ： ： ： ：!
在使用時(shí)，將集裝箱放置在電纜溝(井)上
方，拆除集裝箱的底板，使其與電纜溝(井)相通。
電纜溝施工時(shí)，為提高環(huán)境處理的效果，集裝箱兩
端與電纜溝相連處，需掛置兩條防火毯，其長度略
大于電纜溝的深度，使整個(gè)工作系統(tǒng)的相對(duì)隔離
和密封。防火毯的尺寸為2．5 m X 2．5 m，左右兩
側(cè)各一塊，共兩塊，示意圖如圖2所示。
電
集裝箱
圖2 防火毯不葸圖
2．2．2 風(fēng)機(jī)過濾機(jī)組(除塵設(shè)備)
考慮到電纜溝的施工環(huán)境和實(shí)際施工需要，
考慮使用的風(fēng)機(jī)過濾機(jī)組型號(hào)為FFU．T15．1／2。
規(guī)格如表2所示。
表2 風(fēng)機(jī)過濾機(jī)組規(guī)格
f’F’U一’I’15-1／2
一玨!J 導(dǎo)
2 ×4 FFU
主體 鋅鋁板，鐵板烤漆或SUS亮面
尺寸／ram 575(W)×1175(L)
供應(yīng)電源 220 V或三相380 V
轉(zhuǎn)速等級(jí) 三級(jí)調(diào)速
分機(jī)全壓 210 Pa
風(fēng)量 12～16 cmm
噪音 48～52 dBA
馬達(dá)出力 80 w
跳脫指示燈 跳脫(Trip)／運(yùn)轉(zhuǎn)指示燈(Signa1)
過載保護(hù)開關(guān)內(nèi)含(可搭配外露式端子臺(tái)或公母接頭)
總量 24 kg
風(fēng)機(jī)過濾機(jī)組FFU T15—1／2安裝在集裝箱的
頂部中心位置，開孑L尺寸：1 175 mm×575 mm。
在集裝箱左側(cè)中心距箱底高1 m的位置設(shè)置一個(gè)
出風(fēng)口，出風(fēng)口為圓形，直徑500 mm，出風(fēng)口設(shè)可
以調(diào)節(jié)和開關(guān)的門。風(fēng)機(jī)過濾單元機(jī)組外觀如圖
3所示
圖3 風(fēng)機(jī)過濾單兀機(jī)組
2．2．3 除濕設(shè)備
除濕設(shè)備采用在集裝箱內(nèi)設(shè)置10組加熱器，
其中6組固定安裝于集裝箱內(nèi)，另外4組備用，根
據(jù)需要可以放置在集裝箱或電纜溝中，驅(qū)出接頭
施工環(huán)境中的水分，通過風(fēng)機(jī)過濾機(jī)組將濕氣排
出工作系統(tǒng)，達(dá)到除濕的效果。
2015年第6期 上海電力 53
加熱器選用功率在2 kW／組的紅外加熱器，
其發(fā)熱覆蓋的面積大，驅(qū)濕效果好。
2．2．4 控溫設(shè)備
在集裝箱中配置一臺(tái)2匹的掛式空調(diào)，以保
持電纜接頭制作過程適宜的環(huán)境溫度(10—
25clC)，空調(diào)安裝在在集裝箱右側(cè)中心距箱底高
1．2 in處。
2．2．5 供電設(shè)備
考慮電力電纜施工的流動(dòng)性，以及電力電纜
接頭環(huán)境保證系統(tǒng)需要約20 kw 電源支持，配套
選擇雅馬哈EDL26000TE柴油發(fā)電機(jī)1臺(tái)。主要
參數(shù)如下：型號(hào)：EDL26000TE；品牌：雅馬哈；相
數(shù)：三SH／單相；額定輸出：21．0 kVA；最大輸出：
23．0 kVA；功率因數(shù)：0．8；額定電壓：380 V／220
V；額定電流：31．9 A；頻率：5O Hz；機(jī)組尺寸：1
380×700×930 mm；機(jī)組重量：385 kg。發(fā)電機(jī)實(shí)
物圖如圖4所示。
圖4 發(fā)電機(jī)買物圖
2．2．6 監(jiān)控設(shè)備
為實(shí)時(shí)檢測(cè)工作系統(tǒng)中的濕度及溫度情況，
考慮在配置一個(gè)溫濕度儀。型號(hào)為：HA8．8236／
8237。
技術(shù)參數(shù)： ．
(1)測(cè)量范圍：溫度：一30℃ 一50cc；濕度：
20％ ～90％ RH 。
(2)顯示精度：溫度：0．1℃ ；濕度：1％RH。
2．2．7 配備2臺(tái)不同電壓等級(jí)的絕緣電阻測(cè)試
儀
型號(hào)：S1—554／2 5 kV、S1—1054／2 10 kV
特點(diǎn)：(1)220 kV電源或充電電池供電；
(2)數(shù)字和模擬背光顯示；
(3)測(cè)試電壓從50 V到5 000 V可變；
(4)自動(dòng)進(jìn)行IR PI DAR SV和DD測(cè)試；
(5)測(cè)試阻抗可達(dá)l5 TQ；
(6)輸出電流5 mA；
(7)RS232和USB傳輸端口，輸出測(cè)試數(shù)據(jù)；
(8)測(cè)試數(shù)據(jù)能儲(chǔ)存在儀器中。
2．2．8 其他設(shè)備
為方便保證系統(tǒng)作業(yè)需要，配備一些小型設(shè)
備包括：時(shí)鐘(數(shù)字顯示)、高亮度LED燈、手電筒
等。
2．3 設(shè)備組成明細(xì)清單
設(shè)備組成明細(xì)清單如表3所示。
表3 設(shè)備組成明細(xì)清單
魚壘 圭墨叁墼 型蘭 塑量
集裝箱 5 930×2 340×2 400(mm) 20GP 1只
風(fēng)機(jī)
(
過
FV
濾
U
機(jī)
)
組3
×380 V，三級(jí)調(diào)速，l2~16 CMM FFu T15．1／2 1套
加熱器 2 000W 10臺(tái)
空調(diào) 3P l臺(tái)
發(fā)電機(jī) 21 kW 3×380 V EDL26000TE 1臺(tái)
溫濕度儀 HA8-8236／8237 一只
絕 測(cè)50 V~t]5 ooo V
,
15 Tn 1-554
54／2
／2 5
IU3 ／ ，I U 2只
1 1父 卜 z Kv
3 系統(tǒng)工作原理
根據(jù)《電氣裝置安裝工程電纜線路施工及驗(yàn)
收規(guī)范》(GB50168．2006)，室外制作6 kV及以上
電纜終端與接頭時(shí)，其空氣相對(duì)濕度宜70％及以
下；當(dāng)濕度大時(shí)，可提高環(huán)境溫度或加熱電纜。
1 10 kV及以上高壓電纜終端與接頭施工時(shí)，應(yīng)搭
臨時(shí)工棚，環(huán)境濕度應(yīng)嚴(yán)格控制，溫度宜為1O～
30~(2。制作塑料絕緣電力電纜終端與接頭時(shí)，應(yīng)
防止塵埃、雜物落人絕緣內(nèi)。嚴(yán)禁在霧或雨中施
工的要求上。
電力電纜接頭環(huán)境保證系統(tǒng)集成在一個(gè)小型
集裝箱內(nèi)的成套設(shè)備。作業(yè)準(zhǔn)備階段抽干電纜溝
(井)內(nèi)的積水后，然后將保證系統(tǒng)集裝箱放置于
電纜接頭施工區(qū)域，拆除底板，集裝箱兩端使用兩
條防火毯覆蓋至電纜溝溝底，這樣，整個(gè)工作區(qū)域
形成一個(gè)相對(duì)封閉的環(huán)境。
開啟集裝箱頂部的風(fēng)機(jī)過濾機(jī)組，將過濾后
的潔凈空氣吹人保證系統(tǒng)，系統(tǒng)內(nèi)空氣由集裝箱
左側(cè)的出風(fēng)口排出，形成氣流循環(huán)，可以將工作系
統(tǒng)內(nèi)的灰塵控制在較低的濃度。
開啟若干臺(tái)加熱器，同時(shí)進(jìn)行通風(fēng)和加熱，根
據(jù)需要可以將備用加熱器放置在電纜溝(井)內(nèi)，
54 上海電力 2015年第6期
加熱后的水汽由出風(fēng)口一并排出，調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的風(fēng)
速，改變加熱器投入的數(shù)量和出風(fēng)口大小，可以調(diào)
節(jié)系統(tǒng)內(nèi)的氣流、溫度、濕度，滿足電纜接頭施工
的環(huán)境要求。
在炎熱的季節(jié)，開啟空調(diào)，為系統(tǒng)內(nèi)工作的人
員提供適宜的的溫度，為電纜接頭制作的質(zhì)量提
供保證。
這樣，使用電力電纜接頭環(huán)境保證系統(tǒng)，形成
一個(gè)穩(wěn)定的操作環(huán)境，符合電纜接頭施工的要求。 出風(fēng)
4 系統(tǒng)工作程序
將電纜溝內(nèi)的積水用抽水機(jī)排出。排水機(jī)隨
時(shí)備用，預(yù)防電纜溝內(nèi)重新形成積水。
將保證系統(tǒng)箱吊至電纜溝上方，根據(jù)待制作
的電纜接頭位置將集裝箱安放穩(wěn)妥，按實(shí)際布置
好現(xiàn)場(chǎng)。
檢查保證系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備，確認(rèn)狀態(tài)完好，連接
可靠。
啟動(dòng)發(fā)電機(jī)，向系統(tǒng)供電。
啟動(dòng)FFU風(fēng)機(jī)過濾機(jī)組，連續(xù)運(yùn)行12～24
h，保持空氣流通，循環(huán)除塵。
投入適量的加熱器，運(yùn)行8h以上，使用溫濕
測(cè)試儀測(cè)量工作系統(tǒng)內(nèi)濕度度低于70％ ，方可進(jìn)
行電纜接頭操作。
如遇極端冷熱天氣，提前2h打開空調(diào)，將工
作系統(tǒng)內(nèi)溫度控制在l0—25℃ ，為施工作業(yè)提供
適宜的溫度。
電纜接頭制作前，進(jìn)行電纜絕緣檢測(cè)，確保電
纜本體絕緣完好。
由專業(yè)電纜接頭工持證上崗，規(guī)范操作，嚴(yán)格
控制電纜接頭的制作流程，確保工藝和質(zhì)量。
根據(jù)國家和行業(yè)電氣工程交接或預(yù)防性試驗(yàn)
規(guī)程完成電纜試驗(yàn)，驗(yàn)證電纜接頭的質(zhì)量。
完成電力電纜施工質(zhì)量驗(yàn)收和投運(yùn)。
5 系統(tǒng)布置
工作系統(tǒng)整體布置的側(cè)視圖+俯視圖如圖5
所示
． ． 』 ．
麗
， — t— r——]
出風(fēng)口 空凋
0 】
廠]加熱器 593 加熱器廠] 呈l
f f f l I
口j J【l ll7
．5
加熱器u
40
美 口
風(fēng)機(jī)過濾機(jī)組 墨一 il調(diào)
口加熱器 l由【1熱器口 一
注： 單位為cm
圖5 工作系統(tǒng)整體布置的側(cè)視圖+俯視圖
6 系統(tǒng)使用預(yù)期目標(biāo)
使用電力電纜接頭環(huán)境保證系統(tǒng)，電力電纜
接頭故障率將明顯降低。正確使用該系統(tǒng)，能夠
最大程度地減少電纜溝(井)地下施工潮濕、溫度
過高或過低、粉塵過多，以及雨雪天氣對(duì)電力接頭
施工質(zhì)量的影響，為電力電纜接頭施工提供相對(duì)
穩(wěn)定的環(huán)境保證，使電纜接頭制作過程外部異常
因素的影響最小化，提高電力電纜施工的質(zhì)量，消
除隱患，為電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行奠定基礎(chǔ)。
本文研制了一種新的電纜接頭環(huán)境保證一體
化系統(tǒng)，通過可行性研究、模型設(shè)計(jì)、分部設(shè)計(jì)、試
制樣品、設(shè)備采購組裝、最終試驗(yàn)性能，新的系統(tǒng)
能滿足電纜接頭工藝質(zhì)量要求，給電纜接頭技術(shù)
提供一種新的選擇，也通過研究過程給今后的科
技創(chuàng)新工作帶來了新的方法。
參考文獻(xiàn)：
[1] GB50168-2006(電氣裝置安裝工程電纜線路施工及驗(yàn)收規(guī)
范》[s]．
[2] GB50169-2006(電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗(yàn)收規(guī)
范》[s]．
[3] 《國家電網(wǎng)公司輸變電工程標(biāo)準(zhǔn)工藝庫》(2012版)．
(收稿日期：2015—10—10)
作者簡介：王超迪(1989一)，男，助理工程師，主要從事項(xiàng)
目管理工作。

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