荊江分洪進(jìn)洪閘更新供電設(shè)備施工技術(shù)

蔡 松

(湖北省荊州市荊江分洪工程南北閘管理處北閘管理所 434000)

1 工程概況

荊江分洪進(jìn)洪閘(北閘)地處長(zhǎng)江中游荊江南岸，位于湖北省公安縣太平口境內(nèi)，是荊江分洪工程的主要組成部分。其主要作用是:當(dāng)長(zhǎng)江洪水超過(guò)荊江河段的安全泄量時(shí)，及時(shí)開(kāi)閘分蓄荊江超額洪水，降低荊江洪水位，保護(hù)荊江大堤江漢平原的防洪安全。

北閘建于1952年，1988～1989年按新的防洪水位對(duì)北閘進(jìn)行了加高加固，涵閘啟閉方式由原人工手動(dòng)更新為電力啟閉，涵閘電機(jī)供電電纜放置在工作橋兩側(cè)吊架上沿閘軸線敷設(shè)，共敷設(shè)電纜52km。共有啟閉機(jī)控制柜54臺(tái)，電源分電柜6臺(tái)。

此次電纜更換工程，主要更換北閘閘門(mén)電控柜連接變電所主供電電纜，并對(duì)其該閘室的電纜總控制室內(nèi)的配電柜和配電房低壓配電柜進(jìn)行檢修。更換的電纜為鋁芯交聯(lián)聚乙烯絕緣鋼帶鎧裝聚氯乙稀護(hù)套電力電纜兩根，更換的電纜規(guī)格為YJLV22－0.6/1kV－3×120+1×70。

2 出險(xiǎn)原因

2.1 險(xiǎn)情基本情況

供電電纜為閘門(mén)啟閉提供專用電源。2009年在閘門(mén)啟閉運(yùn)行中，第46孔VLV29－3×120+1×50電纜出現(xiàn)了電纜短路，2010年在閘門(mén)啟閉的運(yùn)行當(dāng)中，第48孔VLV29－3×120+1×50電纜也出現(xiàn)了電纜短路、燃燒、中間線路自動(dòng)斷路等情況，嚴(yán)重影響涵閘閘門(mén)啟閉正常供電，不能給分洪提供安全電力保障。

2.2 出險(xiǎn)原因分析

經(jīng)分析，主要原因是電纜使用年限過(guò)長(zhǎng)。1988年按新的防洪水位對(duì)北閘進(jìn)行了加高加固，啟閉方式由原人工手動(dòng)更新為電動(dòng)啟閉。至今已使用23年。因電纜使用年限過(guò)長(zhǎng)，內(nèi)部線路自然氧化導(dǎo)致線路出現(xiàn)斷路、短路，使電纜局部被擊穿，無(wú)法正常供電。

2.3 險(xiǎn)情可能產(chǎn)生的危害分析

在近兩年(2009年和2010年)的運(yùn)行當(dāng)中，出現(xiàn)了電纜短路、燃燒、中間線路自動(dòng)斷路等情況，嚴(yán)重影響涵閘閘門(mén)啟閉正常供電，不能給分洪提供安全電力保障。

3 除險(xiǎn)措施

3.1 具體除險(xiǎn)措施

電纜應(yīng)急更換具體施工方案包括舊電纜拆除、新電纜敷設(shè)，包括電纜螺桿固定、電纜頭連接、電纜測(cè)試和電纜校驗(yàn)。

電纜應(yīng)急更換工程于2011年9月18日開(kāi)工，2011年10月25日完工。

為確保電纜敷設(shè)質(zhì)量，根據(jù)施工設(shè)計(jì)圖紙、施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)要求及主要參數(shù)，確定施工方案。其施工工藝流程見(jiàn)圖1。

圖1 電纜敷設(shè)施工工藝流程

供電電纜路由配電房總控制室部分和室外電纜溝電纜、閘體架空電纜和啟閉機(jī)房電控柜部分組成。

3.1.1 電纜敷設(shè)前施工準(zhǔn)備

3.1.1.1 材料

a.所有電纜應(yīng)具有出廠合格證、生產(chǎn)許可證、“CCC”認(rèn)證標(biāo)識(shí);其規(guī)格型號(hào)及電壓等級(jí)應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。

b.電纜外觀完好無(wú)損(若是鎧裝無(wú)銹蝕、無(wú)壓扁現(xiàn)象)，無(wú)絞擰和扭曲現(xiàn)象;無(wú)護(hù)層折裂等未消除的機(jī)械損傷。每盤(pán)電纜上標(biāo)注規(guī)格型號(hào)、長(zhǎng)度及出廠日期。

c.所有緊固螺栓，均應(yīng)采用鍍鋅件。

3.1.1.2 機(jī)具設(shè)備

a.手動(dòng)工具。包括電工工具、鋼鋸、手錘、扳手、十字鎬、鍬等。

b.電動(dòng)工具。為電氣焊機(jī)具。

c.測(cè)試器具。包括兆歐表、皮尺。

d.其他工具。包括人字梯、可升降支架及軸杠、電纜滾輪、轉(zhuǎn)向?qū)л?、倒鏈、滑輪、鋼絲繩、大麻繩、電纜牽引頭、電纜鋼絲網(wǎng)套、手持通話對(duì)講設(shè)備等。

3.1.1.3 作業(yè)條件

a.敷設(shè)電纜沿線無(wú)障礙物，場(chǎng)地清理干凈、道路暢通，溝蓋板齊備。

b.敷設(shè)電纜用的腳手架搭設(shè)完畢，且符合安全要求。

c.檢查敷設(shè)電纜用機(jī)械設(shè)備是否良好。

d.電纜橋架、電纜托盤(pán)、電纜支架及保護(hù)管安裝完畢，并檢驗(yàn)合格。

e.變配電室內(nèi)全部電氣設(shè)備及用電設(shè)備配電箱柜安裝完畢。

f.接地系統(tǒng)。在土建箱變基礎(chǔ)挖好后安裝接地極和接地扁鐵，待設(shè)備安裝后接入各設(shè)備，接地電阻不大于4Ω。

3.1.2 舊電纜拆除

原有架空電纜固定支座的拆除方案為:先搭設(shè)活動(dòng)架子，用手提砂輪切割機(jī)將原來(lái)支架上的夾具螺栓切割開(kāi)，拆除安裝支架上所有的障礙物及固定卡子，然后采用牽引車分別由兩頭將其舊電纜抽出。舊電纜抽出時(shí)，沿進(jìn)洪閘每孔設(shè)專人在操作平臺(tái)(活動(dòng)腳手架平臺(tái))上進(jìn)行監(jiān)控。對(duì)于電纜溝部分，則由人工將電纜溝的蓋板翻起后，人工將舊電纜拉至電纜溝的起點(diǎn)，然后由牽引車在由南向北方向?qū)㈦娎|拆除。

3.1.3 新電纜敷設(shè)

架空新電纜敷設(shè)采用機(jī)械牽引敷設(shè)。使用機(jī)械牽引時(shí)，首先在工作橋下游一側(cè)槽鋼上焊接滾輪，將電纜放在滾輪上，使電纜牽引時(shí)不與鐵支架摩擦。

電纜的最大牽引強(qiáng)度按國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《電氣裝置安裝工程電纜線路施工和驗(yàn)收規(guī)范》(GB 50168)執(zhí)行(見(jiàn)下表)，最大牽引速度不得超過(guò)15m/min(0.25m/s)。

電纜最大允許牽引強(qiáng)度表

在原工作橋支架上舊電纜的安裝位置，每隔2～3個(gè)支架放置一處導(dǎo)向輪，然后在閘室外側(cè)地面上安裝一臺(tái)3kW慢速卷?yè)P(yáng)機(jī)，將電纜牽引到位，卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引時(shí)，安裝人員要每隔一孔設(shè)1個(gè)滑輪并派專人負(fù)責(zé)監(jiān)控，防止因牽引損傷新電纜。電纜放纜車則配合卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引，將電纜緩緩放出。電纜采用機(jī)械牽引要設(shè)置牽引頭，牽引速度不大于8m/min。

架空電纜敷設(shè)牽引頭采用銅芯，牽引用φ6鋼絲連接牽引頭和15個(gè)導(dǎo)向輪。每次架空電纜敷設(shè)只能牽引YJLV22－3×120+1×70一根電纜。

新電纜敷設(shè)沿電纜溝每隔2m安排一人，將新電纜人工敷設(shè)在電纜溝的支架上，沿電纜溝人工敷設(shè)到配電機(jī)房的低壓配電柜上。

3.1.4 活動(dòng)腳手架搭設(shè)

該工程架空電纜拆除和架空新電纜敷設(shè)的活動(dòng)腳手架采用門(mén)式鋼管腳手架搭設(shè)，高度5.5m，每臺(tái)腳手架長(zhǎng)3.6m，架子底部設(shè)轉(zhuǎn)向輪，施工時(shí)，為了防止活動(dòng)腳手架向外傾倒，活動(dòng)腳手架定位時(shí)，架子內(nèi)側(cè)采用拉接器與閘體上的支架等做好固定。

門(mén)式鋼管腳手架搭設(shè)的活動(dòng)腳手架施工圖見(jiàn)圖2。

圖2 門(mén)式鋼管腳手架搭設(shè)的活動(dòng)腳手架施工圖

門(mén)式鋼管腳手架選用規(guī)格為1220mm×1700mm。

門(mén)式鋼管腳手架布置6臺(tái)。

3.1.5 電纜頭制作、安裝施工工藝流程

電纜頭制作、安裝施工工藝流程分別為:

搖測(cè)電纜絕緣→剝電纜鎧甲、打卡子→焊接地線→包纏電纜、套電纜終端頭套→壓電纜芯線接線鼻子，與配電房低壓配電柜連接。

搖測(cè)電纜絕緣→剝電纜鎧甲、打卡子→焊接地線→包纏電纜、套電纜終端頭套→壓電纜芯線接線鼻子，與啟閉機(jī)房電控柜連接。

3.1.6 新電纜固定

采用M10鍍鋅螺桿將新電纜固定在工作橋下游的電纜支架上。

3.1.7 新電纜測(cè)試

電纜主控項(xiàng)目的電纜耐壓試驗(yàn)、絕緣電阻值必須符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50150)的規(guī)定。

a.電纜全部敷設(shè)完成后，做電纜試驗(yàn);其項(xiàng)目有:測(cè)量絕緣電阻、直流耐壓、泄漏電流(見(jiàn)圖3和圖4)。

b.電纜出廠時(shí)，50Hz交流電壓實(shí)驗(yàn)3.5kV 5min未擊穿。該產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、性能及外觀檢查均符GB/T 12706—2008的要求。

圖3 測(cè)試啟閉機(jī)房分電柜電壓

圖4 測(cè)試新電纜絕緣電阻

3.1.8 安全管理

電纜盤(pán)支架平地放置穩(wěn)固，以防支架傾倒后傷人或損傷電纜;電纜支架鋼軸的強(qiáng)度和長(zhǎng)度與電纜盤(pán)重量和寬度相匹配。

a.人力敷設(shè)電纜時(shí)，由專人負(fù)責(zé)統(tǒng)一指揮控制節(jié)奏，每隔1.5～3m有一人肩扛電纜，邊放邊拉，慢慢施放。

b.機(jī)械施放電纜時(shí)，采用專用電纜敷設(shè)機(jī)并配備必要的牽引工具，牽引力大小適當(dāng)、控制均勻，以免損壞電纜。

c.施放電纜前，已檢查電纜外觀及封頭是否完好無(wú)損，施放時(shí)注意電纜盤(pán)的旋轉(zhuǎn)方向，不要壓扁或刮傷電纜外護(hù)套。

d.敷設(shè)時(shí)電纜的彎曲半徑大于規(guī)定值。在電纜敷設(shè)安裝前后用1000V兆歐表測(cè)量電纜各導(dǎo)體之間絕緣電阻是否正常，并根據(jù)電纜型號(hào)規(guī)格、長(zhǎng)度及環(huán)境溫度的不同對(duì)測(cè)量結(jié)果作適當(dāng)?shù)男拚∫?guī)格(10mm2以下實(shí)芯導(dǎo)體)電纜還應(yīng)測(cè)量導(dǎo)體是否通斷。

e.該工程在景區(qū)內(nèi)施工，切實(shí)做好了防止交通事故的安全措施。施工區(qū)域應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)路欄等嚴(yán)格分隔，并有明顯標(biāo)記，夜間加掛警示燈，以防游人或車輛等誤入。

f.鋸電纜前，與電纜走向圖圖紙核對(duì)相符，并使用專用儀器(如感應(yīng)法)確切證實(shí)電纜無(wú)電后，用接地的帶絕緣柄的鐵釬釘入電纜芯后再進(jìn)行施工。扶絕緣柄的人戴絕緣手套并站在絕緣墊上。

g.開(kāi)啟電纜溝蓋板時(shí)使用專用工具，同時(shí)注意所立位置，以免滑脫后傷人。開(kāi)啟后設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)路欄將施工場(chǎng)地圍合，并有人看守。工作人員撤離電纜溝后，立即將蓋板蓋好，避免行人碰蓋后摔跌或不慎跌入溝內(nèi)。

h.電纜溝中電纜施工的安全措施為:

?施工前，已探明地下各種管線及設(shè)施的相對(duì)位置;

?溝蓋板揭開(kāi)后，堆放到距電纜溝0.5m外的溝邊，并平穩(wěn)放置，未損壞附近的綠化。

3.2 險(xiǎn)情整治效果分析

經(jīng)分析，險(xiǎn)情整治達(dá)到了應(yīng)急更換的目的，全部項(xiàng)目達(dá)到以下國(guó)家頒布的現(xiàn)行技術(shù)規(guī)程規(guī)范及工程質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn):

a.《建筑電氣工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB 50303—2002)。

b.《電力工程電纜敷設(shè)規(guī)范》(GB 50217—2007)。

c.《電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗(yàn)收規(guī)范》(GB 50169—2006)。

d.《電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50105—2006)。

2011年11月經(jīng)荊州市長(zhǎng)江河道管理局驗(yàn)收組評(píng)審鑒定為合格，電纜應(yīng)急更換效果較好，可以保證工程的安全運(yùn)行。?