嚴寒地域臨電設施發(fā)電機組和電纜選型探討

彭國亮 羅清瑞 趙海港（中國石油天然氣第七建設有限公司，山東 青島266300）

建設單位由于施工計劃及工期的限制，難免要在冬季執(zhí)行施工任務，在此我們探討下在冬季平均氣溫零下20℃的環(huán)境進行臨電施工電纜和發(fā)電機容易遇到的問題及解決方案。

1 常溫下臨電設施中發(fā)電機組和電纜的選型原則

常溫下臨電設施發(fā)電機組可根據(jù)負荷需求，考慮經濟性、安全性、使用環(huán)境選擇發(fā)電機組及容量，一般將常用的柴油發(fā)電機組臺數(shù)設置為2 臺以上,保證供電的連續(xù)性以及適應用電負荷曲線的變化。設置機組臺數(shù)多,就可以根據(jù)用電負荷的變化選擇投入發(fā)電機組的運行臺數(shù),使機組在節(jié)能經濟負荷下運行，有效減少燃油的消耗率，降低其發(fā)電運行成本。柴油發(fā)電機組的最優(yōu)運行狀況是在標定功率的75%～90%，為了保證供電的連續(xù)性，常用發(fā)電機組本身應考慮設置備用機組,當運行機組故障檢修或停機檢查時,投用備用機組仍能滿足對主要用電負荷不間斷持續(xù)供電的需求。

根據(jù)臨電負荷需求，計算額定電流，查電纜載流量表，結合通電持續(xù)率和環(huán)境溫度等，所選線徑電纜載流量不小于電機額定電流（發(fā)電機電纜可不考慮裕量），通常使用交聯(lián)聚乙烯或聚氯乙烯5芯電纜。

2 嚴寒地域冬季臨電施工遇到的問題

發(fā)電機問題：普通發(fā)電機在零下20℃以下的低溫環(huán)境根本無法啟動，并且蓄電池電量損耗很快，會出現(xiàn)滿電量放置在戶外幾十小時就電量低不打火的情況。

電纜問題：目前施工普遍使用的電纜如交聯(lián)聚乙烯聚氯乙烯護套電纜（YJV）、聚氯乙烯電纜（VV），此類電纜由于遇低溫彎曲性能變的極差，同時外護套在敷設的過程中會出現(xiàn)碎裂現(xiàn)象，因此不適用低溫環(huán)境。

3 嚴寒地域冬季臨電施工問題解決方法

3.1 選擇合適的設備、材料解決

3.1.1 電纜的選擇

列表幾種常見電力電纜的對比分析：

型號VV YJV YJV2 2 RVV名稱聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護套電力電纜交聯(lián)聚乙烯絕緣聚氯乙烯護套電力電纜交聯(lián)聚乙烯絕緣鋼帶鎧裝聚氯乙烯護套電力電纜聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護套軟電纜使用范圍可直接敷設在室內、橋架內、管道內敷設在電纜溝、有保護措施的地下、架空敷設在地下或有外力作用的場所適用小型電動工具、家用電器、照明的連接使用特性（1）電纜敷設環(huán)境溫度不低于0℃（2）最小彎曲半徑不小于電纜外徑的10倍。（1）電纜在環(huán)境溫度不低于0℃敷設時無需預先加溫。（2）電纜敷設落差不受限制。（3）最小彎曲半徑不小于電纜外徑的15倍能承受機械外力，電纜敷設溫度要求0℃以上，宜固定敷設電纜彎曲性能較好，無大截面多芯電纜。

以上電纜均是市面上的常見電纜，均不適宜在0℃下敷設，需選擇市面上不常見的特型電纜-耐寒電纜，此類電纜低溫下仍保持良好彎曲性能，電纜的低耐寒溫度為-40℃，電纜在戶外環(huán)境中可長期運行使用的溫度為-60℃～40℃，允許電纜在相應耐寒溫度等級條件下連接到電氣設備裝置上和拆卸下來，可在-15℃環(huán)境敷設，因采購困難，未經實踐，不再贅述。

筆者經東北地區(qū)市場調研及咨詢俄羅斯遠東地區(qū)施工單位，發(fā)現(xiàn)YCW重型橡套軟電纜也可在低溫下敷設，YCW型電纜額定電壓值Uo/U為450V/750V，具有良好的耐嚴寒惡劣氣候和一定的耐油抗腐蝕性能，適用于特殊氣候的戶外或接觸油污環(huán)境的場合使用，同時能承受較大的機械拖拽外力作用。

經在俄羅斯遠東地區(qū)-20℃～-30℃實踐，此類電纜在極寒的環(huán)境下電纜彎曲性能依然很好，抗拖拽及牽引，便于敷設。

3.1.2 發(fā)電機的選擇

30kW以下發(fā)電機可選用汽油發(fā)電機，此類發(fā)電機便攜，低溫環(huán)境依然能夠啟動。

60kW 以上發(fā)電機可選用低溫箱式發(fā)電機組，如kV125E，kV250E，此類集裝箱式發(fā)電機組可在零下40℃，海拔不超過1000m 環(huán)境下使用。集裝箱內設置有空氣加熱器和水套加熱器，在低溫環(huán)境啟動發(fā)電機前先啟動加熱器，機組啟動后關閉加熱器即可。發(fā)電機應添加符合當?shù)貧鉁匾髽颂柕臋C油、冷卻液和柴油。

3.2 利用提升溫度解決

除特種電纜外，普通電纜在敷設時對環(huán)境溫度有下列規(guī)定：①普通交聯(lián)聚乙烯電纜敷設時環(huán)境溫度不低于0℃；②普通塑料電線敷設時環(huán)境溫度不低于-20℃；③普通橡皮護套橡皮絕緣電纜敷設時環(huán)境溫度不低于-15℃；如果環(huán)境溫度不符合條件時，可把即將敷設的電纜轉移至能保證室溫的房屋內進行熱風加熱，屋內溫度最好維持在25～30℃（可在電纜敷設集中點搭設暖棚）。預熱電纜溫度高于規(guī)定敷設溫度再進行快速敷設施工。此方法施工不便，需增加暖棚、熱風炮、熱風槍等設備材料投入，且電纜預熱后敷設時間控制嚴格，很難實現(xiàn)大跨距電纜敷設。

另外一種方式是通電流加熱法，即將電纜芯線通入電流，使電纜本身加熱，用這種方法加熱，見效快，能在很短時間把電纜絕緣層均勻地加熱到所需溫度。不過通電流加熱法對于不同規(guī)格的電纜加熱時間有著明確的要求。

如使用的是普通發(fā)電機組，可搭設暖棚或改造集裝箱，將發(fā)電機組置于暖棚（集裝箱）內，配備一個7.5kW汽油發(fā)電機，3個2kW 電暖氣，利用汽油發(fā)電機提供的電力，使用電暖氣提升環(huán)境溫度，從而啟動發(fā)電機組。同樣，發(fā)電機應添加符合當?shù)貧鉁匾髽颂柕臋C油、冷卻液和柴油，并且要配備24V 蓄電池充電器。

3.3 施工注意事項

耐寒溫度不等于施工溫度！耐寒電纜并不一定可在極寒溫度下敷設；此外，電纜敷設不宜在早上或者晚上進行，應分時段施工以確保電纜無斷裂，無裂紋等現(xiàn)象，理想時間應該是10:00～14:00。再者，各種設備、儀器應有防凍、恒溫設施，確保其精確度。第三，施工人員勞保著裝要規(guī)范、保暖，穿戴防滑絕緣的勞保鞋、保暖且便于操作的五指手套，防止凍傷和摔傷。第四，加強冬季安全生產的管理、增強冬季安全作業(yè)生產的意識,加強冬季作業(yè)施工安全知識的學習宣傳和操作人員培訓,提高冬季安全作業(yè)生產施工人員的自我安全防范的意識和安全生產操作技能。

4 結語

總而言之，在嚴寒地域臨電施工發(fā)電機、電纜的合理選型和正確的施工方法關系到臨電的安全正常運行，而臨電設施的安全運行是一個項目順利施工的基礎，因此，施工方應結合自身的實際情況，采取具有針對性的選型方案，以在根本上保證電氣供電系統(tǒng)運行的安全可靠，從而推動生產活動的順利開展。