一種簡易電力纜溝蓋板降噪穩(wěn)固裝置的研發(fā)

楊學文 林超雄 吳金海 黃嘉成 高 琳

（廣東電網(wǎng)有限責任公司江門供電局，廣東江門529000）

0 引言

目前，江門供電局配網(wǎng)施工圖設計依據(jù)的是公司《配網(wǎng)工程標準設計和典型造價細化方案（2019版）》，該標準要求配網(wǎng)工程項目行車電力纜溝、工作井、檢查井等施工需先用C15混泥土做墊層，壓頂需預埋L50×5鍍鋅角鐵，井標高與市政路面齊平，外側(cè)回填原土壓實，根據(jù)需要內(nèi)設φ200的PVC管集水口并填粗沙等。標準設計亦要求蓋板安裝后板間距是5 mm，蓋板短邊和長邊與壓頂之間的距離均是10 mm。

在現(xiàn)場施工過程中，行車工作井、檢查井大部分均采用工廠標準化預制生產(chǎn)和供應，并采取現(xiàn)場安裝的方式；電力纜溝和部分井則仍然采用傳統(tǒng)的現(xiàn)場澆筑＋養(yǎng)護的方法施工；而砼蓋板則全部通過公司采購，采用工廠標準化流程生產(chǎn)和供應，并進行現(xiàn)場安裝。

這最大限度地減少了建筑污水和粉塵廢料的排放，達到了綠色環(huán)保的要求。

1 蓋板安裝使用后產(chǎn)生的問題

在電力纜溝、電纜井的施工過程中，無論是預制還是現(xiàn)澆電力纜溝、電纜井、檢查井等，均需要使用甲供蓋板進行覆蓋。但由于土建施工人員技能水平參差不齊，蓋板安裝質(zhì)量難以保證，時常出現(xiàn)蓋板安裝后標高誤差較大，板間縫隙過大導致異物或小動物進入，人員行走及車輛經(jīng)過時不穩(wěn)定、產(chǎn)生位移等問題，進而產(chǎn)生異響，降低過路行人及車輛通過時的舒適感。

目前，施工現(xiàn)場僅采用小石塊、木板、電纜外絕緣膠皮等簡易方式調(diào)整蓋板標高，驗收通過后，由于人員或車輛等外力的長時間作用，小石塊、木板、電纜外絕緣膠皮等掉落到溝內(nèi)，又會出現(xiàn)凹陷、移位以及蓋板破壞問題；蓋板間過大的縫隙，也僅使用泡沫塑料或玻璃膠等物質(zhì)進行填充，但類似材料經(jīng)不住外界長時間風吹日曬的考驗，逐漸老化或者失去作用，可能會影響溝井內(nèi)電力電纜的安全穩(wěn)定運行，導致電力供應的可靠性降低，而且車輛通過時板間碰撞發(fā)出的噪聲還會引發(fā)周邊居民投訴。處理以上問題會給運維人員帶來不必要的工作量。

2 針對性解決方案

原理：兩個剛體之間受外力作用碰撞，易產(chǎn)生較大的聲響且易破壞剛體的結構。若在這兩個剛體的受力面加裝一種柔性材料，既可吸收部分該作用力，又能減少作用力對剛體的破壞，同時還能降低剛體受力作用時產(chǎn)生聲響的分貝數(shù)。

增加該柔性材料輔助現(xiàn)場施工，需同時滿足中國南方電網(wǎng)有限責任公司基建質(zhì)量管理、安全管理等辦法，以及相關作業(yè)指導書的規(guī)范和要求。

2.1 柔性材料形式的選擇

方案1：直角L型。

優(yōu)點：能貼合蓋板與電力纜溝接觸面、蓋板側(cè)面，一次粘接即可完成安裝。

缺點：未和蓋板一體化，需人工安裝，但幾乎不增加安裝工時。

方案2：長條1型。

優(yōu)點：能貼合蓋板與電力纜溝各接觸面。

缺點：緩沖材料相對用量大，粘接耗時更長，粘接不方便。

方案3：T型。

優(yōu)點：能貼合蓋板與電力纜溝接觸面、蓋板單面，一次粘接即可完成安裝。

缺點：未和蓋板一體化，需人工安裝，但幾乎不增加安裝工時。

綜合結論：選用方案1+方案3，方案1用于電力纜溝、電纜井的4個邊角上，方案3用于板間，所有蓋板與蓋板間、蓋板與壓頂間均有柔性材料作為緩沖，達到原理描述的效果。

2.2 常見柔性材料材質(zhì)的選擇

方案1：選用天然橡膠制作。

優(yōu)點：彈性大，定伸強度高，抗撕裂性和電絕緣性優(yōu)良，耐磨性和耐寒性良好，加工性佳，易與其他材料粘合，在綜合性能方面優(yōu)于多數(shù)合成橡膠。

缺點：耐氧和耐臭氧性差，容易老化變質(zhì)，耐油和耐溶劑性不好，抵抗酸堿的腐蝕能力低，耐熱性不高，使用溫度范圍為-60～80 ℃。

方案2：選用柔性ABS塑料制作。

優(yōu)點：無毒無味，耐磨性優(yōu)良，耐油性好，不受水、堿及多種酸的影響。

缺點：力學性能受溫度的影響比較大，彎曲強度和壓縮強度是塑料中較差的，可溶于酮類、醛類中，戶外紫外線照射降解后抗沖擊強度下降快，使用溫度范圍為-40～100 ℃。

方案3：選用軟質(zhì)聚氯乙烯PVC制作。

優(yōu)點：耐腐蝕性較強，伸長率高，制品柔軟，電絕緣性良好。

缺點：使用溫度范圍不廣，能與大氣中水分或酸堿發(fā)生反應，對人體有害。

方案4：選用三元乙丙橡膠制作。

優(yōu)點：抗臭氧，耐紫外線、耐天候性和耐老化性優(yōu)異，電絕緣性、耐化學性、沖擊彈性很好，耐酸堿，比重小，可進行高填充配合，耐熱可達150 ℃，耐極性溶劑酮、酯等。

缺點：自粘性和互粘性較差，不易粘合。

方案5：選用硅膠材料制作。

優(yōu)點：適用溫度范圍為-40～230 ℃，耐高溫，化學性能穩(wěn)定，壽命長，柔軟舒適不變形，無毒環(huán)保，電絕緣性能好，且在很寬的溫度范圍和頻率范圍內(nèi)其阻值仍可保持穩(wěn)定，易于和不同材料粘合。

缺點：比塑料、塑膠同類產(chǎn)品價格貴，成型時間長，邊角料廢料硅膠制品無法重新混煉使用。

綜合結論：通過優(yōu)缺點綜合對比后采用方案5，選用硅膠材料制作緩沖帶。

2.3 柔性材料緩沖帶產(chǎn)品設計

柔性材料緩沖帶產(chǎn)品設計剖面圖及俯視圖如圖1所示。

圖1 直角L型和T型硅膠材質(zhì)緩沖裝置設計加工圖

產(chǎn)品長度200 mm為非標準設計，可根據(jù)實際常用的配網(wǎng)工程電力纜溝蓋板厚度150 mm或200 mm進行設計加工；厚度以蓋板安裝后板間距5 mm為依據(jù)設計；寬度50 mm和100 mm則依據(jù)現(xiàn)場實測行車過路產(chǎn)生的噪聲分貝數(shù)及硅膠材料用料成本設計；產(chǎn)品顏色可根據(jù)需要選用隱形的黑色或?qū)Ρ让黠@的白色等。

2.4 硅膠材料緩沖產(chǎn)品加工

直角L型200 mm×50 mm×4 mm硅膠緩沖材料加工成品圖及T型200 mm×50 mm×100 mm×4 mm硅膠緩沖材料加工成品圖如圖2所示。

2.5 硅膠緩沖產(chǎn)品現(xiàn)場安裝測試

直角L型和T型硅膠材質(zhì)緩沖裝置現(xiàn)場安裝效果圖如圖3所示。

圖3 直角L型和T型硅膠材質(zhì)緩沖裝置現(xiàn)場安裝效果圖

在蓋板安裝現(xiàn)場，可在直角L型硅膠內(nèi)表面涂玻璃膠，使其粘貼到蓋板邊上與蓋板成一體后安裝；在T型硅膠單側(cè)內(nèi)表面涂玻璃膠，使該內(nèi)表面與相鄰的一塊蓋板成一整體后安裝，可有效避免雙側(cè)內(nèi)表面粘結后產(chǎn)生內(nèi)應力，影響緩沖效果。安裝該裝置后，各間隙都得到直角L型和T型硅膠材質(zhì)緩沖裝置的有效填充，可保證在受到較大外力沖擊時能有效起到緩沖作用，碰撞力不直接作用在蓋板和壓頂上，不僅降低了碰撞產(chǎn)生的聲響分貝數(shù)，還有效降低了外力對電力纜溝、電纜井及蓋板的破壞。

3 結語

該簡易裝置可以運用到電力纜溝、電纜井、檢查井的蓋板安裝施工中，無論井、溝采用預制還是現(xiàn)澆施工方式，此裝置全部都可以運用。該裝置安裝便捷，材料及安裝費對工程造價的影響可忽略，安裝后解決了蓋板安裝質(zhì)量造成的人員行走及車輛經(jīng)過時產(chǎn)生異響、位移、噪聲等問題，提升了蓋板的安裝質(zhì)量，安裝后人員、車輛可長期平穩(wěn)順暢地通行，間接保護溝內(nèi)電纜免受外界破壞，運維人員工作效率也將得到進一步提升。