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变电站电气设备电缆支架、桥架施工技术

所属分类:宏图动态    发布时间: 2020-08-12    作者:
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在新建的220kV变电站电气安装施工过程中,电气设备用的电缆支架、桥架的制作过程、制作工艺要求十分重要。电缆支架、桥架的施工过程不仅工作量很大,耗费的材料及人力很多很集中,还牵扯到后续工作如二次电缆、一次电力电缆的敷设、展放工作。这些工作对整座变电站的施工工作的进度起着至关重要的作用。并且,电缆桥架制作的好坏、美观程度直接影响到整座变电站竣工后的达标投产、创优评选、及红旗站的评选工作。



以下就220kV变电站内电气设备电缆支架、桥架的制作过程、制作工艺等问题进行介绍。

1、 术语

1)电缆支架,英文名称cable bearer

电缆敷设就位后,用于支持和固定电缆的装置的统称,包括普通支架和桥架。

电缆支架,主要应用于室内、外电缆沟,及电缆夹层。

2)电缆桥架,英文名称cable tray

由托盘(托槽)或梯架的直线段、非直线段、附件及支吊架等组介构成,用以支撑电缆具有连续的刚性结构系统。

电缆桥架,主要应用于室内电缆夹层。

2、 电缆支架、桥架施工前的技术准备工作

施工前,应认真查阅设计图纸,包括电气一次图纸中电缆桥架、支架制作加工图、电缆走向示意图、电气平面图。对本工程的电缆桥架、支架有一个大体上的认识,对各个电压等级的电气设备的布置有一个整体的了解。

3、 图纸审阅及现场勘察工作

由于在电缆桥架的制作之前是变电站土建专业施工阶段,在土建做好电缆支架的预埋件之后,电气施工人员首先应先进行预埋件的复检工作,检测预埋件是否满足设计图纸中的要求。主要检测项目有:1)预埋件的位置是否满足设计图纸中的要求;2)预埋件的数量是否满足设计图纸中的要求;3)预埋件的大小是否满足设计图纸中的要求;4)预埋件的水平度是否满足设计图纸中的要求;5)预埋件的平整度是否满足设计图纸中的要求。等等。如果以上检验都能满足要求,应与土建专业签订相应的检验记录。如果发现有部分与设计图纸中的要求不符或有可能不能满足实际施工要求的地方应及时与设计、土建专业联系,以便及时做出相应改动。

4、 施工材料准备工作

按照施工图纸中电缆支架、桥架制作所需要的规格,准备施工材料。目前,常规的电缆支架、桥架制作材料普遍采用钢制材料。一般包括角钢(L50x50x5、L45x45x5等),槽钢([10、[12等),工字钢(#10等),以及电缆桥架用槽盒、托臂的定制。以上材料的准备应以设计图纸为准,且考虑到现场实际的需要。在长度、数量方面应考虑到加工过程中的实际损耗。此外,还有一些新材料方面的应用,我们将在下文中进行介绍。

5、 施工过程及工艺要求

5.1电缆支架的施工

1)按照设计施工图纸及土建预埋件的实际位置,计算电缆支架的实际制作数量,确定电缆支架的具体位置,这里还要考虑到这些电缆支架的安装是否能够满足电气设备的实际要求及施工验收规范的要求。例如:(1)在某些地方,电气设备所需要的控制电缆的数量较多,这就需要多安装一些电缆支架;(2)在某些地方,电气设备所需要的控制电缆的数量较少,这就需要少安装一些电缆支架;(3)在某些地方,设计没有设计电缆支架,但电气设备需要敷设控制电缆,在这些地方就应该适当增加电缆支架,并且数量要满足电气设备的要求;(4)在某些地方,设计有电缆支架的地方,但电气设备不需要敷设控制电缆,在这些地方就应该适当减少或取消电缆支架的安装了,这样也可以节约钢材的使用,起到节约成本的作用。

2)施工时的相关规范标准、工艺要求

(1)在电气方面,很重要的一点就是距离要求,这点直接影响到变电站运行的安全。

电缆支架的层间允许小距离,应符合设计的规定要求。

同时,层间净距不应小于两倍电缆外径加10mm,35kV及以上高压电缆不应小于2倍电缆外径加50mm。

以上关于电气距离方面的规定,主要考虑便于电缆的敷设和抽换,在确定电缆支架的层间距离时,应进行计算,保证在同一支架上敷设多根电缆时,当发生电缆故障,需要更换故障电缆时,便于进行电缆的里外移动和更换电缆。

除此之外,在室内外电缆沟中施工时,还应注意,电缆支架上层及下层至沟顶、楼板或沟底、地面的距离,应符合设计的规定要求。

在电缆支架安装的具体位置方面,为保护电缆,还有以下要求,电缆支架安装的距离应符合设计规定。

(2)在电缆支架安装工艺方面,还要注意下面几点

如果是采用钢材作为电缆支架的主材料,则选用的钢材应平直,无明显扭曲。下料时,切口应无卷边、毛刺。如果加工后有卷边、毛刺的现象,应做相应的后期处理。

这一点,主要考虑的是电缆支架的整齐、美观,这在整个工程的达标投产、创优检查时是很重要的,是检查的重点,并且,如果做的好也是工程的一大亮点。

钢制电缆支架应焊接牢固,焊接后无显著变形。

钢制电缆支架必须进行防腐处理。先期,采购材料的时候,应选用热镀锌钢材进行加工制作,后期,焊接后,部分镀锌层可能产生破损现象,对于此问题,常用的方法为在其镀锌层破损的地方刷涂防锈漆。

为避免电缆发生故障时,危及人身安全,电缆支架全长均应有良好的接地。当电缆支架全长较长时,还应进行多点接地。   5.2电缆桥架的施工工作

1)由于电缆桥架是安装时需要先安装电缆支架作为支撑,所以,同电缆支架的安装一样,首先,也应按照设计施工图纸及土建预埋件的实际位置,计算电缆支架的实际制作数量,确定电缆支架的具体位置,使之与电缆桥架相配合。

还应考虑到设计所给出的电缆桥架的尺寸大小,主要包括宽度和厚度,一般宽度的尺寸主要有:300mm、400mm、500mm、600mm,厚度的尺寸主要有:50mm、100mm、150mm,这些电缆支架的安装是否能够满足电缆敷设的实际要求及施工验收规范的要求。这里,主要需考虑到设备本身需要连接的电缆数量,包括控制电缆、电力电缆。其中,控制电缆敷设时在普通支架上,不宜超过1层;桥架上不宜超过3层。交流三芯电力电缆,在普通支吊架上不宜超过1层;桥架上不宜超过2层。交流单芯电力电缆,应布置在同侧支架上,并加以固定。应根据具体的电缆敷设形式,判断电缆桥架是否能够满足实际的敷设要求。根据具体需要,对电缆桥架的多少、尺寸、安装位置做相应的调整。

2)施工时的相关工艺要求

(1)对距离要求,与电缆支架相类似

电缆桥架上层及下层至楼板或地面的距离,应符合设计规定要求。

(2)在电缆桥架安装工艺方面,还要注意下面几点

安装时,电缆桥架连接板的螺栓螺母应位于桥架的外侧。

当直线段钢制电缆桥架超过30m时,应有伸缩缝,其连接宜采用伸缩连接板;电缆桥架跨越建筑物伸缩缝处应设置伸缩缝。

电缆桥架转弯处的转弯半径,不应小于该桥架上的电缆小允许弯曲半径的大者。

这里,就要说一下电缆弯曲半径的问题了,在电缆施工过程中,为保证不损伤电缆和投运后的安全,特别规定了电缆的弯曲半径,电缆的小弯曲半径应符合相关规定的要求。

电缆桥架在制作的过程中,应充分考虑到电缆的弯曲半径问题。

为避免电缆发生故障时,危及人身安全,电缆桥架全长同电缆支架一样,也应有良好的接地。当电缆桥架全长较长时,应进行多点接地。

还应注意一些细节,如:固定电缆桥架连接板的螺栓应由里向外穿,以免划伤电缆。

5.3工程施工过程中常遇到的一些问题及解决办法

上面,我们就变电站内电缆支架、电缆桥架的制作、安装过程及施工工艺做了一下简单的介绍,下面,我们将对施工时常遇到的一些问题及解决办法进行一下简单说明。

1)在某些工程施工过程中,常遇到下面问题

在电缆夹层中,电缆桥架在过墙处,设计使用的是过墙孔结构,电缆桥架在墙体两侧是分开的,不连续的,电缆在通过墙体时通过过墙孔,电缆的敷设形状发生变化,且将会有部分电缆外露可见,影响到美观程度。

为解决此问题,我们经常的解决办法是,将原墙体上的电缆墙孔封死,在电缆桥架口正对着墙体的位置处重新开孔,使电缆桥架能够通过墙体。

这一改动使得电缆桥架在通过墙体时仍能成为一个整体,没有改变电缆的敷设形状,尽可能保证电缆不外露,保证了美观程度。

2)电缆桥架安装时,还应充分考察现场的实际情况,尤其是夹层中原电缆桥架的安装位置是否收其他设备的影响

例如,在某工程中,部分靠近墙体边缘的电缆支架,原设计采用从层顶至地面通长的槽钢作为立柱,在现场实际勘查发现,实际现场的部分墙体边缘已经安装有消防管道,至使在原电缆支架设计安装处,无法正常安装。经现场勘查计算,考虑在能满足电缆敷设够用的情况下,将原从层顶至地面通长的槽钢立柱,改为只焊接在地面上的能躲过消防管道的槽钢立柱,经计算,此改造,虽然槽钢立柱的长度变短,但在其上面焊接的横梁层数,能够满足实际敷设电缆的需要。解决了夹层中原电缆桥架的安装位置受其他设备影响的问题。

6 、新材料在工程施工过程中的应用

随着我国经济的迅速发展,对变电站建设中,美观、安全性的要求也日益提高。长期以来,架设电缆常采用角钢等钢制的电缆支架、桥架。角钢支架通常是角钢型材经焊接或紧固件联拼接装而成。传统角钢支架存在易锈蚀的缺点。在防锈防腐方面,目前常采用热镀锌或外涂油漆等技术处理,但仍不能从根本上解决锈蚀问题。

随着科技的不断发展,目前,市场上出现了一些新型材料制成的成品电缆支架。例如:铝合金电缆桥架、玻璃钢复合材料电缆支架等。

1)铝合金电缆桥架,与钢制电缆支架相类似,也是采用金属材料制成,主要应用在电缆桥架的制作上。它的特点主要有:

(1)铝合金电缆桥架采用铝合金挤压成型,尺寸精度高,强度好,外形美观,重量轻,承载能力大;

(2)表面喷砂氧化生成一层天然的氧化保护膜,对大气和化学介质具有很强的而腐蚀能力。

2)玻璃钢复合材料电缆支架,主要应用与电缆支架的安装制作方面。它是采用高强度SMC片状模塑料在特制的模具中,在高温高压下模压而成的。这种产品克服了金属电缆支架电缆支架的不足,具有防锈防老化,电绝缘性能优越、防腐蚀性能和阻燃性能好、强度高、安装简便等特点,目前已逐渐得到相关单位的认可。它的特点主要有:

(1)强度高:玻璃钢复合材料主要由起增强作用的玻璃纤维和起粘结作用的热固性树脂组成。强度高于同等体积的角钢;

(2)使用寿命长:纤维增强玻璃钢复合材料电缆支架耐腐蚀,永不生锈,特别适合在阴暗潮湿、盐雾、酸和弱碱环境中使用,一般使用寿命可达50年;

(3)电绝缘性好:一般情况下,SMC产品耐电压至少在18KV以上。绝缘性能可以根据使用要求调整;

(4)使用方便:可以预埋安装或打膨胀螺丝安装,大大降低了安装的劳动强度;

(5)低烟无卤阻燃:可根据使用场合需要,调整电缆支架产品的氧指数,以满足阻燃要求;

(6)材料工程造价比较高。

基于以上特点,铝合金电缆桥架、玻璃钢复合材料电缆支架已经一点点的被工程人员所接受,在实际工程中应用的越来越广泛,各种电缆支架、桥架制造厂商,也正在不断地进行更便于施工、更利于电缆敷设、以及更经济环保的新型、新材料的电缆支架、桥架的研制工作,相信在不久的将来,电缆支架、桥架的施工将越来越方便、简单、合理。

7、 结论

随着国家电网建设规模的不断加大,变电站在施工工艺方面要求越来越严格,变电站内电缆支架、桥架的施工将越来越被我们所重视,我们将在以后的工程施工工作中不断地积累经验,以更加适应现场施工的需要,电缆支架、桥架也将成为变电站中的一大亮点。

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