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摘 要 根据公司历年工程经验,总结出电缆敷设设计方面的相关优化措施,提高了电缆敷设的质量,保障了工厂生产的顺利进行。
关键词 电缆敷设 问题 设计优化
中图分类号:TU74 文献标识码:A
1电缆敷设方式选择
电缆的敷设设计应严格遵守国家相关规程、规范要求,统筹规划,合理选择敷设路径和敷设方式。电缆的敷设方式一般有:穿管、线夹或绝缘子明敷,塑料配线槽、支架、电缆桥架、钢索及架空线,另外还有壕沟直埋、水泥电缆槽直埋及电缆排管等。电缆构筑物有:电缆隧道、电缆沟、电缆夹层、电缆竖井等。在选择电缆敷设方式时,不应强求统一,应本着节约投资因地制宜的原则,一般应根据电气设备位置、电缆的数量、出线方式、地下水位高低以及各车间的环境和工艺流程、设备布置的特点等现场情况决定。
2存在问题
2.1电缆运行环境差
莱钢型钢新区设备于2003年建成投运。在09年左右,型钢区域内热电、高炉、110kV变电站等处相继出现35kV电缆接地故障,多为高压电缆单相接地拉弧放电后引燃电缆沟内其它电缆,导致厂区大面积停电,给生产造成重大影响。现场紧急抢修时发现,电缆运行环境较差,尤其是适逢雨季,电缆沟内积水严重,电缆沟内角钢电缆支架锈蚀严重,部分已塌陷,不同电压等级的电缆未分层敷设,电缆沟防水、排水措施不力。
2.2管线综合设计不尽合理
以即将收尾的新疆喀什项目工程为例。喀什工程是综合性钢铁厂工程,涉及到原料至轧钢、公辅等6个大工程。在施工中发现,室内综合管线与设备冲突严重,甚至与平台、走梯等冲突;标高不合理造成影响安全,影响点检、维护等现象;室外综合管线介质管道与电缆通廊冲突,能共架而未共架的介质管线。同时,电气专业不同设计人员所做的电缆敷设设计在相同条件下不尽相同,不够美观统一。
3 原因分析
3.1角钢支架锈蚀塌陷
莱钢新区型钢区域电缆故障的产生,主要是由于角钢支架腐蚀塌落过程中其尖锐部位造成电缆绝缘损伤,电场应力集中最终导致绝缘击穿,拉弧放电造成的。角钢支架具有强度高、造价较省、有成熟的施工、验收规范和标准图集等优点。设计及施工规范中要求,角钢支架制作及安装中,首先要去除毛刺和锈蚀,然后进行涂漆或热浸锌等防腐处理后方可使用。我公司在图纸设计中均要求角钢支架进行耐久性高的热浸锌防腐处理。角钢支架在莱钢老区及全国冶金工厂的数十年的应用实践证明,其作为电缆支撑物是可行的。而型钢厂区角钢支架在很短的时间内锈蚀塌陷,与施工工期紧迫、防腐处理措施不到位应当有直接关系。
3.2管线综合设计协同不够,细节待规范、完善
对于管线的综合设计,需综合各类管线的专业特点和需求进而确定管线在地上、地下空间的布置,避免工程管线之间、管线与相关建(构)筑物之间相互矛盾和干扰。从已建、在建的多项工程项目中不难看出,电气专业与工艺、土建、仪表、给排水、总图等相关专业的结合还需进一步深入细致,对相关作业规定、规范的制定还有待进一步完善。
4 优化方法及措施
4.1电缆敷设设计的优化
高压电缆线路尽可能地采用架空通廊或电缆隧道的形式敷设,必须采用电缆沟的地方,一定要严格做好防水及排水设施,电缆沟的空间要充分满足电缆敷设的需求,尤其要注意转弯及垂直段的设计要满足电缆弯曲半径的要求。电缆在沟内敷设必须严格按规范要求分层设布置,设计图纸中对每段每层的电缆的布置必须清晰标注到每一根电缆。高压电力电缆与控制电缆、通讯电缆等不同电压等级的电缆要尽可能地分开敷设。至重要负荷的双回路互备电源的高压电缆在条件允许的情况下要设计不同的路径,在同一电缆通廊内时要分侧或分层敷设,在电缆沟内时要分布在两侧布置,且要做到有效隔离。电缆沟必须同步完善电缆测温预警、防火封堵等设施的设计。
4.2复合绝缘材料支架替代角钢支架
近年来,随着新材料新技术的发展,复合绝缘材料支架正在逐步推广应用,与传统角钢支架相比,具有重量轻、不导电、耐腐蚀、免维护等优点,且配置灵活、安装方便、样式新颖、无锋利毛刺和棱角,不致损伤电缆。现在的新型玻璃钢复合材料电缆支架已具有很高的承载力,堪比角钢,能够适应大、中、小各型电缆的敷设要求。安装中可采用提前预埋或膨胀螺栓固定现场组装的方式。而且复合绝缘材料支架通过工厂化预制保证了质量,安装方便快捷、可与施工同步,适合大批量快速安装作业,可大大缩短工期。工程造价方面,复合材料支架比普通角钢支架造价高,约为角钢支架的2.5倍。不过电缆支架费用在电缆工程总投资中所占比例很小,复合绝缘材料电缆支架具有很高的性能价格比。
4.3完善管线综合设计
应特别注意:(1)仪表、自动化专业与电气专业共用同一电缆路径及构筑物敷设时,要与电气专业结合,将共同敷设的电缆数量、分布层数提交电气专业统筹布置后,向土建及工艺专业一并提交相关设计资料。电气、仪表、自动化等各专业均须在电缆敷设图纸中绘出统一的电缆敷设的断面图,标明电缆的分层。(2)车间外各专业电缆管线路径须统一提交总图专业统筹其他管道综合布置定位;车间内各专业电缆管线路径务必统一提交至各相关主体工艺专业统筹其他管道协调布置。(3)扩建及改造类工程需利用已有电缆构筑物敷设新增电缆时,务必到现场核实清楚已有电缆构筑物里面的电缆分布情况,确定是否有空间敷设新电缆。若能够利用,需绘出明确的电缆敷设断面图,严格标明电缆的分层;不能利用,则需另外考虑敷设路径及构筑物,严禁随意增敷电缆。
5结语
随着科学技术的发展,电缆敷设技术将变得越来越简单方便,越来越先进。同时,选择更加专业施工队伍,加强施工监管,制定合理工期,也是保证电缆工程质量的关键因素。当然更要加强对电缆设施的运行维护,才能彻底消除电缆隐患,保障热线生产的顺行。