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电力电缆接头环境保证系统

文档作者：王超迪文档来源：华东送变电工程公司		点击数：	更新时间： 2022年10月18日
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2015年第6期 上海电力 51
电力电缆接头环境保证系统
王超迪
(华东送变电工程公司，上海200333)
摘要：介绍了在超高压电力电缆工程中，针对环境要求、进度要求、接头工艺质量等因素，决定研究一种电力
电缆接头环境保证系统，将电缆接头环境多方面要求因素用一种一体化的人为系统进行控制，为提高接头质
量工艺水平的同时大幅缩短工期并提高施工效率提供了．一种新的选择
。
关键词：电缆接头；环境保证；施工效率；质量工艺
中图分类号：TM247 文献标志码：B
0 引言
近年来，在上海地区电力电缆所占的比重逐
渐增加，包括10—500 kV各电压等级。电力电缆
线路工程，电缆终端和中间接头是输变电电缆线
路的重要组成，关系线路安全运行的关键部件。
电力接头构成电缆内、外绝缘的主要结构，同时具
有防水功能，可以改善电缆终端头外屏蔽切断处
的电场分布，保护电缆绝缘击穿损坏。电缆接头
附件质量的好坏，关系到一回输电线路乃至整个
电力系统的的安全可靠运行。
电缆施工中运用的新技术、新材料，对于提高
电缆施工的整体工艺水平和保障施工人员人身安
全具有十分重要的意义。目前上海地区大部分的
电缆接头施工，特别是中间接头处于电力沟或电
缆井中，因天气、气候、粉尘污染及地下积水等因
素影响，温度不可控，潮湿、粉尘超标，不能满足保
证接头质量的操作环境要求，使电缆接头质量存
在隐患。由于电缆接头质量的隐蔽性，相关的检
查和试验隐患也难以暴露。
研制电力电缆接头环境保证系统，可以最大
限度地减少和消除隐患，能够提供一个相对稳定
的接头施工的作业环境，改善电缆沟和工井内潮
湿、粉尘超标，温度异常等因素，提高整个电缆乃
至输变电系统的安全和质量。
1 电力电缆接头施工现状
目前，在国内外电力电缆施工中广泛使用的
主要是超净工作台及施工净化棚。超净工作台是
适应现代工业技术对工作区洁净度的严格要求的
净化设备，为用户需求提供可100级的局部洁净
工作区域。由于具有高洁净度、移动灵活性，而被
广泛用于实验室、生物医药、微电子、精密仪器等
领域。是一种提供局部高洁净度工作环境通用性
较强的空气净化设备，它的使用对改善工艺条件，
提高产品质量和增大成品率均有良好效果。
在大型地下施工作业中，净化棚也被较广泛
地运用，因其便携性、安全性及稳定性，极大地提
高施工质量。但在电力电缆施工领域，目前尚无
专门的相关设备可以使用，研究电力电缆接头环
境保证系统成为一个势在必行的课题。
2 电力电缆接头环境保证系统
2．1 理论依据及系统设计
由于电缆接头施工环境中，对接头质量影响
最大的因素为：湿度、温度、灰尘等。所以主要设
想控温、控湿、除尘三个角度来构建电力电缆环境
保证系统。
首先，因为电缆接头在室外、电缆沟、电缆井
的施工环境复杂，工作系统需要一个相对独立的
空间。结合上海地区电缆接头施工现场的实际情
况，考虑使用小型集装箱结构，以安装相关设备，
配置保证系统的相关功能。
控温方面，考虑安装3～5P挂壁式空调1台，
配置2 kW 加热器10台，夏季气温较高，主要依
靠空调机制冷；冬季施工则分级投切加热器。依
靠空调和加热器合理地投切控制电缆接头施工的
环境温度在适宜的范围，以满足电缆接头的工艺
质量的环境要求，为作业人员的操作提供适宜的
环境温度。
除尘方面，采用风机过滤机组(FFU)。FFU
目前技术成熟，工作时间长，低噪声、免维护、震动
52 上海电力 2015年第6期
小、可无级调速，风速均匀，安装方便等。FFU可
模块化连接使用，FFU设有初、高效两级过滤网。
风机从FFU顶部将空气吸人并经初、高效过滤器
过滤，过滤后的洁净空气在整个出风面以0．45
m／s-4-20％ 的风速匀速送出。它可以为不同尺寸
大小，不同洁净度等级的洁净室、微环境提供高质
量的洁净空气。既可提高洁净度级别，降低噪音
和振动，也可大大降低造价，安装维护方便，是洁
净环境的理想部件。
控湿方面，电缆沟中积水对湿度的影响较大，
施工前，首先使用抽水设备将积水排出。其次，在
地下水排出的基础上，在电缆沟(井)中放置适当
功率的加热设备，配合风机过滤机组(FFU)将湿
气排出电缆沟(井)。
电力电缆接头环境工作系统示意图如图1所
刀
图1 工作系统不j墓
2．2 系统组成介绍
2．2．1 系统主要结构(集装箱)
电力电缆沟(井)横断面设计尺寸一般为2．5
m×1．9 m(W ×H)，电缆接头操作区长度为4～6
m，因此，我们选择集装箱构成保证系统的本体，
为使电缆沟(井)与集装箱形成气体一体化的密
闭空间，集装箱底板为可拆卸结构。集装箱主要
参数如表1所示。
表1 集装箱的主要参数
类型大小
／ m
高
m
高
／ m
宽
m
譬／
譬／
m ，m ， 1
苎望笪 璺 ：! ：三兰 ：兰 ： ： ： ：!
在使用时，将集装箱放置在电缆沟(井)上
方，拆除集装箱的底板，使其与电缆沟(井)相通。
电缆沟施工时，为提高环境处理的效果，集装箱两
端与电缆沟相连处，需挂置两条防火毯，其长度略
大于电缆沟的深度，使整个工作系统的相对隔离
和密封。防火毯的尺寸为2．5 m X 2．5 m，左右两
侧各一块，共两块，示意图如图2所示。
电
集装箱
图2 防火毯不葸图
2．2．2 风机过滤机组(除尘设备)
考虑到电缆沟的施工环境和实际施工需要，
考虑使用的风机过滤机组型号为FFU．T15．1／2。
规格如表2所示。
表2 风机过滤机组规格
f’F’U一’I’15-1／2
一珏!J 导
2 ×4 FFU
主体 锌铝板，铁板烤漆或SUS亮面
尺寸／ram 575(W)×1175(L)
供应电源 220 V或三相380 V
转速等级 三级调速
分机全压 210 Pa
风量 12～16 cmm
噪音 48～52 dBA
马达出力 80 w
跳脱指示灯 跳脱(Trip)／运转指示灯(Signa1)
过载保护开关内含(可搭配外露式端子台或公母接头)
总量 24 kg
风机过滤机组FFU T15—1／2安装在集装箱的
顶部中心位置，开孑L尺寸：1 175 mm×575 mm。
在集装箱左侧中心距箱底高1 m的位置设置一个
出风口，出风口为圆形，直径500 mm，出风口设可
以调节和开关的门。风机过滤单元机组外观如图
3所示
图3 风机过滤单兀机组
2．2．3 除湿设备
除湿设备采用在集装箱内设置10组加热器，
其中6组固定安装于集装箱内，另外4组备用，根
据需要可以放置在集装箱或电缆沟中，驱出接头
施工环境中的水分，通过风机过滤机组将湿气排
出工作系统，达到除湿的效果。
2015年第6期 上海电力 53
加热器选用功率在2 kW／组的红外加热器，
其发热覆盖的面积大，驱湿效果好。
2．2．4 控温设备
在集装箱中配置一台2匹的挂式空调，以保
持电缆接头制作过程适宜的环境温度(10—
25clC)，空调安装在在集装箱右侧中心距箱底高
1．2 in处。
2．2．5 供电设备
考虑电力电缆施工的流动性，以及电力电缆
接头环境保证系统需要约20 kw 电源支持，配套
选择雅马哈EDL26000TE柴油发电机1台。主要
参数如下：型号：EDL26000TE；品牌：雅马哈；相
数：三SH／单相；额定输出：21．0 kVA；最大输出：
23．0 kVA；功率因数：0．8；额定电压：380 V／220
V；额定电流：31．9 A；频率：5O Hz；机组尺寸：1
380×700×930 mm；机组重量：385 kg。发电机实
物图如图4所示。
图4 发电机买物图
2．2．6 监控设备
为实时检测工作系统中的湿度及温度情况，
考虑在配置一个温湿度仪。型号为：HA8．8236／
8237。
技术参数： ．
(1)测量范围：温度：一30℃ 一50cc；湿度：
20％ ～90％ RH 。
(2)显示精度：温度：0．1℃ ；湿度：1％RH。
2．2．7 配备2台不同电压等级的绝缘电阻测试
仪
型号：S1—554／2 5 kV、S1—1054／2 10 kV
特点：(1)220 kV电源或充电电池供电；
(2)数字和模拟背光显示；
(3)测试电压从50 V到5 000 V可变；
(4)自动进行IR PI DAR SV和DD测试；
(5)测试阻抗可达l5 TQ；
(6)输出电流5 mA；
(7)RS232和USB传输端口，输出测试数据；
(8)测试数据能储存在仪器中。
2．2．8 其他设备
为方便保证系统作业需要，配备一些小型设
备包括：时钟(数字显示)、高亮度LED灯、手电筒
等。
2．3 设备组成明细清单
设备组成明细清单如表3所示。
表3 设备组成明细清单
鱼垒 圭墨叁墼 型兰 塑量
集装箱 5 930×2 340×2 400(mm) 20GP 1只
风机
(
过
FV
滤
U
机
)
组3
×380 V，三级调速，l2~16 CMM FFu T15．1／2 1套
加热器 2 000W 10台
空调 3P l台
发电机 21 kW 3×380 V EDL26000TE 1台
温湿度仪 HA8-8236／8237 一只
绝 测50 V~t]5 ooo V
,
15 Tn 1-554
54／2
／2 5
IU3 ／ ，I U 2只
1 1父 卜 z Kv
3 系统工作原理
根据《电气装置安装工程电缆线路施工及验
收规范》(GB50168．2006)，室外制作6 kV及以上
电缆终端与接头时，其空气相对湿度宜70％及以
下；当湿度大时，可提高环境温度或加热电缆。
1 10 kV及以上高压电缆终端与接头施工时，应搭
临时工棚，环境湿度应严格控制，温度宜为1O～
30~(2。制作塑料绝缘电力电缆终端与接头时，应
防止尘埃、杂物落人绝缘内。严禁在雾或雨中施
工的要求上。
电力电缆接头环境保证系统集成在一个小型
集装箱内的成套设备。作业准备阶段抽干电缆沟
(井)内的积水后，然后将保证系统集装箱放置于
电缆接头施工区域，拆除底板，集装箱两端使用两
条防火毯覆盖至电缆沟沟底，这样，整个工作区域
形成一个相对封闭的环境。
开启集装箱顶部的风机过滤机组，将过滤后
的洁净空气吹人保证系统，系统内空气由集装箱
左侧的出风口排出，形成气流循环，可以将工作系
统内的灰尘控制在较低的浓度。
开启若干台加热器，同时进行通风和加热，根
据需要可以将备用加热器放置在电缆沟(井)内，
54 上海电力 2015年第6期
加热后的水汽由出风口一并排出，调节风机的风
速，改变加热器投入的数量和出风口大小，可以调
节系统内的气流、温度、湿度，满足电缆接头施工
的环境要求。
在炎热的季节，开启空调，为系统内工作的人
员提供适宜的的温度，为电缆接头制作的质量提
供保证。
这样，使用电力电缆接头环境保证系统，形成
一个稳定的操作环境，符合电缆接头施工的要求。 出风
4 系统工作程序
将电缆沟内的积水用抽水机排出。排水机随
时备用，预防电缆沟内重新形成积水。
将保证系统箱吊至电缆沟上方，根据待制作
的电缆接头位置将集装箱安放稳妥，按实际布置
好现场。
检查保证系统相关设备，确认状态完好，连接
可靠。
启动发电机，向系统供电。
启动FFU风机过滤机组，连续运行12～24
h，保持空气流通，循环除尘。
投入适量的加热器，运行8h以上，使用温湿
测试仪测量工作系统内湿度度低于70％ ，方可进
行电缆接头操作。
如遇极端冷热天气，提前2h打开空调，将工
作系统内温度控制在l0—25℃ ，为施工作业提供
适宜的温度。
电缆接头制作前，进行电缆绝缘检测，确保电
缆本体绝缘完好。
由专业电缆接头工持证上岗，规范操作，严格
控制电缆接头的制作流程，确保工艺和质量。
根据国家和行业电气工程交接或预防性试验
规程完成电缆试验，验证电缆接头的质量。
完成电力电缆施工质量验收和投运。
5 系统布置
工作系统整体布置的侧视图+俯视图如图5
所示
． ． 』 ．
丽
， — t— r——]
出风口 空凋
0 】
厂]加热器 593 加热器厂] 呈l
f f f l I
口j J【l ll7
．5
加热器u
40
美 口
风机过滤机组 墨一 il调
口加热器 l由【1热器口 一
注： 单位为cm
图5 工作系统整体布置的侧视图+俯视图
6 系统使用预期目标
使用电力电缆接头环境保证系统，电力电缆
接头故障率将明显降低。正确使用该系统，能够
最大程度地减少电缆沟(井)地下施工潮湿、温度
过高或过低、粉尘过多，以及雨雪天气对电力接头
施工质量的影响，为电力电缆接头施工提供相对
稳定的环境保证，使电缆接头制作过程外部异常
因素的影响最小化，提高电力电缆施工的质量，消
除隐患，为电力系统的安全稳定运行奠定基础。
本文研制了一种新的电缆接头环境保证一体
化系统，通过可行性研究、模型设计、分部设计、试
制样品、设备采购组装、最终试验性能，新的系统
能满足电缆接头工艺质量要求，给电缆接头技术
提供一种新的选择，也通过研究过程给今后的科
技创新工作带来了新的方法。
参考文献：
[1] GB50168-2006(电气装置安装工程电缆线路施工及验收规
范》[s]．
[2] GB50169-2006(电气装置安装工程接地装置施工及验收规
范》[s]．
[3] 《国家电网公司输变电工程标准工艺库》(2012版)．
(收稿日期：2015—10—10)
作者简介：王超迪(1989一)，男，助理工程师，主要从事项
目管理工作。

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