矿物绝缘电缆安装的难点及解决方案的探讨.pdf

1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 2007年第5期 No.5 2007 电 线 电 缆 Electric Wire 安装难点;解决方案 中图分类号TM246.9文献标识码B文章编号16722690120070520019203 Discussion on the Difficulties in Installing Mineral Insulated Cables and the Solution PAN Guo2wei Headquarters for Construction of the Gymnasiumfor the 12ndProvincial Game in Foshan , Foshan 528000 , China Abstract The mineral insulated cables feature resistance to fire ,explosion ,water ,corrosion and mechanical abuse ,large ampacity and long service life. They find more and more use in modern large buildings and categoryⅠandⅡbuildings. This paper presents installation of the mineral insulated cablesfor a swimming pool in Centurey2Lotus Gymnasium in Foshan and the solution. Key words mineral insulated power cables; difficulties in installing; solution 收稿日期2007204228 作者简介潘国炜1948 - ,男,广东佛山人,助理工程 师,主任助理兼动力设备部部长。 作者地址广东佛山市禅城区卫国路75号[528000]. 0 引 言 随着现代化建筑的不断发展,对建筑物内使用 的电气设备要求越来越高。矿物绝缘电力电缆具有 耐火、 防爆、 防水、 耐蚀、 耐机械损伤、 载流大、 寿命长 等特点,在现代化的大型建筑及一类、 二类建筑物内 的使用也越来越广泛。 矿物绝缘电力电缆主要适用于消防电源、 不间 断电源、 火灾报警控制、 应急照明电源等供电线路 上。笔者在2004年2月,参加了佛山市世纪莲体育 中心游泳馆机电安装工程的施工管理工作,工程中 大量采用了矿物绝缘电力电缆,包括有BTTZ21 240、3BTTZ- 1120 BTTZ- 1 70 、BTTZ - 5 2. 5、BTTZ- 32. 5等几种型号规格,笔者总结了 施工过程中的难点和解决方案,在这里提出一些见 解仅供参考。 1 矿物绝缘电力电缆安装时的几点难点 1. 1 接头处易受潮 电缆的绝缘层由矿物氧化镁组成,它极易与空 气中的水分发生化学反应,而生成能导电的氢氧化 镁。在电缆头施工中,电缆端头剥开后导体裸露时, 电缆的绝缘电阻一般在100 MΩ以上,但如在1 h内 未完成电缆头的制作,绝缘电阻可下降到10 MΩ以 下,甚至会出现降到0. 5 MΩ以下的情况。世纪莲 游泳馆内的施工环境湿气较重,如划破外层,又未及 时发现并作密封防潮处理,绝缘值会很快下降并会 逐步下降到零,这样电缆就无法使用,造成施工中的 浪费。 1. 2 施工难度大 矿物电缆硬度与一般电缆相比较高,重量约为 一般电缆的两倍,敷设时不易达到平行整洁的观感 效果,且线路长、 接头多,查找故障点困难,因此施工 难度较大,在进出配线箱处和桥架内弯曲成型也较 困难。 2 解决方案 针对上述难点,进行的施工质量控制就显得尤 为重要,以下阐述了几点注意事项以及应采取的几 项措施。 2. 1 敷设时应注意的事项 矿物绝缘电缆硬度较大,所以敷设中应尽量避 免交叉。施工前应根据设计图纸绘制 “电缆敷设走 向图”,认真核对电缆的根数、 规格、 长度、 走向、 中间 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 连接头位置及与其他管道交叉的间距等。敷设时应 在专用的电缆放线架上进行,拆除包装时必须格外 小心,不得让小刀划穿包装层,以免损伤铜护套,在 处理中间连接头和终端时要将电缆长度留余一定的 裕量,以供施工的操作。 2. 2 电缆回路应编号并粘贴标志 在每个回路终、 始点,每个中间连接头处,穿墙 洞等处要悬挂志牌或粘贴永久性标志,标明各回路 编号及相序,以免由于回路多、 接头过多而无法分 辨,出现回路、 相序连接的错误。 2. 3 减小涡流损耗 矿物绝缘电缆在工程中多为单芯电缆组成回 路,故容易在电缆固定金具中产生感应涡流。若涡 流过大不仅会产生大量的涡流损耗,还使电缆的固 定金具老化速度加快,所以在实际施工过程中应尽 量避免产生涡流或将涡流减至最小。因此,现场通 常采用以非金属固定件绑扎电缆,同时采用合理电 缆相序排列使涡流产生量最小。 2. 4 电缆防潮 在校直电缆时应小心,避免在校直过程中损伤 电缆的铜护套。敷设前,应认真检测其绝缘电阻值 和端头及铜护套是否裸露、 划伤,发现后应及时进行 密封,现场一般备有石蜡作为临时密封材料。放线 时剩余部分锯断处也应立即密封。确保空气中水分 不进入绝缘层,若检测中绝缘电阻值不符合规范要 求则不得敷设,应在采取除湿处理并使绝缘电阻值 符合要求后才能进行敷设。 2. 5 电缆的弯曲 在桥架T形弯、L形弯、 穿越墙洞、 电气竖井、 进 出配电柜箱等弯曲度大、 空间狭小处敷设时,要注意 用力均衡;在处理弯曲处时,要使用厂家配备的专用 的弯曲工具,按照安装说明的弯曲方法和力度进行 冷弯,切不可使用普通工具或人工强行弯曲,以免在 操作中损伤电缆铜护套。 2. 6 矿物绝缘电缆制作的质量控制 世纪莲游泳馆在电缆敷设过程中电缆头的制作 是其中重要的环节,由于矿物绝缘电缆相比普通电 缆有其明显的特殊性,在敷设完毕后用摇表测量绝 缘电阻时曾出现绝缘电阻值过低的情况,后经项目 部和厂家分析,主要是由于电缆头制作过程中出现 的质量缺陷而引起的。所以电缆头制作过程中的质 量控制就显得更加重要。矿物绝缘电缆的电缆头有 两种电缆终端头和电缆中间连接头。在电缆头制 作前还应注意以下几点电缆绝缘电阻的测量值应 符合规范要求,否则应进行除湿处理;剥除铜护套时 应小心,避免损伤线芯;剥除氧化镁粉末后应使用干 净的棉纱将线芯上的剩余粉末清理干净,严禁用嘴 吹,以免电缆受潮;电缆接头制作必须使用质量合格 的硅胶、 封口膏和专用施工工具;制作时先从配电室 电缆集中的地方做起,依次向负荷终端施工。 1中间连接头制作中的质量控制 矿物绝缘 电缆中间连接器包括1支黄铜管,2个黄铜束头及2 个黄铜封杯。质量控制主要注意点导线制作时,要 彻底清除粉末杂物,以免影响密封效果。使用封口 膏或硅胶时不得有污染杂物混入,在拧封口杯时扣 丝要准确,用力要均匀,切不可蛮干。在多芯电缆中 间连接头制作中应特别注意在接头之前应仔细核 对各线芯对应的相序,以避免相序连接出错,在接头 中不同相的线芯连接部位应错开,填充绝缘密封物 时应保证密实,以保证各相之间绝缘。 2终端头的制作 矿物绝缘电缆终端接头包 括1个黄铜封杯,1个黄铜束头,1个接地端子片。 其制作工艺与中间接头基本相同。质量控制要点 为密封前电缆必须要用500 V摇表测量绝缘电阻, 其阻值大于100 MΩ才可进行密封。密封过程应保 证密封填料干净无杂物渗入,密封严密。对于多芯 矿物绝缘电缆终端头应特别注意,安装过程中应保 证线芯之间、 线芯与铜护套之间的间距和绝缘。矿 物绝缘电缆在终端头和中间连接头安装之后,应再 用摇表进行一次绝缘电阻的测量。在实际测量时兆 欧表的指针应指向无穷大 “∞ ”,这时说明电缆线路 性能良好。若测量时发现阻值下降,则应找出故障 点。通常故障点都处于接头处,此时应拆除接头并 进行除湿,直到其绝缘阻值恢复后再重新制作接头。 2. 7 矿物绝缘电缆防潮除湿的质量控制 由于矿物绝缘电缆中作为绝缘体的氧化镁晶体 粉末是一种吸潮率非常高的材料,所以在电缆运输、 敷设过程中一旦外护套有轻微破损就会造成氧化镁 晶体粉末受潮,造成绝缘电阻大幅降低;另外在电缆 中间接头、 终端接头制作时要截断电缆,此时也会造 成氧化镁晶体粉末受潮。针对这些情况现场应有相 应的处理办法,通常有以下两种情况 1电缆受潮端头的除湿法。 在电缆端头处, 一般情况下潮气侵入范围为300～400 mm ,但是如 果电缆端头未作临时密封而且长时间曝露在空气 中,潮气能侵入1 m左右。这时可将电缆受潮尾端 倾斜并向上,然后用汽油喷灯从离电缆端头约1 m 处向外进行文火烘烤去湿,使电缆绝缘氧化镁内的 潮气由里向外逐渐散发;操作时火焰要缓慢地移动, 下转第41页 02 2007年第5期 No.5 2007 电 线 电 缆 Electric Wire 2006年美国电力公司西部地区圣安东 尼奥和加利福尼亚州San Antonio and California的 230 kV线路及堪萨斯州K ingman的一条34 km长 的34. 5 kV线路及近期在英国的应用等。 碳纤维复合芯软铝绞线在我国也获得了广泛的 应用,例如2006年福建省厦门电业局220 kV Grosbeak816 kcmil ,413 mm 27. 3 km 在10月安装投 运;江苏省电力公司无锡供电公司、 常州供电公司分 别在同年10月和11月建立了ACCCΠTW导线示范 工程线路110 kV新线路和老线路21 km改造 ; 辽 宁辽阳前草220 kV增容规格为Grosbeak816 kcmil , 413 mm 213 km 在9月挂网运行;等等。2007年,在 辽宁抚顺220 kV辽元 Ⅰ 线工程;福建田塘2曹溪220 kV改造工程;浙江宁波220 kV河慈4P67、4P68线增 容改造工程;等等,也先后陆续采用了碳纤维复合芯 软铝绞线。 4 结束语 1大容量、 耐高温、 低弧垂导线比传统的钢芯 铝绞线具有更多的优势,钢芯耐热铝合金绞线等由 于耐热性能与导电性能的矛盾,开发高导电性能的 耐热铝合金导线是比较困难。 2碳纤维复合芯软铝绞线在拐点温度以上 时,主要由芯线承载拉力等机械负荷,芯线具有较高 的抗张强度、 低膨胀系数,传输容量为传统钢芯铝绞 线的两倍。 3从综合因素考虑,碳纤维复合芯软铝绞线 具有较多的优势,导电率高、 强度高、 运行温度高、 线 膨胀系数小、 重量轻、 无磁损和电化学腐蚀等,在国 内外,特别是在国内已得到较多工程的应用。 4碳纤维复合芯软铝绞线在上海电缆研究 所、 国网北京电力建设研究院等国内外权威试验研 究机构,按照美国标准、 中国国家标准、 国际电工委 员会标准等完成了全性能型式试验,为电力线路设 计、 线路施工验收、 线路可靠运行,提供了科学全面 的依据。 5目前,碳纤维复合芯软铝绞线相对传统钢 芯铝绞线价格偏高,国内生产及研究企业应加快国 产化生产步伐,降低生产成本,使其得到更加广泛的 应用。 参考文献 [1] 尤传永,耐热铝合金导线的耐热机理及其在输电线路中的应用 [J ].电力建设,2003 ,248 428. [2] Y ou Chuan yong. Development of new type composite conductor for overhead transmission line [J ]. Electric Power Construction ,2004 ,25 11 126. [3] 李文浩,徐 睿.耐热铝合金系列的研究、 发展与生产[A].上 海市科协第四届学术年会论文集[C].2006. 上接第20页 做到均匀加热,注意要将铜护套表面温度控制在 200℃ 以内,将潮气排除。若在一端烘烤后测量绝缘 电阻的阻值上升不大,应用相同方法继续烘烤电缆 的另一端,直至绝缘电阻值合格为止。 2电缆铜护套损伤的查找与修复。 在施工中 电缆中间部分的铜护套出现破裂的情况,其修复方 法是首先,如果电缆两端的绝缘层经过文火去湿 后,绝缘阻值无上升或变化不大的情况下,才能确定 为中间段故障,可用文火对电缆全长进行烘烤并用 万用表高阻档进行查找。具体方法是将万用表调 至高阻档,表头一端接电缆线芯,另一端接外护套, 用喷灯沿该电缆首端进行文火烘烤加热,并观察指 针读数变化,若指针在烘烤某一部位时读数变化很 大,则故障点可确定在此,之后锯断电缆并用文火烘 烤除湿,除湿后再检测绝缘电阻值是否合格,当绝缘 电阻值合格后再使用中间接头将电缆连接起来。除 湿时,要注意加热温度和绝缘电阻值的变化。 3 结束语 在国外矿物绝缘电缆已得到广泛应用,其领域 包括民用及公用建筑、 机场、 地铁、 体育运动场、 医 院、 古建筑、 加油站、 船坞、 冶金等等,在国内近年来 也开始广泛地应用。1999年建设部发行了矿物绝 缘电缆的施工图集,其可靠性、 优越性开始得到了广 泛的认可。 参考文献 [1] 99D16399 ,国家建筑标准设计图集 矿物绝缘电缆敷设[S]. [2] JG JΠT1692 ,民用建筑电气设计规范[S]. [3] G B 500162006 ,建筑设计防火规范[S]. 14 2007年第5期 No.5 2007 电 线 电 缆 Electric Wire Cable 2007年10月 Oct. ,2007