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电缆井排水系统设计及电缆头防水研究

发布时间:2024-03-01

1前言

近期惠州地区10kV电缆中间头受雨水浸泡或潮气渗入后,出现多起停电故障,给客户带来诸多生产困难,同时也严重影响供电局的形象。针对这种情况,作者对故障现场及原因进行勘察和分析。

2造成电缆中间头故障主要原因分析

2.1现状电缆井排水设计情况

目前电缆井排水系统是按南网典型设计图集要求,采用自然排水做法,即是在井内设置200PVC管集水口,纵向集水口坡度不少于0.5%,PVC管高度200mm,管内填粗沙。

2.2典型设计图排水系统存在的弊病

(1)排水井口不宜采用PVC管,因施工时PVC管的长度限制了周边散水接触面,不利于排水。(2)典型设计图渗水管内填充200mm厚粗沙不合理,容易泥土上反堵塞渗水口。

2.3安装工艺水平影响电缆接头使用寿命

目前采用电缆中间头均采用冷缩电缆头,冷缩电缆头制作是一项技术性较强的工作,需要具备资格能力的有经验的技术人员来完成,在制作电缆终端头之前应充分做好各项准备工作,在制作过程中应特别注意保持清洁,尽量缩短制作时间,降低侵入杂质、水分、气体、灰尘等的可能性。

3电缆沟、井排水系统改进措施与方法

3.1地下水简况

根据调查,惠州地区地下水位按区域分布如下:平原地区一般为-1.5~-2.5m,丘林坡脚一般为-3.0~-5.0m,山坡地一般在-10.0m以下,临江、河、海及鱼塘等低洼丰水区域一般在-0.5m~-1.5m,地下水位受季节影响还会有所变化。

3.2电缆沟、井排水系统设置基本要求

电缆沟、井埋设较浅,一般在-1.2m~-2.0m之间,一般高于地下水位,因此,不易受地下水回灌影响,但临江、河、海及鱼塘等低洼丰水区域需要根据设计情况考虑地下水回灌影响。

3.3电缆沟、井排水系统设置具体要求

3.3.1防水要求电缆沟、井需做好防水,尽量减少水进入沟、井内,考虑到地下水位一般深于电缆沟井,同时运行操作时较少进入沟内,沟内短暂积水不影响运行,电缆沟、井防水可按以下要求:(1)混凝土沟、井:沟壁、底板采用混凝土结构时,应采用自防水的抗渗混凝土,抗渗等级P6。(2)砖沟、井:沟壁采用砖墙,防水砂浆粉面,底板应采用自防水的抗渗混凝土,抗渗等级P6。(3)电缆井出入人员较多,建议采用混凝土结构。(4)盖板安装完毕后,用1:2水泥砂浆将板缝.盖板同沟壁的缝隙抹实,防止雨水流入沟内。(5)沟侧回填土采用经严格分选的粘性土(粘性土阻水效果好)并分层夯实,起到隔水作用。3.3.2排水要求电缆沟、井需做好排水,及时排出沟井内雨水,避免长期积水给电缆及附件安全运行带来影响,综合技术经济比较,电缆沟、井防水按以下要求:(1)现场临近市政排水管线,具备排水条件时,应采取有组织排水,就近接至市政排水系统,电缆沟内设置纵向坡度,坡向排水口,坡度0.5%,同时横向设置1%坡度,坡向中间排水槽,排水口间距约20m。(2)现场不具备排水条件的,如日常地下水位低于电缆沟,可采用渗水井,渗水井设置间距一般为10m,尺寸不宜过大,尺寸过大井内水压力变小,反水会容易;井口小,井内水压力大有利于渗水,如果遇排水困难的特殊地段,可适当增加渗水井数量,但不宜扩大单井尺寸,尺寸过大会破坏工井结构强度。(3)临江、河、海及鱼塘等低洼丰水区域,地下水位较浅,建议提高防水标准,采用自防水钢筋混凝土封闭沟,减少雨水进入沟内,在工作井处设置强排水措施,如潜水泵,此方案投资相对较大,需要水泵电源。

4加强电缆接头安装工艺监督

严格按照电缆接头施工工艺要求执行,保证打磨后的表面清理、清洁,也要保证其圆度,最终保证冷缩附件的收缩力,避免间隙。同时,施工时减少施工环境的影响。

5优化电缆接头布置设计方案

5.1避免在工作井内设置接头

10kV电缆不存在交叉互联等分段影响,且接头很小完全可以避开在工井里设置接头,如果为了检修方便可以将接头设置在活动盖板井口下,活动盖板下是有电缆支架的,接头应放置支架上,离地面是有一定高度的,只会受雨淋或短暂浸泡,不会被泥水长期浸泡。

5.2无法避开高水位区域位置的接头防护

如果确实有无法避开高水位区域的接头,应采用防水外壳内填充防水胶保护为宜,其增加费用不大,接头包封防水外壳后,应设置在支架或混凝土支撑墩上。

6两种改进措施要慎重采用

6.1慎重采用强排水措施

强排水措施是指在电缆工井内安装潜水泵排水。安装强排水系统,需要外引电源,由于电缆接头位置很多,工井也很多,其外引电源点非常庞大,还要设置380V的电缆通道,施工困难很多,且受外部环境影响较大,强排水系统故障率高,给运维部门增加许多工作量。同时边远地区还要安装防盗监控系统。以东莞市某电缆线路工程为例,2015年10月安装的29台潜水泵至今自动排水功能已经全部损坏。从目前运维情况看强排水系统还是适合隧道内使用,不适合电缆沟工井内安装,如确实要安装,应改善安装环境,并充分考虑运维费用。

6.2慎重采用

MMJ(模注熔接头)电缆连接制作MJJ是一种电缆模注中间接头,与所连电缆之间按电缆原材料、主体结构与规格要求,采用挤包模注绝缘交联工艺,将电缆高压屏蔽、绝缘与外屏蔽熔融结合形成一致本征特性的无应力锥、无气隙界面的电缆电场屏蔽体。优点:导体采用放热焊接技术,导体等径、低电阻、高强度、焊接点永不老化,经受起故障电流冲击和长期大电流运行,持久可靠的电气连接。导体焊接处的拉断力与本体的比值为91.2%,导体接头的抗拉强度达到其本体强度的80%以上;现场分层注熔,内外半导、绝缘本体与原电缆无缝隙熔融结合、无界面,防水性能好;铜芯熔接,修复处电缆可弯曲、无需担心电缆拖动造成影响;对环境温度湿度要求不高MMJ绝缘与电缆绝缘无气隙界面熔融结合,结构上形成与电缆一致的整体而无明显的接头特性,绝缘强度与原电缆一致,具有更高的电气绝缘和运行稳定的耐久性能。缺点:造价贵、制作时间长,制作安装一套中间电缆头需4.5万元左右(是普通中间头的8-10倍),施工时间需8个小时(厂家包施工)。大量安装时,熔接设备需求量很大,厂家无法满足。

7结语

本文对电缆中间头故障主要原因进行了分析,对10kV电缆井排水系统设计及其井内中间电缆头防水提出了完善措施,希望对电网安全运行有所帮助。

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