2.1.2 电缆沟、电缆竖井内电缆敷设
1.施工准备工作
(1)施工材料(设备)准备。
1)敷设前,应对电缆进行外观检查以及绝缘电阻试验。6kV以上电缆应作耐压和泄漏试验。1kV以下电缆用绝缘电阻表测试,不低于10MΩ。
所有试验均要做好记录,以便竣工试验时作对比参考,并且归档。
2)电缆敷设前应准备好砖、砂,运到沟边待用,并且准备好方向套(铅皮、钢字)标桩。
3)工具及施工用料的准备。施工前要准备好架电缆的轴辊、支架以及敷设用电缆托架,封铅用的喷灯、焊料、抹布、硬脂酸以及木、铁锯、铁剪,8号、16号铅丝、编织的钢丝网套(图2-6),铁锹、榔头、电工工具,汽油、沥青膏等。
图2-6 敷设电缆用的钢丝网套
1—电缆;2—16号铅丝
4)电缆型号、规格以及长度均应与设计资料核对无误。电缆不得有扭绞、损伤以及渗漏油现象。
5)电缆线路两端连接的电气设备(或接线箱、盒)应安装完毕或已就位、敷设电缆的通道应无堵塞。
6)电缆敷设前,还应进行下列项目的复查:
①支架应齐全,油漆完整。
②电缆型号、电压、规格应符合设计。
③电缆绝缘良好;当对油浸纸绝缘电缆的密封有怀疑时,应进行潮湿判断;直埋电缆与水底电缆应经直流耐压试验合格;充油电缆的油样应试验合格。
④充油电缆的油压不宜低于0.15MPa。
(2)工程作业条件。
1)与电缆线路安装有关的建(构)筑物的土建工程质量,应符合国家现行的建筑工程施工及验收规范中的有关规定。
2)电缆线路安装前,土建工作应具备下列条件:
①预埋件符合设计要求,并且埋置牢固。
②电缆沟、隧道,竖井及人孔等处的地坪以及抹面工作结束。
③电缆层、电缆沟、隧道等处的施工临时设施、模板以及建筑废料等清理干净,施工用道路畅通,盖板齐备。
④电缆线路铺设后,不能再进行土建施工的工程项目应结束。
⑤电缆沟排水畅通。
3)电缆线路敷设完毕后投入运行前,土建应完成的工作包括由于预埋件补遗、开孔、扩孔等需要而由土建完成的修饰工作;电缆室的门窗;防火隔墙。
2.电缆的加热
电缆敷设时,若施工现场的温度低于设计规定,应采取适当的措施,避免损坏电缆。通常是采取加热的方法,对电缆预先进行加温,并且准备好保温草帘,以便于搬运电缆时使用。
电缆加热的方法通常包括室内加热法和电流加热法。
(1)室内加热法。室内加热法是将待加热的电缆放在暖室里,用热风机、电炉或其他方法提高室内温度,对电缆进行加温。该方法需要的时间较长,当室内温度为5~10℃时,需42h;室内温度为25℃时,需24~36h;室内温度为40℃时,需18h左右。若有条件,也可将电缆放在烘房内加热4h之后,即可敷设。
(2)电流加热法。电流加热法是将电缆线芯通入电流,使电缆本身发热。电流加热的设备可采用小容量三相低压变压器,初级电压为220V或380V,次级能供给较大的电流即可,但是加热电流不得大于电缆的额定电流。也可采用交流电焊机进行加热。
在电缆加热过程中,要经常测量电流和电缆的表面温度,10kV以下三芯统包型电缆所需的加热电流和时间,见表2-3。
表2-3 电缆加热所需电流及加热时间
续表2-3
用电流法加热时,将电缆一端的线芯短路,并且予以铅封,以防进入潮气;并且应经常监控电流值以及电缆表面温度。电缆表面温度不应超过下列数值(使用水银温度计):
3kV及以下的电缆 40℃。
6~10kV的电缆 35℃。
20~35kV的电缆 25℃。
加热后,电缆应尽快敷设。敷设前设置的时间一般不得超过1h。
3.电缆支架安装
(1)一般规定。
1)电缆在电缆沟内以及竖井敷设前,土建专业应根据设计要求完成电缆沟以及电缆支架的施工,以便电缆敷设在沟内壁的角钢支架上。
2)电缆支架自行加工时,钢材应平直,无显著扭曲。下料后长短差应在5mm范围内,切口无卷边和毛刺。钢支架采用焊接时,不要有显著的变形。
3)支架安装应牢固、横平竖直。同一层的横撑应在同一水平面上,其高低偏差不应大于5mm;支架上各横撑的垂直距离,其偏差不应大于2mm。
4)在有坡度的电缆沟内,其电缆支架也要保持同一坡度(也适用于有坡度的建筑物上的电缆支架)。
5)支架与预埋件焊接固定时,焊缝应饱满;用膨胀螺栓固定时,选用螺栓应适配,连接紧固,防松零件齐全。
6)沟内钢支架必须经过防腐处理。
(2)电缆沟内支架安装。电缆在沟内敷设时,需用支架支持或固定,所以支架的安装非常重要,其相互间距是否恰当,将会影响通电后电缆的散热状况、对电缆的日常巡视、维护和检修等。
1)若设计无要求,电缆支架最上层至沟顶的距离不应小于150~200mm;电缆支架间平行距离不小于100mm,垂直距离为150~200mm;电缆支架最下层距沟底的距离不应小于50~100mm,如图2-7所示。
2)室内电缆沟盖应与地面相平,对地面容易积水的地方,可用水泥砂浆将盖间的缝隙填实。室外电缆沟无覆盖时,盖板高出地面不小于100mm,如图2-7(a)所示;有覆盖层时,盖板在地面下300mm,如图2-7(b)所示。盖板搭接应有防水措施。
图2-7 电缆沟敷设
1—接地线;2—支架;3—电缆
(3)电气竖井支架安装。电缆在竖井内沿支架垂直敷设时,可采用扁钢支架。支架的长度可根据电缆的直径和根数确定。
扁钢支架与建筑物的固定应采用M10×80mm的膨胀螺栓紧固。支架每隔1.5m设置1个,竖井内支架最上层距竖井顶部或楼板的距离不小于150~200mm,底部与楼(地)面的距离不宜小于300mm。
(4)电缆支架接地。为保护人身安全和供电安全,金属电缆支架、电缆导管必须与PE线或PEN线连接可靠。若整个建筑物要求等电位联结,则更应如此。此外,接地线宜使用直径不小于φ12镀锌圆钢,并且应在电缆敷设前与全长支架逐一焊接。
4.电缆沟内电缆敷设与固定
(1)电缆敷设。电缆在电缆沟内敷设,首先挖好一条电缆沟,电缆沟壁要用防水水泥砂浆抹面,然后把电缆敷设在沟壁的角钢支架上,最后盖上水泥板。电缆沟的尺寸根据电缆多少(通常不宜超过12根)而定。
该敷设方法较直埋式投资高,但是检修方便,能容纳较多的电缆,在厂区的变、配电所中应用很广。在容易积水的地方,应考虑开挖排水沟。
1)电缆敷设前,应先检验电缆沟和电缆竖井,电缆沟的尺寸以及电缆支架间距应满足设计要求。
2)电缆沟应平整,并且有0.1%的坡度。沟内要保持干燥,能防止地下水浸入。沟内应设置适当数量的积水坑,及时将沟内积水排出,通常每隔50m设一个,积水坑的尺寸以400mm×400mm×400mm为宜。
3)敷设在支架上的电缆,按电压等级排列,高压在上面,低压在下面,控制与通信电缆在最下面。若两侧装设电缆支架,则电力电缆与控制电缆、低压电缆应分别安装在沟的两边。
4)电缆支架横撑间的垂直净距,若无设计规定,一般对电力电缆不小于150mm;对控制电缆不小于100mm。
5)在电缆沟内敷设电缆时,其水平间距不得小于下列数值:
①电缆敷设在沟底时,电力电缆间为35mm,但是不小于电缆外径尺寸;不同级电力电缆与控制电缆间为100mm;控制电缆间距不作规定。
②电缆支架间的距离应按设计规定施工,若设计无规定,则不应大于表2-4的规定值。
表2-4 电缆支架之间的距离(m)
注:水平与垂直敷设包括沿墙壁、构架、楼板等处所非支架固定。
6)电缆在支架上敷设时,拐弯处的最小弯曲半径应符合电缆最小允许弯曲半径。
7)电缆表面距地面的距离不应小于0.7m,穿越农田时不应小于1m;66kV及以上电缆不应小于1m。只有在引入建筑物、与地下建筑物交叉及绕过地下建筑物处,可埋设浅些,但是应采取保护措施。
8)电缆应埋设于冻土层以下;当无法深埋时,应采取保护措施,以防止电缆受到损坏。
(2)电缆固定。
1)垂直敷设的电缆或大于45℃倾斜敷设的电缆在每个支架上均应固定。
2)交流单芯电缆或分相后的每相电缆固定用的夹具和支架,不形成闭合铁磁回路。
3)电缆排列应整齐,尽量减少交叉。若设计无要求,电缆支持点的间距应符合表2-5的规定。
表2-5 电缆支持点间距(mm)
4)当设计无要求时,电缆与管道的最小净距应符合表2-6的规定,并且应敷设在易燃易爆气体管道下方。
表2-6 电缆与管道的最小净距
5.电缆竖井内电缆敷设
(1)电缆布线。电缆竖井内常用的布线方式为金属管、金属线槽、电缆或电缆桥架以及封闭母线等。在电缆竖井内除敷设干线回路外,还可以设置各层的电力、照明分线箱以及弱电线路的端子箱等电气设备。
1)竖井内高压、低压和应急电源的电气线路,相互间应保持0.3m及以上距离或采取隔离措施,并且高压线路应设有明显标志。
2)强电和弱电若受条件限制必须设在同一竖井内,应分别布置在竖井两侧,或采取隔离措施,以防止强电对弱电的干扰。
3)电缆竖井内应敷设有接地干线和接地端子。
4)在建筑物较高的电缆竖井内垂直布线时(有资料介绍超过100m),需考虑下列因素:
①顶部最大变位和层间变位对干线的影响。为保证线路的运行安全,在线路的固定、连接及分支上应采取相应的防变位措施。高层建筑物垂直线路的顶部最大变位和层间变位是建筑物由于地震或风压等外部力量的作用而产生的。建筑物的变位必然影响到布线系统,这个影响对封闭式母线、金属线槽的影响最大,金属管布线次之,电缆布线最小。
②要考虑好电线、电缆及金属保护管、罩等自重带来的荷重影响以及导体通电以后,由于热应力、周围的环境温度经常变化而产生的反复荷载(材料的潜伸)和线路由于短路时的电磁力而产生的荷载,要充分研究支持方式以及导体覆盖材料的选择。
③垂直干线与分支干线的连接方法,直接影响供电的可靠性和工程造价,必须进行充分研究。尤其应注意铝芯导线的连接和铜—铝接头的处理问题。
(2)电缆敷设。敷设在竖井内的电缆,电缆的绝缘或护套应具有非延燃性。通常采用聚氯乙烯护套细钢丝铠装电力电缆,因为此类电缆能承受的拉力较大。
1)在多、高层建筑中,一般低压电缆由低压配电室引出后,沿电缆隧道、电缆沟或电缆桥架进入电缆竖井,然后沿支架或桥架垂直上升。
2)电缆在竖井内沿支架垂直布线。所用的扁钢支架与建筑物之间的固定应采用M10×80mm的膨胀螺栓紧固。支架设置距离为1.5m,底部支架距楼(地)面的距离不应小于300mm。
扁钢支架上,电缆宜采用管卡子固定,各电缆之间的间距不应小于50mm。
3)电缆沿支架的垂直安装如图2-8所示。小截面电缆在电气竖井内布线,也可沿墙敷设,此时,可使用管卡子或单边管卡子用φ6×30mm塑料胀管固定,如图2-9所示。
4)电缆在穿过楼板或墙壁时,应设置保护管,并且用防火隔板和防火堵料等做好密封隔离,保护管两端管口空隙应做密封隔离。
5)电缆布线过程中,垂直干线与分支干线的连接,通常采用“T”接方法。为了接线方便,树干式配电系统电缆应尽量采用单芯电缆;单芯电缆“T”形接头大样如图2-10所示。
图2-8 电缆布线沿支架垂直安装
1—电缆;2—电缆保护管;3—支架;4—膨胀螺栓;5—管卡子;6—防火隔板;7—防火堵料
图2-9 电缆沿墙固定
1—电缆;2—双边管卡子;3—单边管卡子;4—塑料胀管
图2-10 单芯电缆“T”形接头大样图
1—干线电缆芯线;2—U形铸铜卡;3—接线耳;4—“T”形出支线;5—螺栓、垫圈、弹簧垫圈
6)电缆敷设过程中,固定单芯电缆应使用单边管卡子,以减少单芯电缆在支架上的感应涡流。