电力工程施工中的电力电缆敷设研究
徐琳
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引言
在现代社会高速发展进程中,电力作为关键性能源,对经济运行、社会民生起着支撑作用。电力工程建设质量直接关系到电力供应的稳定性与可靠性,而电力电缆敷设作为电力工程的核心环节,其施工质量与技术水平不仅影响电力传输的效率和安全性,还关乎整个电力系统的长期稳定运行。
一、电力工程施工中电力电缆敷设现状分析
1.1 电缆敷设方式应用情况
电力电缆敷设主要有直埋敷设、电缆沟敷设、电缆隧道敷设及排管敷设。电缆沟敷设是利用电缆沟进行电缆穿线敷设,一般在道路两旁及厂区内应用较多,可以避免受到其他各种原因的影响,敷设施工相对简单,电缆沟相对利于日常的检修和维护,又可以避免其他电缆共同设置在地下空间,这都需要考虑是否可行,并且在设计时也要综合规划考虑相关市政管线等因素。电缆隧道敷设主要是由于电力电缆布设在市政干道上或是在铁路下,若采用直埋的方式进行敷设,可能会受到很大的干扰,此时可将电缆穿线放在电缆隧道内进行布设,该敷设方式虽然造价较高,但是在设备的运行方面,对电缆的运行是有一定的安全保障的。
1.2 现行施工工艺与流程
目前电缆敷设工程具备一系列完整的施工工艺。首先为前期准备工作,根据敷设要求选取合格电缆,并将电缆进行相应的质量检验,确定电缆敷设路径的地质调查、地下线路勘测,并做好相应的敷设牵引工具、敷设材料准备,同时进行人员技术培训和技术交底。电缆敷设主要以人力和机械牵引,具体根据电缆的类型、长度实施牵引敷设,控制电缆的牵引速度和牵引张力,避免出现电缆过度牵张或是电缆过度磨损的情况。其次为敷设完成后的电缆固定,将电缆置于特定的固定夹具或支架上,避免在电缆运行时出现位置移动。
1.3 质量控制现状
现在我们已经就电缆施工形成了一个大致的质量标准,国家和行业的相关规范《电力工程电缆设计标准》《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》等已经基本奠定了施工的质量标准,大多数施工企业也已经形成“自检、互检和专检”的“三检制度”,控制好电缆的埋深、弯曲半径、间距等问题。但在施工过程中仍然留下了一些缺陷:一些项目为了加快施工进度而随意省略一些检验环节,从而导致电缆施工过程中,埋设电缆等隐蔽工程的质量控制只是走走过场;而施工质量检测方法及检测设备较为落后,对电缆质量检查的过程中,很难检测到电缆的内部绝缘缺陷等问题的存在;质量可追溯问题也出现一些缺陷,出现问题时不清楚责任归属。
二、电力电缆敷设存在的问题与挑战
2.1 技术层面问题
施工质量问题技术方面。线缆问题多,拉线过程中如果速度偏快、保护不足,容易出现线皮破损、线芯护层剐伤;弯曲半径不符合标准可能导致该点电场集中,导致线芯绝缘老化甚至击穿。线缆交叉多,线缆数量多,没有规划好容易杂乱无章,造成线缆拥挤以及散热效果差,未来维护检修复杂,并且多条线缆间会产生电磁干扰导致功率不稳定。
2.2 施工管理问题
施工过程管理差。有的施工单位施工组织不合理,没有考虑到电缆敷设与土建、电气安装等过程的交叉问题,工序衔接不匹配,导致窝工及重复工作。施工人员综合素质不高,有的施工单位人员专业素质较差,对接入新技术、新规范没有真正理解,存在“野蛮”施工作业问题,如接头制作绝缘处理不当,不利于电气连接。有的质量监控措施没有落实,施工单位管理人员对现场作业细节掌握不够,不能及时督促进行隐患整改。
2.3 环境与外部因素影响
外在恶劣环境与复杂环境极大程度增加了电缆敷设的难度。山区、泥塘等地理环境复杂地形的电缆沟容易产生塌方或者出现积水等,从而提高了电缆敷设的施工难度与施工成本;天气条件较为恶劣,施工期间容易发生安全事故,而且天气原因极易对电缆及电力设备造成破坏。在城市升级改造等施工项目中,电缆敷设会与其他地方的施工进行交叉,倘若未能协调好,会对电缆移动不当、外力破坏等情况产生较大的干扰。
2.4 成本与效率矛盾
优质的施工水平与成本、工期之间矛盾。选用新材料、新技术虽利于电缆施工质量和水平的提高,但提高了施工成本,例如非开挖设备租赁价格高昂;加快工期则降低了施工工序的复杂性、容易出现施工质量下降,而努力提高施工质量则有可能延长工期、增加人工成本及设备租赁的成本。要在施工优质、低成本、短周期三者之间寻找平衡点是施工单位急需解决的问题。
三、电力电缆敷设关键技术与创新方法
3.1 新型电缆敷设技术应用
非开挖技术的应用改善了传统的施工方法,借助导向钻的钻进,不破坏道路就可以实现对道路、河流的穿越,可以用在城市核心区域电缆敷设。通过液压顶进设备使用顶管技术埋设管道,可以对电缆进行长期保护,不受到外界环境的干扰影响。电缆智能牵引设备装备有张力传感器和自动控制的装置,可以根据实时情况调节牵引的参数,不对电缆造成损伤,适合长距离敷设和大截面的电缆敷设。
3.2 施工工艺创新
路径优化利用 GIS 及CAD 技术,可三维建模提前避开地下管线冲突,降低现场变更率;缆路新研发电缆固定件用缓冲弹性材料可固定并缓和运行过程中的振动;使用纳米复合绝缘材料提升电缆接头的绝缘强度和耐气候型。预制式电缆接头电缆头部、尾部分别在工厂内预制成型,现场拼接,接续工艺不受人为操作因素影响,工期缩短。
3.3 信息化与智能化管理
利用 BIM 技术对电缆的敷设进行模拟仿真,在施工前就能够模拟敷设路径、设备安装的位置等,能够提前发现设计中存在的缺陷问题;在施工过程中将现场的数据与BIM 模型关联,对实际施工进度和质量信息进行及时反馈;在使用物联网传感器时,对电缆的温度、湿度、所受的机械应力等进行实时监测,发现数据不符合标准时会自动发送出报警信息;大数据分析平台利用历史分析来总结出电缆故障发生较为密集的区域、时间段等,可采用提前预见性维护的方式来降低电缆故障的发生风险,提高运维管理效率。
结语
电力电缆敷设是保障电力系统稳定运行的核心环节。当前施工中存在技术瓶颈、管理漏洞、环境制约等多重问题,亟需通过技术创新与管理优化突破发展困境。新型敷设技术、创新施工工艺与信息化管理手段的应用,为提升电缆敷设质量提供了有效路径。未来,随着智能电网建设推进,电缆敷设技术将向智能化、绿色化方向发展,需持续加强技术研发与标准完善,推动电力工程施工质量全面升级,为社会经济发展筑牢电力保障根基。
参考文献
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