地铁盾构施工用电技术

1 工程施工概况2 主要设备选择及容量 3 总体布置 承包商提出主要措施:

(1)通过报纸、电话、上网等手段掌握本施工点所在地区用电供应负载情况,及时做好停电预报工作。

(2)合理分配地面、洞内用电负荷,安排施工始发井承包商施工任务完成后移交的1台线路编号为赤沙F15的500kVA的变压器,供地面龙门吊、砂浆搅拌站用,新增加的线路编号为赤沙F22(500kVA+500kVA)移动式开关站作为左右线盾构机掘进和洞内通风、照明、抽水、电焊专用。

(3)配置300kW自发电机1台,在线路停电后保证洞内通风、照明、抽水、电焊使用,并承担小负荷用电应急。

(4)盾构机增加1台9m3螺杆式空压机,作为盾构机掘进时保压用(停电也可短暂工作)。

4 电缆敷设

5 电缆及其附件选择

5.1 盾构机电缆选择5.2 进洞高压电缆选择5.3 高压分支箱选择

选择高压分支箱原则是首先能满足机上电缆与洞内电缆可靠安全连接,其次联络方式灵活,安装简单,免维护,防水防潮,全绝缘、全屏蔽、耐腐蚀,因此高压分支箱硅橡胶电缆附件采用的是德国产品,其具备以下优越性能:①高弹性硅橡胶与电缆芯绝缘过盈设计紧密结合,不会因电缆运行时热胀冷缩使内界面分离造成内爬电击穿。②体积小,重量轻,安装容易。③极佳的介电性能。④高抗爬电性和抗电弧性。⑤优良的憎水性及迁移性,在极污秽及海盐地区,具有抗闪烁性能。⑥在温差极大(-50℃~+200℃)的环境仍保持稳定的物理性和化学性。⑦长久的耐老化性。其肘型电缆接头额定电流为200A,采用拔插式结构,可以安装在T—Ⅱ型电缆接头的尾部,在肘型电缆接头的导电杠端部连接有灭弧头,可以带电拔插200A以下负荷电流,相当于负荷开关的功能,但不能切断短路电流。底座为环氧树脂三通插座。选用的高压分支箱体积小、重量轻。

5.4 终端头、中间接头选择 6 热缩型中间、终端接头及高压分支箱施工工艺及要点

(1)热缩型电缆中间接头制作流程:对直电缆→剥外护层及铠装→剥内护层及填充物→锯芯线→剥屏蔽层及半导层→固定应力管→套入管材→压接连接管→缠半导带→包绕填充胶→固定复合管→包绕密封防水胶→包绕半导电带→安装屏蔽网及地线→固定金属护套→固定密封护套管。

(2)热缩型电缆终端接头制作流程:剥外护层→剥铠装→剥内垫层→分芯线→焊接地线→包绕填充胶→固定指套→剥铜屏蔽层→固定应力管→压接端子→固定绝缘管→固定密封管及相色管→固定三孔防雨裙→固定单孔防雨裙→固定密封管→固定相色管。

(4)高压分支箱施工工艺要点:严格按冷缩接头安装工艺要求施工;用电缆清洗纸将绝缘表面的碳粒擦净,清洁绝缘体表面,用半导带将连接管与绝缘口间的间隙缠平并在连接管上缠绕2层;将硅脂涂在外半导层与主绝缘交接处,然后再均匀涂在绝缘体表面;插头插入环氧树脂三通插座后,一定要左右旋转并用硅脂涂满三通插座确保铜导体间整个表面积,保证可靠接触。

7 用电安全技术保证措施

建立健全施工现场临时用电管理组织机构,根据GB50194—93“建设工程施工现场供用电安全规范”制定用电管理措施,结合盾构机掘进工程的特点制定高压电缆头制作、洞内用电、高压试验等有针对性措施。

7.1 高压电缆头的制作

高压电缆头包括电缆的中间与电缆终端接头,是电缆安全运行的薄弱环节,因此,加强对电缆头制作材料的选用和施工工艺的把关十分必要。一般规定:

(1)电缆头的制作应由经过培训且技术熟练的人员担任。

(2)电缆头制作时应严格执行工艺规程。

(3)制作电缆头前应做好检查工作且符合下列要求:

①相位正确;

②所用绝缘材料符合要求;

③电缆头的配件齐全并符合要求。

(4)室外制作电缆头时,应在气候良好的条件下进行,并应有防止尘土和外来污染的措施。

(5)电缆头的外壳与该处电缆金属护套及铠装层均应良好接地。接地线应采用铜绞线或镀锡铜编织线,其截面不应小于表1的规定:

7.2 洞内用电技术要点

由于洞内掘进段环境恶劣,为保证用电安全,需注意以下几点:

(2)盾构掘进时机上电缆卷盘2条UGEFP高压电缆用尽后,应及时组织足够人力拖拉高压交联电缆,防止高压交联电缆外皮破损,整条高压电缆用尽后需新放一条高压交联电缆,可利用卷轴和管片车进行配合放线。

(3)隧洞内备足多级抽水设备,防止水淹带来安全事故;施工现场低压用电第三级配电箱内必须装设漏电保护器,其额定漏电动作电流应大于配电线路和用电设备总泄漏电流值的2倍以上。施工现场低压用电(包括隧洞内)应形成三级以上的漏电安全保护网。本工地施工现场总配电箱中,严格将动力用电和照明用电分开设置。动力用电和照明用电均装设总漏电保护器。在用电量较大时,动力用电可采用由零序电流互感器、漏电继电器和低压自动空气断路器或交流接触器组成的组合式漏电保护器;照明用电一般可采用开关式漏电保护器。本工地动力漏电保护器采用穿零线式接线方式。

第三级漏电保护,单台电动机、电焊机、照明等,采用63~15A漏电开关,额定动作电流为30mA,额定动作时间为0.1s。

7.3 电缆试验

出于盾构施工安全的考虑,绝缘电力电缆、附件安装后电气试验应得到重视。电缆、电缆附件安装质量检测的主要手段是直流耐压试验,但耐压试验有其特定的局限性———对制造过程中带来及安装中存在的微小缺陷无法及时发现,这些缺陷都会在日后的运行中逐渐 发展 而威胁设备的安全运行,在交流试验中引入泄露电流试验、局部放电的测量将是以后的发展方向。

根据国家标准的规定和盾构工程的特点,绝缘电力电缆、附件安装后主要进行以下几项电气性能试验:

①绝缘电阻测定,用2500V摇表。

②直流耐压试验,在35kV电压下保持15min,电缆应不被击穿。 ④以上试验合格后,进行试验最后一项工作,即检查电缆线路的相位是否正确。

8 结束语

以上 总结 的是三菱盾构机用电总体布置,广州盾构工地还有使用海瑞克、韦尔特盾构机,用电总体布置大同小异,海瑞克、韦尔特盾构机机上均使用1台1000kV变压器,因此不需要通过高压分支箱等来转换,为了保证洞内电缆用尽后换接电缆的时间最短,较多的施工单位使用TJB高压电缆快速接头,但无论用电方案怎样变化,始终要遵循安全、 经济 、适用、便捷的原则。

参考 文献 :[2]建筑工程施工供电规范(GB50194-

9

3)[S].中国计划出版社出版.

[3]北京照明学会设计委员会.建筑电气设计实例图册[M].中国建筑工业出版社.

[4]中华人民共和国能源部.电气装置安装工程电气设备交接试验标准(GB50151-

9

1)[S].中国计划出版社.