老舊變電站電纜溝支架更換實施方案探討

吳雪峰，高 川，鄭曉明

（金華電業局，浙江 金華 321001）

0 引言

電纜溝是變電站必不可少的基礎設施[1]，敷設的電纜涉及繼電保護、自動控制、通信、測量和計量等設備，是變電站的神經中樞，一旦電纜發生故障，不僅檢查處理工作難度大、時間長，還可能使繼電保護或控制回路失效，造成事故擴大甚至損壞主設備。

隨著金華電網所轄變電站運行時間的增長，電纜溝支架逐漸出現腐蝕老化現象，加上多次改造升級，電纜排列凌亂異常，惡劣的電纜溝環境也加快了電纜老化的進程，存在著巨大的安全隱患，嚴重威脅著變電站的安全穩定運行。近年來老舊變電站都將面臨改造，而目前電纜溝的現狀卻難以滿足改造時的施工要求。本文結合220 kV金華變電站的改造經驗，就當前老舊變電站電纜溝的運行現狀及整治實施進行了分析探討。

1 運行現狀

1.1 電纜溝現狀

老舊變電站基本上已經運行二十多年，以金華變電站為例，其二次設備從電磁型保護到晶體管保護、過渡型集成保護、微機保護以及保護自動化一體的綜合自動化裝置，經歷了多次改造升級，電纜溝內十分擁擠，大量電纜盤根錯節，電纜支架銹蝕不堪，很多部位已經斷裂，無法滿足承重需要，大量運行電纜積壓在電纜溝底部，長期被雨水浸泡，加速了電纜老化，且破損電纜支架的銳利斷口也很可能傷害電纜。

1.2 改造的安全風險

電纜溝支架改造工作的最大難點是無法有效把握安全風險。運行二十多年的變電站經過幾輪的設備改造后，電纜溝內的各種電纜不僅數量眾多，而且排列混亂，交叉敷設，大量廢舊電纜沒有及時清理，使本來就狹窄的空間更加擁擠[2]。因電纜支架塌陷又有大量電纜落在電纜溝底部，與污泥和雨水混在一起，導致工作人員沒有落腳之處，無法保證不踩踏到運行的電纜上。

原有電纜支架均采用電焊的方法固定在電纜溝兩側，如果要拆除，需要采用電動切割工具，而在堆滿運行電纜的電纜溝里進行切割，難度和危險性很大。

2 更換支架的關鍵措施

2.1 研制活動電纜支架

從電纜溝運行現狀和支架改造更換所存在的安全風險分析可知，更換電纜溝支架的前提是提供適合工作人員進行安全施工的空間，這既包括人員的安全也包括運行設備的安全。為解決這個問題，通過試驗專門設計了一種具有針對性的專用工具，即活動電纜支架，如圖1所示。

圖1 活動電纜支架

2.2 電纜支架應用復合材料

為了徹底解決原有電纜支架易腐蝕且安裝維護困難等問題，設計采用新型復合材料電纜支架，其力學特性、電氣特性等均優于原有的電纜支架，性能指標對比見表1。

（1）力學特性：結構獨特，具有強大的支撐力；機械強度好，能承受更多電纜，實現更長的懸空距離。

（2）電氣特性：絕緣性能好，能徹底消除環流產生，無渦流損耗，保護電力電纜；耐水、耐油，在酸、堿、鹽環境中不會腐蝕，不銹蝕、不霉蛀；防火性能好，難燃、低煙、無鹵、無毒。

表1 復合材料支架與原有支架的指標對比

（3）工藝特性：表面光滑，減少因電纜與支架之間摩擦而對電纜造成的損傷；多孔位設計，電纜擺放固定、方便有序、整齊美觀，便于檢修；采用方形結構，適合建筑施工，合理便捷，美觀防滑；具有地下50年、地上30年的超長壽命，經久耐用。

由表1可以看出，新型復合材料支架重量更輕，性能更好，全壽命使用成本更低，還大大降低了更換電纜支架所帶來的安全風險，因此采用新型復合材料支架改造老舊變電站電纜支架將大大提高施工效率，保證安全可靠。

3 支架更換實施方案

3.1 活動電纜支架安裝

（1）將活動電纜支架的支撐大梁放置在原電纜支架間隔之間，調節卡槽固定板進行固定。

（2）移動活動懸掛臂到合適的位置（其高低左右位置均可調整），到位后用扳手旋緊活動懸掛臂上方的固定螺帽，保證其穩固可靠。

（3）用同樣方法等距（一般約為2 m）安放若干活動電纜支架，然后將原電纜支架上的電纜平行移到活動電纜支架上，電纜轉移完畢后在電纜支架上安插活動電纜固定板。

（4）整排運行電纜移出后可以騰出較大的空間來拆除老、舊支架和安裝新電纜支架，整個施工過程高效快捷，安全可靠。

3.2 抽除舊電纜

因經過多次改造升級，退出運行的舊電纜未拆除回收，新電纜直接敷設在舊電纜上，多年的積累導致電纜溝內電纜雜亂無序，有些退出運行的舊電纜解開（或剪斷）一端后，被隨意拋棄在電纜溝內，而另一端卻還與原設備（或電源）連接，使電纜仍帶有一定的電壓，一旦遇到雨水，電纜斷開處就會對地（或電纜鋼鎧）放電而產生電弧，對運行中的電纜構成嚴重威脅。為了適應老舊變電站技改工作的需要，可以在支架更換過程中將退出運行的舊電纜抽除。

具體步驟是：將運行電纜平行移到活動電纜支架上后，進行舊電纜抽除工作。抽除舊電纜前需用萬用表確認電纜無交/直流電壓，解開所有捆扎部位，固定好運行電纜，小心輕拉，防止帶動運行電纜。舊電纜抽除時在同一電纜上必須要有兩人協同工作，且有專人監護。

3.3 固定永久支架

復合電纜支架采用輕質材料制作，現場安裝時采用16號不銹鋼膨脹螺釘固定，螺釘預埋深150 mm即可滿足承載要求，而且有效避免了動火工作造成的各種后果，大大減輕勞動強度，減少工傷率，加快施工速度。

3.4 電纜復原和拆除活動支架

待舊支架拆除完畢、新支架安裝完成后，將運行電纜平移到支架且固定，拆除活動支架，整個電纜支架更換過程至此結束。

4 結論及建議

在電纜溝支架更換過程中，活動電纜支架發揮了重要的作用，能有效隔離運行電纜和工作區，保證了設備和人員的安全，并且提高了工作效率。采用新型的復合材料，無需焊接，提高質量和工效，減少二次損傷和后期維護工作量，此改造施工方案對其他老舊變電站的電纜溝支架更換具有較大的參考價值。

[1] 楊軍.電纜溝常見問題分析[J].電力安全技術，2009，11（3）∶50-52.

[2] 曾少紅.舊變電站電纜混放的改造方法介紹[J].實用技術與管理，2009，37（24）∶41-43.