一種新型的電纜隔離墻設(shè)計(jì)裝置

黃柏欽

摘要：電纜隔離墻廣泛用于電纜溝阻火隔離，其設(shè)計(jì)優(yōu)劣直接影響電力設(shè)施的安全性與供電可靠性。本文針對(duì)老式電纜隔離墻施工繁瑣、維護(hù)麻煩、可靠性差等弊端，提出了一種施工簡(jiǎn)便、費(fèi)用低廉、易維護(hù)的新型電纜隔離墻裝置。

關(guān)鍵詞：電纜隔離墻;設(shè)計(jì)

電纜隔離墻是設(shè)置在電纜溝內(nèi)，保護(hù)電纜或電氣設(shè)備因故障發(fā)生火災(zāi)向外擴(kuò)展的墻，同時(shí)也有防止惡劣天氣發(fā)生洪水沿電纜管道倒灌到配電室內(nèi)造成設(shè)備故障的作用。但老式電纜隔離墻存在維護(hù)不方便，重復(fù)開挖容易誤傷電纜，穿新電纜費(fèi)時(shí)耗工、效率低等弊端，為此本人研究設(shè)計(jì)了一種新型電纜隔離墻。

1 研究背景

老式電纜隔離墻一般是在電纜溝內(nèi)敷設(shè)電纜后再建隔離墻，做法是砌兩道磚墻，中間填充粗砂，砂的作用是防火、阻煙、隔熱。這種做法的一大問題是每次更換電纜必須砸開磚墻，重新施工，費(fèi)工耗時(shí)。還有一個(gè)問題是沒有預(yù)留電纜備用孔[1]，要增加電纜必須砸開磚墻，有可能損壞原有電纜[2]。不少電纜溝年久失修，維護(hù)不到位，溝內(nèi)多已進(jìn)水，電纜長期浸泡于泥水中，被污泥包裹，維護(hù)較困難，且因電纜被水浸泡，絕緣老化，絕緣性能下降，安全隱患多，短路放電現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。部分用戶把電纜溝當(dāng)作排污通道，將污油、廢水排入溝內(nèi)，加速電纜腐蝕老化，而且因廢油易燃，火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)增加。因電力箱柜底板下封堵的防火膠泥或水泥砂漿脫落，老鼠之類小動(dòng)物進(jìn)入箱柜內(nèi)活動(dòng)，進(jìn)而引起短路事故也越來越多。據(jù)初步統(tǒng)計(jì)，近10年來我局因上述原因?qū)е碌母黝惗搪?、跳閘事件累計(jì)達(dá)20起左右。

綜上所述，當(dāng)前有兩大迫切需求：一是鑒于大部分電纜隔離墻已損壞、失效，亟需重建;二是老式電纜隔離墻存在固有缺陷，應(yīng)當(dāng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)消除缺陷。

2 設(shè)計(jì)思路與實(shí)施方法

2.1設(shè)計(jì)原則

第一，適應(yīng)性強(qiáng)。新型電纜隔離墻可廣泛用于變電站、開關(guān)站、環(huán)網(wǎng)柜、箱式變壓器、配電房等具備電纜進(jìn)出的場(chǎng)合。

第二，復(fù)用性強(qiáng)。新型電纜隔離墻一次建設(shè)成型，可以重復(fù)多次使用，不必重新砸開重復(fù)建設(shè)。

第三，施工便捷。新型電纜隔離墻可以應(yīng)用現(xiàn)有土建施工技術(shù)，操作簡(jiǎn)便，易于掌握和控制質(zhì)量。

第四，成本低廉。新型電纜隔離墻使用廉價(jià)易得的材料，建設(shè)費(fèi)用低。

第五，維護(hù)簡(jiǎn)單。新型電纜隔離墻建成后拆換電纜時(shí)，只要清除封堵，挖出填充沙，即可拆除舊電纜，裝上新電纜，重新封堵和填沙后即可投入使用。

第六，耐用性強(qiáng)。新型電纜隔離墻牢固，可靠，長期使用后仍然保持穩(wěn)定的效果。

2.2設(shè)計(jì)方案

根據(jù)上述原則，擬定新型電纜隔離墻如圖1、圖2所示。

新型電纜隔離墻由兩道磚墻和中間填沙組成，與老式電纜隔離墻的區(qū)別，一是兩道磚墻上埋設(shè)一定數(shù)量的電纜管道，管材由耐燃HDPE管加工而成，內(nèi)孔?160mm，壁厚8mm;二是先砌墻，再穿電纜，最后封堵電纜周圍間隙和填砂。每道磚墻厚為一磚墻（240mm），兩道墻之間留空0.5m。磚墻使用強(qiáng)度較高的燒結(jié)黏土磚（俗稱紅磚）砌筑，墻內(nèi)外以1：3水泥砂漿批面。磚墻頂面與預(yù)制混凝土蓋板底面平齊，不留縫隙，以防小動(dòng)物躥入。

2.3實(shí)施步驟

首先，制作預(yù)埋電纜管道的預(yù)制混凝土模塊。根據(jù)電纜管道所需數(shù)量，按每段長240mm切段。模板可采用木板、木方（木條）或角鋼、薄鋼板等制作，采用金屬模板時(shí)澆筑前應(yīng)涂刷脫模劑。為便于振搗，HDPE管豎直放置（即管軸線與水平面垂直），底模板開孔，以便插入HDPE管，模板開孔大小為HDPE管外徑加5～6mm，間隙用膠條塞緊。放置鋼筋，并用鐵線綁扎牢固，頂部鋼筋與HDPE管之間填塞混凝土塊或小石子，以穩(wěn)定HDPE管，避免澆筑混凝土?xí)r移位。HDPE管的上下口用塑料薄膜封口，以免落入混凝土。澆筑前，模板內(nèi)淋水濕潤。按設(shè)計(jì)的混凝土配合比配制細(xì)石混凝土，強(qiáng)度等級(jí)不低于C25。澆筑混凝土應(yīng)分層下料，隨澆隨振搗。振搗可以采用小型振動(dòng)棒或鋼仟插搗。振搗時(shí)須避免觸及HDPE管或鋼筋。澆筑完成，澆水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于14天。3天后脫模，2周后可用于電纜隔離墻施工。

第二，在電纜溝內(nèi)施工隔離墻。清理電纜溝，在要設(shè)置隔離墻的地方彈線。如果溝底C15混凝土澆筑時(shí)間較久，為保證隔離墻與底板的粘結(jié)強(qiáng)度，應(yīng)鑿毛處理。鑿毛后清除浮灰，用水洗凈，砌筑前刷一道素水泥漿，再鋪砌筑砂漿。隔離墻采用M15水泥砂漿砌筑，砌法采用“一順一丁”方式，即先砌筑一皮順磚，再砌筑一皮頂磚，上下兩皮磚之間搭接1/4磚長（即60mm）。砌筑前1～2天燒結(jié)黏土磚澆水浸濕。鋪砌砂漿須飽滿，放磚后壓緊，灰縫厚度保持10mm左右。砌筑時(shí)應(yīng)掛線，打水平。砌至預(yù)定高度放上預(yù)埋電纜管道的預(yù)制混凝土模塊。為了保證混凝土塊與磚墻的粘結(jié)強(qiáng)度，可在混凝土塊與鋪筑砂漿粘結(jié)處刷一道素水泥漿，同樣在混凝土塊頂面上也刷一道素水泥漿，再鋪砂漿。隔離墻要一直砌至與預(yù)制混凝土蓋板底面平齊，根據(jù)實(shí)際高度，不超過20mm時(shí)可用砂漿趟平，否則應(yīng)澆筑一層細(xì)石混凝土。磚墻砌好后內(nèi)外面用1：3水泥砂漿批面，壓光。批蕩時(shí)砂漿要壓緊，不得有空鼓。根據(jù)天氣情況，如果高溫風(fēng)大，磚墻應(yīng)澆水養(yǎng)護(hù)2～3天。磚墻強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，才能安裝電纜。

第三，安裝電纜。安裝前取掉要穿過管道的封堵物，再在管口放置保護(hù)襯墊，以免電纜拖拽時(shí)損傷電纜或管道管口。電纜與管道口的縫隙采用可拆換密封材料密封，對(duì)于暫時(shí)不用的電纜管道采用專用管堵材料密封兩端，防止小動(dòng)物躥入和洪水倒灌。

第四，填沙。在兩道磚墻之間的空間內(nèi)填充干燥粗砂，填完要夯實(shí)，

第五，蓋上預(yù)制混凝土蓋板。檢查電纜溝內(nèi)無遺留的工具、雜物等，即可蓋上預(yù)制混凝土蓋板，蓋板兩側(cè)端面應(yīng)貼緊，盡量不留縫隙。

3 應(yīng)用效果

新型電纜隔離墻已在我局推廣應(yīng)用，施工效果如圖3所示。

從應(yīng)用情況看，新型電纜隔離墻的設(shè)計(jì)達(dá)到了以下效果：

（1）電纜穿墻作業(yè)效率高。由于新型電纜隔離墻采用混凝土預(yù)制電纜管道模塊，在敷設(shè)新電纜時(shí)無需重復(fù)敲砸防火墻，穿墻作業(yè)時(shí)間同比減少75%，作業(yè)效率大大提升。

（2）工程造價(jià)低。新型電纜隔離墻材料普通易找，費(fèi)用低廉，施工工藝簡(jiǎn)單。根據(jù)計(jì)算，本項(xiàng)目包括材料費(fèi)、測(cè)試化驗(yàn)加工費(fèi)、知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)費(fèi)、勞務(wù)費(fèi)、專家咨詢費(fèi)、管理費(fèi)等合計(jì)僅1.2萬元，所以該項(xiàng)目工程造價(jià)低。

（3）結(jié)構(gòu)合理，外觀整潔美觀，密封效果好。如圖3所見，新型電纜隔離墻外觀整潔美觀，其采用預(yù)先埋設(shè)電纜管道的做法，不僅避免了老式電纜隔離墻重復(fù)開挖誤傷電纜的弊端，更方便施工和維護(hù)，更換電纜后也很容易再次密封，有效阻斷水、火、小動(dòng)物的影響。

（4）應(yīng)用前景廣闊。在變電站、開關(guān)站、環(huán)網(wǎng)柜、箱式變壓器、配電房、分支箱等電纜進(jìn)出口均存在防火隔離需要，若能將新型電纜隔離墻推廣開來，必將產(chǎn)生可觀的效益，對(duì)于提高電力設(shè)施的安全性、可靠性意義重大。

4 結(jié)語

通過對(duì)老式電纜隔離墻裝置應(yīng)用弊端的分析，設(shè)計(jì)了一種新型電纜隔離墻裝置，該裝置具有施工工藝簡(jiǎn)單、有效，材料普通易找、運(yùn)輸方便，施工費(fèi)用低廉，以及隔離墻免維護(hù)、使用壽命長的優(yōu)點(diǎn)，適合在變電站、開關(guān)站、環(huán)網(wǎng)柜、箱式變壓器、配電房、分支箱等電纜進(jìn)出口阻水、隔火、防范小動(dòng)物躥入，具有良好的推廣應(yīng)用價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

[1]韓善起，楊紅光，張小麗.變電站電纜溝防火墻的改造[J].農(nóng)村電氣化， 2014（2）：61.

[2]李鼎，石賽美.電力系統(tǒng)電纜溝阻火隔墻的研究與改進(jìn)[J].儀表技術(shù)， 2019（3）：45-46，49.

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