一種簡易電力纜溝蓋板降噪穩固裝置的研發

楊學文 林超雄 吳金海 黃嘉成 高 琳

（廣東電網有限責任公司江門供電局，廣東江門529000）

0 引言

目前，江門供電局配網施工圖設計依據的是公司《配網工程標準設計和典型造價細化方案（2019版）》，該標準要求配網工程項目行車電力纜溝、工作井、檢查井等施工需先用C15混泥土做墊層，壓頂需預埋L50×5鍍鋅角鐵，井標高與市政路面齊平，外側回填原土壓實，根據需要內設φ200的PVC管集水口并填粗沙等。標準設計亦要求蓋板安裝后板間距是5 mm，蓋板短邊和長邊與壓頂之間的距離均是10 mm。

在現場施工過程中，行車工作井、檢查井大部分均采用工廠標準化預制生產和供應，并采取現場安裝的方式；電力纜溝和部分井則仍然采用傳統的現場澆筑＋養護的方法施工；而砼蓋板則全部通過公司采購，采用工廠標準化流程生產和供應，并進行現場安裝。

這最大限度地減少了建筑污水和粉塵廢料的排放，達到了綠色環保的要求。

1 蓋板安裝使用后產生的問題

在電力纜溝、電纜井的施工過程中，無論是預制還是現澆電力纜溝、電纜井、檢查井等，均需要使用甲供蓋板進行覆蓋。但由于土建施工人員技能水平參差不齊，蓋板安裝質量難以保證，時常出現蓋板安裝后標高誤差較大，板間縫隙過大導致異物或小動物進入，人員行走及車輛經過時不穩定、產生位移等問題，進而產生異響，降低過路行人及車輛通過時的舒適感。

目前，施工現場僅采用小石塊、木板、電纜外絕緣膠皮等簡易方式調整蓋板標高，驗收通過后，由于人員或車輛等外力的長時間作用，小石塊、木板、電纜外絕緣膠皮等掉落到溝內，又會出現凹陷、移位以及蓋板破壞問題；蓋板間過大的縫隙，也僅使用泡沫塑料或玻璃膠等物質進行填充，但類似材料經不住外界長時間風吹日曬的考驗，逐漸老化或者失去作用，可能會影響溝井內電力電纜的安全穩定運行，導致電力供應的可靠性降低，而且車輛通過時板間碰撞發出的噪聲還會引發周邊居民投訴。處理以上問題會給運維人員帶來不必要的工作量。

2 針對性解決方案

原理：兩個剛體之間受外力作用碰撞，易產生較大的聲響且易破壞剛體的結構。若在這兩個剛體的受力面加裝一種柔性材料，既可吸收部分該作用力，又能減少作用力對剛體的破壞，同時還能降低剛體受力作用時產生聲響的分貝數。

增加該柔性材料輔助現場施工，需同時滿足中國南方電網有限責任公司基建質量管理、安全管理等辦法，以及相關作業指導書的規范和要求。

2.1 柔性材料形式的選擇

方案1：直角L型。

優點：能貼合蓋板與電力纜溝接觸面、蓋板側面，一次粘接即可完成安裝。

缺點：未和蓋板一體化，需人工安裝，但幾乎不增加安裝工時。

方案2：長條1型。

優點：能貼合蓋板與電力纜溝各接觸面。

缺點：緩沖材料相對用量大，粘接耗時更長，粘接不方便。

方案3：T型。

優點：能貼合蓋板與電力纜溝接觸面、蓋板單面，一次粘接即可完成安裝。

缺點：未和蓋板一體化，需人工安裝，但幾乎不增加安裝工時。

綜合結論：選用方案1+方案3，方案1用于電力纜溝、電纜井的4個邊角上，方案3用于板間，所有蓋板與蓋板間、蓋板與壓頂間均有柔性材料作為緩沖，達到原理描述的效果。

2.2 常見柔性材料材質的選擇

方案1：選用天然橡膠制作。

優點：彈性大，定伸強度高，抗撕裂性和電絕緣性優良，耐磨性和耐寒性良好，加工性佳，易與其他材料粘合，在綜合性能方面優于多數合成橡膠。

缺點：耐氧和耐臭氧性差，容易老化變質，耐油和耐溶劑性不好，抵抗酸堿的腐蝕能力低，耐熱性不高，使用溫度范圍為-60～80 ℃。

方案2：選用柔性ABS塑料制作。

優點：無毒無味，耐磨性優良，耐油性好，不受水、堿及多種酸的影響。

缺點：力學性能受溫度的影響比較大，彎曲強度和壓縮強度是塑料中較差的，可溶于酮類、醛類中，戶外紫外線照射降解后抗沖擊強度下降快，使用溫度范圍為-40～100 ℃。

方案3：選用軟質聚氯乙烯PVC制作。

優點：耐腐蝕性較強，伸長率高，制品柔軟，電絕緣性良好。

缺點：使用溫度范圍不廣，能與大氣中水分或酸堿發生反應，對人體有害。

方案4：選用三元乙丙橡膠制作。

優點：抗臭氧，耐紫外線、耐天候性和耐老化性優異，電絕緣性、耐化學性、沖擊彈性很好，耐酸堿，比重小，可進行高填充配合，耐熱可達150 ℃，耐極性溶劑酮、酯等。

缺點：自粘性和互粘性較差，不易粘合。

方案5：選用硅膠材料制作。

優點：適用溫度范圍為-40～230 ℃，耐高溫，化學性能穩定，壽命長，柔軟舒適不變形，無毒環保，電絕緣性能好，且在很寬的溫度范圍和頻率范圍內其阻值仍可保持穩定，易于和不同材料粘合。

缺點：比塑料、塑膠同類產品價格貴，成型時間長，邊角料廢料硅膠制品無法重新混煉使用。

綜合結論：通過優缺點綜合對比后采用方案5，選用硅膠材料制作緩沖帶。

2.3 柔性材料緩沖帶產品設計

柔性材料緩沖帶產品設計剖面圖及俯視圖如圖1所示。

圖1 直角L型和T型硅膠材質緩沖裝置設計加工圖

產品長度200 mm為非標準設計，可根據實際常用的配網工程電力纜溝蓋板厚度150 mm或200 mm進行設計加工；厚度以蓋板安裝后板間距5 mm為依據設計；寬度50 mm和100 mm則依據現場實測行車過路產生的噪聲分貝數及硅膠材料用料成本設計；產品顏色可根據需要選用隱形的黑色或對比明顯的白色等。

2.4 硅膠材料緩沖產品加工

直角L型200 mm×50 mm×4 mm硅膠緩沖材料加工成品圖及T型200 mm×50 mm×100 mm×4 mm硅膠緩沖材料加工成品圖如圖2所示。

2.5 硅膠緩沖產品現場安裝測試

直角L型和T型硅膠材質緩沖裝置現場安裝效果圖如圖3所示。

圖3 直角L型和T型硅膠材質緩沖裝置現場安裝效果圖

在蓋板安裝現場，可在直角L型硅膠內表面涂玻璃膠，使其粘貼到蓋板邊上與蓋板成一體后安裝；在T型硅膠單側內表面涂玻璃膠，使該內表面與相鄰的一塊蓋板成一整體后安裝，可有效避免雙側內表面粘結后產生內應力，影響緩沖效果。安裝該裝置后，各間隙都得到直角L型和T型硅膠材質緩沖裝置的有效填充，可保證在受到較大外力沖擊時能有效起到緩沖作用，碰撞力不直接作用在蓋板和壓頂上，不僅降低了碰撞產生的聲響分貝數，還有效降低了外力對電力纜溝、電纜井及蓋板的破壞。

3 結語

該簡易裝置可以運用到電力纜溝、電纜井、檢查井的蓋板安裝施工中，無論井、溝采用預制還是現澆施工方式，此裝置全部都可以運用。該裝置安裝便捷，材料及安裝費對工程造價的影響可忽略，安裝后解決了蓋板安裝質量造成的人員行走及車輛經過時產生異響、位移、噪聲等問題，提升了蓋板的安裝質量，安裝后人員、車輛可長期平穩順暢地通行，間接保護溝內電纜免受外界破壞，運維人員工作效率也將得到進一步提升。