大型商業(yè)綜合體不停業(yè)母線槽改造施工技術(shù)研究與應(yīng)用

周 捷

（上海建工五建集團有限公司，上海 200062）

0 引言

為切實保證大型商業(yè)綜合體最佳狀態(tài)的持續(xù)，宜在建筑使用15～20年時考慮進行改造，否則就可能由于其中設(shè)備以及硬件條件的年久失修、電氣設(shè)備老化、裝修風格過時、業(yè)態(tài)需求等因素，不能很好地滿足現(xiàn)代民眾在各方面的高需求。對老舊系統(tǒng)及既有建筑業(yè)態(tài)予以改造更新，將會成為大型商業(yè)綜合體更新的首要工作。在具體的改造環(huán)節(jié)，配電系統(tǒng)的擴容改造尤為關(guān)鍵，會直接關(guān)系到改造后大型商業(yè)綜合體使用的安全性和穩(wěn)定性，而其中作為配電干線的母線槽改造最為復(fù)雜，特別是對于有不停業(yè)改造需求的大型商業(yè)綜合體。因此，如何切實保證母線槽改造工程的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟成為本文研究的重點[1]。

1 工程概況

上海正大廣場是特大型商業(yè)中心。地面10層，地下3層，其中B1層部分及B3層為停車庫。建筑總面積約241 000 m2，基地建筑面積約31 000 m2，其中地下部分約77 370 m2。

工程承包范圍：

1）供應(yīng)及安裝整空調(diào)箱、防排煙風機等相應(yīng)的配電柜及電纜等。

2）對廣場所有電氣母線槽及部分豎向主干電纜進行整體更換。

3）對柴發(fā)機組輸油管線、屋面對應(yīng)電纜進行更換。

本次改造工程在商場運營期間實施，為不停業(yè)改造，具體施工時間為每天22：00至次日06：00，白天必須確保商場正常運營。

2 不停業(yè)母線槽改造研究

2.1 工程現(xiàn)狀

通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在大型商業(yè)綜合體配電系統(tǒng)改造中，配電箱柜、電纜的更換相對簡單，可采用常規(guī)的施工方法，在有充分施工準備的前提下，夜間短暫斷電施工即可完成一路電纜或者配電箱柜的更換，基本能保證商場白天正常營業(yè)。相較于電纜、配電箱柜的更換，母線槽的更換就較為復(fù)雜了，實際施工中往往受限于施工工效低、無法使用大型機具、標高較低、配電間布局狹小等條件的影響，無法在短時間內(nèi)更換完一路母線槽，這就提出了一個難題：如何運用合理的施工方法保證商場第二天正常運營？

本工程需要更換冷凍機房至冷卻塔、3個變電所至7個電井內(nèi)的所有母線槽，規(guī)格從1 600 A至4 000 A都有涉及。

2.2 母線槽改造方案研究

本文運用合理的母線槽更換施工順序，在不破壞電井結(jié)構(gòu)的前提下拆除原防火封堵，在新位置安裝新母線，在安裝完成后采用新舊母線并行送電的方式更換插接箱，待插接箱更換完成后，拆除舊母線，新母線正式送電。

2.2.1 施工步驟

1）測量原母線預(yù)留洞封堵尺寸，根據(jù)新母線尺寸，判斷原井道尺寸是否滿足新母線安裝，如不滿足，進行少量樓板開鑿。

改造前平面布置圖如圖1所示。

圖1 改造前平面布置圖

2）為減少舊母線振動，保障配電間施工安全，由專業(yè)石匠手動拆除封堵，先將樓板底部鐵板拆除，再在底部安裝帆布兜，通過角鋼支架固定在樓板上，接住拆除封堵過程中的墜落物。為避免雜物進入配電箱和插接箱，提前將拆除封堵的孔洞臨近三面安裝好防火擋板，并對當層和下一層的配電箱和插接箱通過圍擋進行保護（施工時間為23：00—次日06：00）。

3）在新開孔位置安裝新平時母線a’和新應(yīng)急母線n’。

4）新母線a’和n’安裝完畢后，在夜間斷電期間，將新母線a’與舊母線a在變電所低壓柜上方始端箱內(nèi)進行并接，新母線n’與舊母線n在ATS柜上方始端箱內(nèi)進行并接，新舊母線根據(jù)相序依次用螺栓將銅排搭接，搭接時注意銅排間距并用絕緣熱縮套保護，安裝牢靠后進行絕緣電阻值搖測，測試合格后調(diào)試送電。檢測舊母線和新母線同時達到正常供電狀態(tài)后，即可開始更換樓層插接箱電纜。

5）將樓層舊母線a和n插接箱內(nèi)電纜抽出，接入到新母線a’和n’插接箱內(nèi)，將電纜橋架修改好。若舊母線a插接箱電纜無法在一晚上更換完成，由于新舊母線并行供電，故舊母線和新母線的插接箱同時有電；待第二天晚上斷電期間更換剩余的舊母線a插接箱電纜，直至所有的舊母線a和n插接箱電纜全部安裝至新母線a’和n’插接箱內(nèi)，達到正常供電狀態(tài)為止。

6）拆除舊母線a和n，在舊母線a位置安裝新母線b’，待b’安裝完畢后，將新母線b’與舊母線b在變電所低壓柜上方始端箱內(nèi)進行并接，同時將樓層舊母線b插接箱內(nèi)電纜抽出，接入到新母線b’插接箱內(nèi)，將電纜橋架修改好，若舊母線b插接箱電纜無法在一晚上更換完成，由于新舊母線并行供電，故舊母線和新母線的插接箱同時有電；待第二天晚上斷電期間更換剩余的舊母線b插接箱電纜，直至所有的舊母線b插接箱電纜全部安裝至新母線b’插接箱內(nèi)，達到正常供電狀態(tài)為止。

改造后平面布置圖如圖2所示。

2.2.2 不停業(yè)送電保障措施

在傳統(tǒng)不停業(yè)母線槽改造項目中，為應(yīng)對施工過程中可能造成原線路斷電后無法再次送電的情況，對需改造線路一般先敷設(shè)臨時電纜為該線路各層配電總箱臨時供電，以保證第二天大樓正常營業(yè)，在整體拆除舊母線槽后安裝新母線槽及插接箱，待所有管線施工完成后送正式電，拆除臨時電纜。但此種施工方法僅適用于小規(guī)格母線槽的拆改更換，在大規(guī)格母線槽拆改施工中，所需替換的臨時電纜規(guī)格過大，無法在市面上購買，需定制加工，工期長、費用高。

本工程舊空氣型母線槽使用年限過長，部分接頭之前已存在過短路燒黑的現(xiàn)象，再加上每日施工時都需送電、關(guān)電至少一次。因此，在新母線槽未安裝完成前，都可能存在舊母線槽無法正常送電甚至部分接頭重新送電后燒毀的情況，將導致第二天大樓無法正常送電。為確保大樓第二天白天正常運營，較傳統(tǒng)敷設(shè)臨時電纜作為保障措施，本文提出了定制母線槽臨時接頭（圖3）的方法，應(yīng)對突發(fā)無法送電的情況。

圖3 定制母線槽直線段始端示意圖

臨時接頭根據(jù)舊母線槽容量規(guī)格進行定制，兩個為一組，中間采用單芯電纜進行軟連接（圖4），如遇緊急情況將替換掉無法正常工作的舊母線槽段，且不受舊母線槽短路燒壞長度的距離限制。

圖4 母線臨時接頭連接示意圖

3 效益分析

3.1 社會效益

基于對大型商業(yè)綜合體母線槽改造施工技術(shù)的研究與應(yīng)用，一方面，大大減少了對商場白天正常營業(yè)的影響，在不停業(yè)的同時很好保證了主干配電系統(tǒng)的改造換新，滿足了商場對新業(yè)態(tài)改造的需求。另一方面，該技術(shù)不僅可以保證本工程施工的順利進行，同時可以推廣高新技術(shù)在傳統(tǒng)建筑業(yè)中的運用，促進行業(yè)轉(zhuǎn)型，增加行業(yè)高新技術(shù)含量，為今后城市更新提供新的施工方案。

3.2 經(jīng)濟效益

相較傳統(tǒng)敷設(shè)臨時電纜的送電保障措施，采用母線槽臨時對接頭可以大大減少施工時間及人工消耗，成本也較低，經(jīng)濟效益可觀。以下以上海正大廣場機電改造總承包工程（標段三）為例，對比兩種不停業(yè)改造送電保障措施，從而得出較直觀的經(jīng)濟成本分析。

3.2.1 采用敷設(shè)臨時電纜的傳統(tǒng)送電保障措施

人工費：臨時電纜敷設(shè)以7個電井平均計算，敷設(shè)一個電井的臨時電纜平均路由長度為100 m，滿足三相五線制要求則單芯電纜平均需要15根300 mm2單芯電纜，得出共需敷設(shè)1 500 m單芯臨時電纜。按照拆裝電纜20元/m人工單價計算，平均1個電井共計產(chǎn)生費用為20元/m×1 500 m=30 000元。因臨時電纜需在母線槽更換前施工完成，故需考慮7個電井都要敷設(shè)，共計產(chǎn)生人工費約為30 000×7=210 000元。

材料費：臨時電纜耗材為一次性費用，按實際敷設(shè)最長回路計算，購買電纜1 500 m，單價按市場均價220元/m計，共需材料費約220元/m×1 500 m=330 000元。

總計人工、材料費約為210000+330000=540000元。

3.2.2 采用母線槽始端法蘭對接頭的送電保障措施

人工費：母線槽始端法蘭接頭安裝近似普通母線槽安裝，平均400元/個，每根母線槽更換兩個接頭共800元；對接頭間電纜拆裝同樣按照20元/m人工單價計算，平均4 m/根×15根共60 m，每次更換需1 200元。若遇無法送電情況，接頭和電纜搶修更換共需2 000元/次，按每個電井均發(fā)生一次無法送電情況估算，共計產(chǎn)生人工費約為2 000元/次×7次=14 000元。

材料費：母線槽始端法蘭接頭按每種規(guī)格制作兩個計算，平均6 000元/個，5種規(guī)格，6 000×2×5=60 000元；連接單芯電纜按最大規(guī)格所需根數(shù)計算15根×4 m/根×220元/m=13 200元。共需材料費約73 200元。

總計人工、材料費約為14 000+73 200=87 200元。

結(jié)論：通過對比得出，采用母線槽始端法蘭對接頭的送電保障措施具有良好的經(jīng)濟效益。

4 結(jié)束語

從業(yè)主的角度考慮，如果在不停業(yè)的情況下完成升級改造，將會減少改造期間的虧損，避免改造期間小業(yè)主的撤柜現(xiàn)象。本文根據(jù)大型商業(yè)綜合體不停業(yè)改造的特點，針對配電系統(tǒng)改造中最復(fù)雜的母線槽改造施工提出了多種新穎的思路和解決辦法，在安全性、實用性、經(jīng)濟性等方面進行了充分的研究分析，提供了豐富的選擇，用可信的數(shù)據(jù)和關(guān)鍵內(nèi)容的重點敘述，反映了城市更新中大型商業(yè)綜合體不停業(yè)升級改造所獲得的經(jīng)驗，效率、質(zhì)量和用戶友好度方面也都取得了明顯的成果，得到了參與各方的一致認可[2]。