電纜橋架系統(tǒng)在電纜廊道中的應(yīng)用

葛洲壩水力發(fā)電廠500kV開關(guān)站地下電纜廊道總長約800m，電纜布置雜亂，電纜支架銹蝕嚴(yán)重，接地不可靠，無通風(fēng)系統(tǒng)，照明系統(tǒng)設(shè)計照度不夠，防火措施不健全。為此，運(yùn)用電纜橋架系統(tǒng)對電纜廊道進(jìn)行了技術(shù)改造。運(yùn)行表明，電纜橋架系統(tǒng)應(yīng)用成功，達(dá)到了“安全、實用、經(jīng)濟(jì)、美觀”的目的，改善了電纜廊道的運(yùn)行和工作環(huán)境。

電纜橋架系統(tǒng)是一個以電纜橋架為主體，以電纜防火、廊道通風(fēng)、廊道照明、消防報警等子系統(tǒng)綜合配套的系統(tǒng)。電纜橋架系統(tǒng)的每個子系統(tǒng)都是一個獨(dú)立的運(yùn)行體系，同時它又對每個子系統(tǒng)進(jìn)行了有效整合。一旦廊道內(nèi)發(fā)生火災(zāi)，整個系統(tǒng)就會產(chǎn)生聯(lián)動效應(yīng)，將火災(zāi)控制在局部區(qū)域，并自動進(jìn)行消防與報警。因此該系統(tǒng)是電纜支架及其配套設(shè)施的最優(yōu)替代品，它融合現(xiàn)代高新技術(shù)、材料和工藝于一體，能夠?qū)崿F(xiàn)在不停電的條件下，安全、優(yōu)質(zhì)、高效地完成電纜廊道技術(shù)改造的目標(biāo)。

1電纜廊道現(xiàn)狀

葛洲壩水力發(fā)電廠500kV開關(guān)站的地下電纜廊道總長約800m，其內(nèi)不同程度地存在以下問題：

(1)電纜。不同電壓等級的電纜沒有進(jìn)行分層擺放，高壓動力電纜、控制電纜等布置雜亂，部分層次電纜數(shù)量超過設(shè)計占積率，致使電纜重疊、交叉、串層、拖地等現(xiàn)象比較嚴(yán)重;電纜支架銹蝕嚴(yán)重，部分電纜支架斷裂，且電纜支架插接，故接地不可靠。

(2)通風(fēng)。所有電纜廊道內(nèi)均無通風(fēng)系統(tǒng);使得SF6等有害氣體聚集、沉積其內(nèi)，無法有效清除;由于地面滲水、廊道壁面結(jié)露，造成廊道內(nèi)濕度過大。

(3)照明。照明燈具部分破損、底座銹蝕，廊道內(nèi)原照明系統(tǒng)設(shè)計照度不夠，光源標(biāo)準(zhǔn)低、破霧效果差、視角小;照明電源布線不夠合理。

(4)防火。電纜層間無防火隔爆措施，防火墻和其他防火設(shè)施大部分破損，防火材料的性能較差。

(5)消防報警監(jiān)控。部分消防設(shè)施與報警監(jiān)控系統(tǒng)脫離，報警監(jiān)控系統(tǒng)失去報警監(jiān)控功能，系統(tǒng)布線零亂、不夠合理。

2電纜橋架的技改設(shè)計及實施

2.1電纜橋架部分

(1)原則。電纜橋架改造設(shè)計原則為“安全、實用、經(jīng)濟(jì)、美觀”。①安全：改造后，500kV開關(guān)站廊道的電纜全面達(dá)到電力行業(yè)對電纜防火隔爆的規(guī)范要求，減少電纜火災(zāi)事件的發(fā)生幾率，縮小火災(zāi)故障的影響范圍，徹底杜絕大面積電纜火災(zāi)事故的發(fā)生;②實用：在確保安全的基礎(chǔ)上，考慮電纜橋架安裝及電纜維護(hù)檢修便利，方便電纜故障的查找、新電纜敷設(shè)、舊電纜拆除，同時預(yù)留空間和位置，以兼顧設(shè)備更新增減電纜的可能性;③經(jīng)濟(jì)：在滿足安全、實用的基礎(chǔ)上，合理確定電纜橋架的走向、規(guī)格、層數(shù)，從而合理支出改造費(fèi)用;④美觀：電纜橋架布局規(guī)范、統(tǒng)一，注意電纜橋架外觀美、線形流暢。

(2)走向。電纜走向保持與原來的布置一致。

(3)固定方式。電纜橋架采用槽鋼立柱壁側(cè)式單端固定方式，使用橋架托臂支撐，架空安裝;槽鋼立柱和橋架托臂均進(jìn)行除銹、鍍鋅、噴塑處理。

(4)選型。采用托盤式電纜橋架，橋架表面進(jìn)行除銹、鍍鋅、噴塑處理;橋架的規(guī)格根據(jù)廊道的具體空間尺寸、高壓電力電纜與控制電纜外徑不一而分別選用不同規(guī)格的電纜橋架。

(5)層數(shù)。按散熱要求布置高壓電力電纜，電纜之間凈距不小于電纜外徑，允許布置1層，當(dāng)位置受到限制時可按40～50%的占積率來考慮;動力電纜按散熱要求布置，電纜之間凈距不小于電纜外徑，允許布置2層，當(dāng)位置受到限制時可按50～70%的占積率重疊堆放，允許布置3層，電纜在橋架內(nèi)的占積率可按50～70%來考慮。

(6)布置尺寸。槽形電纜橋架的布置尺寸一般要求為：托架距頂棚高度≥300mm，托架垂直間距≥250mm，托架垂直凈距≥120mm。

(7)電纜交叉區(qū)的設(shè)計。要在不停電的條件下完成電纜橋架的技改，可將眾多的電纜交叉點(diǎn)集中到一個區(qū)域段，使用電纜轉(zhuǎn)換箱，在其中完成電纜的交叉、串層。

(8)接地。拆除廊道中原有的接地扁鐵，更換成50mm×5mm的鍍鋅扁鐵，接地扁鐵與電纜橋架槽鋼立柱焊接，并每間隔50m與開關(guān)站接地系統(tǒng)焊接。

2.2防火部分

(1)設(shè)計目標(biāo)。杜絕大面積火災(zāi)事件發(fā)生，杜絕電纜火災(zāi)在電纜層間蔓延，杜絕高壓電纜、動力電纜引燃控制電纜事件發(fā)生，防止外界火源引燃電纜，防止電纜火焰在同一層延燃，將火災(zāi)控制在盡可能小的區(qū)域。

(2)電纜橋架進(jìn)行層間防火隔離。在高壓電纜、動力電纜的電纜橋架層上加蓋由防火隔板制作而成的防火護(hù)罩;同時，電纜橋架層與層之間采取每隔3層用防火隔板進(jìn)行防火分隔的方式，這種方式，既可以減少電纜橋架可能的渦流發(fā)熱，又可以比較經(jīng)濟(jì)地提高電纜橋架層間的耐火能力。

(3)分隔不同類型的電纜。將高壓電纜、動力電纜、控制電纜分開敷設(shè)，分別設(shè)置高壓電纜層、動力電纜層、控制電纜層，從上至下布置為高壓電纜層、動力電纜層、控制電纜層。

(4)封堵電纜孔洞。使用有機(jī)堵料、防火隔板、無機(jī)涂料對電纜穿墻孔洞進(jìn)行防火封堵。

(5)設(shè)置防火門、阻火段和防火墻。在每一個分支廊道與主廊道交界處設(shè)置防火門，主廊道內(nèi)每間隔100m設(shè)置1個防火門，防火門由防火隔板制作的框架、防火包等防火材料構(gòu)成，在防火門位置預(yù)留有消防報警系統(tǒng)的安裝空間與位置;在電纜橋架內(nèi)每間隔30～40m，使用有機(jī)堵料制作阻火段，同時在電纜橋架的交叉點(diǎn)，也設(shè)置阻火段;根據(jù)電纜橋架的走向，每間隔60m設(shè)置防一火墻，防火墻由防火包、有機(jī)堵料、防火隔板、無機(jī)涂料等構(gòu)成。

2.3廊道照明部分

(1)照明方式選擇。采用一般照明方式，使整個廊道工作區(qū)域內(nèi)獲得基本上均勻的照度。

(2)照明種類設(shè)置。正常照明裝置供正常情況下使用;事故照明裝置則在正常照明因故障熄滅后，可引導(dǎo)工作人員從廊道內(nèi)安全疏散。

(3)照度標(biāo)準(zhǔn)。正常照明的照度標(biāo)準(zhǔn)為最低照度值不得低于5lx，設(shè)計取值100lx;事故照明的照度標(biāo)準(zhǔn)為最低照度值不得低于0.5lx。

(4)光源及燈具的選擇。正常照明光源，采用熒光燈。事故照明光源，采用白熾燈。根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境條件、光強(qiáng)分布、用途、限制眩光等選擇燈具，盡量選用效率高、維護(hù)檢修方便的照明器材。正常照明燈具選擇了飛利蒲Pacific196系列防塵防水燈具，事故照明燈具選擇BZ2-J3×273×2型雙面整體式閃爍音響應(yīng)急標(biāo)示燈。

(5)燈具的布置。①正常照明燈具：考慮到主廊道與分支廊道的截面面積不同，經(jīng)照度計算，主廊道的燈具布置中心距離為7m，在分支廊道的燈具布置中心距離為9m。②事故照明燈具：各個安全出口安裝1個“EXIT安全出口”指示燈。各分支廊道的入口安裝1個“#×廊道”指示燈。

(6)電纜選型及布線方式。①電源引接方式及電纜選型：照明電源從原來的照明分電控制箱內(nèi)引接電源，每個廊道使用1條獨(dú)立的護(hù)套電源線。②照明電纜布線方式：采用25mm的塑料槽板嵌墻固定，每條塑料槽板內(nèi)放置1根護(hù)套線。

2.4廊道通風(fēng)部分

在原電纜廊道的每一個終端增設(shè)通風(fēng)口并裝設(shè)軸流風(fēng)機(jī)進(jìn)行通風(fēng)換氣，以便將廊道中沉積的SF6氣體排出。

2.5消防報警部分

因葛洲壩電廠將根據(jù)全廠電纜廊道實際情況進(jìn)行整體設(shè)計考慮，因此500kV開關(guān)站電纜廊道此次技改只預(yù)留了消防報警系統(tǒng)的安裝空間與位置。