電纜入地工程中使用的環(huán)網(wǎng)配電柜,由于廠家提供的工藝圖僅僅表現(xiàn)了環(huán)網(wǎng)柜底座同定的預(yù)埋件示意圖,對于環(huán)網(wǎng)柜運行中的環(huán)境和工作因素就基本沒有考慮,由于設(shè)備使用單位照搬廠家提供的設(shè)備基礎(chǔ)安裝示意圖作為基礎(chǔ)設(shè)計文件,沒有考慮環(huán)網(wǎng)柜的運行環(huán)境和工作因素,因此,這樣的設(shè)計成果是不合理的。
存在的主要弊端是:a.環(huán)網(wǎng)柜基礎(chǔ)內(nèi)的水蒸汽和排管通道傳到基礎(chǔ)內(nèi)的熱氣不容易排至箱體外,造成箱體內(nèi)水汽彌漫。b.沒有考慮電纜安裝的彎曲半徑。c.沒有考慮工作人員方便進入基礎(chǔ)內(nèi)工作的要求。d.設(shè)備基礎(chǔ)內(nèi)長年積水,不利于工作。
針對以上問題,通過長期大量工程設(shè)計,已經(jīng)基本解決了環(huán)網(wǎng)柜基礎(chǔ)設(shè)計存在的弊端。以下將對環(huán)網(wǎng)柜基礎(chǔ)設(shè)計作詳盡介紹。
1環(huán)網(wǎng)柜基礎(chǔ)應(yīng)具備排氣、釋潮功能
1.1環(huán)網(wǎng)柜基礎(chǔ)內(nèi)熱氣、水蒸汽的產(chǎn)生及其危害
由于電纜排管通道在整個長度方向上都是相互連接、貫通的,因此,通道內(nèi)電纜運行產(chǎn)生的熱氣和通道內(nèi)的水蒸汽就很容易進入環(huán)網(wǎng)柜基礎(chǔ)內(nèi)。
按照工藝圖設(shè)計的環(huán)網(wǎng)柜基礎(chǔ)由于沒有考慮排氣、釋潮功能,當(dāng)排管通道內(nèi)的熱氣和水蒸汽傳輸?shù)江h(huán)網(wǎng)柜基礎(chǔ)內(nèi)時,水蒸汽就會在箱體內(nèi)凝結(jié)成小水珠,同時大量水汽彌漫在基礎(chǔ)和箱體內(nèi)。設(shè)備在這樣的環(huán)境中運行,很容易造成電氣短路,金屬件生銹,大大縮短了設(shè)備和電纜頭的使用壽命。
1.2環(huán)網(wǎng)柜基礎(chǔ)排氣、釋潮的解決措施
由于環(huán)網(wǎng)柜基礎(chǔ)沒有設(shè)置排氣通風(fēng)設(shè)施,這是導(dǎo)致基礎(chǔ)和箱體內(nèi)凝結(jié)水珠和彌漫水汽的主要原因,因此,只要增設(shè)排氣通風(fēng)設(shè)施,就可以有效地排除隱患。具體做法見圖1。圖中150×80即為散熱釋潮的通風(fēng)孔,每個基礎(chǔ)總量不少于6個。在通風(fēng)孔內(nèi)裝設(shè)百葉窗,同時在內(nèi)側(cè)設(shè)置不銹鋼鐵絲網(wǎng),鐵絲網(wǎng)每目不大于5mm×5mm,以防止小動物進入基礎(chǔ)內(nèi)。
通氣孔的設(shè)置,通氣孔應(yīng)設(shè)置在基礎(chǔ)四周,并且對地要有一定高度,這個高度可根據(jù)設(shè)備所在點的積水情況而定,如果地點排水順暢,可以按圖一中所示高度120mm設(shè)定,若排水不順暢,可適當(dāng)提高基礎(chǔ)地面以上部分的井壁高度,以滿足防水要求。
2、基礎(chǔ)內(nèi)部空間設(shè)計應(yīng)滿足電纜彎曲半徑要求
2.1 危害的產(chǎn)生及其影響
1)廠家提供的設(shè)備基礎(chǔ)安裝工藝圖,圖中只體現(xiàn)了設(shè)備安裝固定和基礎(chǔ)底座必需幾何尺寸,但基礎(chǔ)內(nèi)部空間卻沒有考慮滿足電纜彎曲半徑的要求,所以,根據(jù)設(shè)備底座同定范圍來確定基礎(chǔ)內(nèi)部空間尺寸,基礎(chǔ)四周就會設(shè)計成直壁式基礎(chǔ),見圖2。
圖2中最上層排管上表面對地埋深為500 mm,最上層排管內(nèi)電纜的安裝軌跡半徑為651 mm,遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于240 mm2鎧裝電纜(電纜外徑79.5 mm)的彎曲半徑1 192.5 mm。從電纜安裝彎曲軌跡可以看出軌跡向外側(cè)偏移距離較大,在支點1和支點2的作用下,造成電纜二次彎曲,圖中反力支點1和反力支點2就容易使電纜線芯產(chǎn)生安裝應(yīng)力,這個應(yīng)力如果得不到釋放,它將具有改變電纜頭、電纜本身以及接線柱外形的趨勢,隨時間的推移,將使電纜受到彎折而老化,最終使電纜頭和接線柱、電纜頭和電纜連接處因疲勞破壞而斷裂。
2)電纜在運行中產(chǎn)生的熱量將導(dǎo)致電纜、電纜頭、接線柱熱脹變形,而變形產(chǎn)生的溫度應(yīng)力受到反力支點1和支點2的約束,那么在線芯和連接節(jié)點上將長期存在內(nèi)應(yīng)力,這個應(yīng)力和安裝應(yīng)力疊加后,將加速破壞電纜、電纜頭和接線柱。
2.2解決安裝應(yīng)力和溫度應(yīng)力的措施
如圖3,將基礎(chǔ)內(nèi)原直壁向外側(cè)移動500mm,電纜彎曲曲半徑就達到了1200mm.電纜安裝軌跡就不會出現(xiàn)圖二所示向外側(cè)偏移的現(xiàn)象,軌跡線彎曲十分平緩,這個半徑能滿足目前應(yīng)用較多的240mm2鎧裝電纜的安裝和溫度變形要求,當(dāng)滿足彎曲半徑要求后,反力支點l和反力支點2就不會對電纜變形產(chǎn)生約束,電纜線芯就不會存在變形應(yīng)力。從而充分保證了電纜及設(shè)備的安全和正常運行。
3、為了便于電纜安裝、檢修,基礎(chǔ)應(yīng)設(shè)置輔助工作井
為了便于電纜安裝、檢修,基礎(chǔ)應(yīng)按照圖三設(shè)置工作井,設(shè)置此井,工作人員可以很方便進出于基礎(chǔ)。使電纜安裝和檢修工作變得十分方便,也使基礎(chǔ)設(shè)計更加人性化。
4、設(shè)備基礎(chǔ)應(yīng)有防水設(shè)計
環(huán)網(wǎng)柜基礎(chǔ)應(yīng)有防水設(shè)計,以保證設(shè)備基礎(chǔ)井內(nèi)環(huán)境不積水,同時便于工作人員進入井內(nèi)工作。
環(huán)網(wǎng)柜基礎(chǔ)防水設(shè)計,如圖三所示,基礎(chǔ)井壁和底板應(yīng)用C20混凝土澆筑,地下水較豐富地區(qū),混凝土應(yīng)按規(guī)定加防水粉。以減少滲漏。
基礎(chǔ)輔助工作井蓋板應(yīng)用鋼筋混凝土現(xiàn)澆板,人孔蓋板應(yīng)用雙層高強度復(fù)合材料蓋板,這類蓋板外層用于承重,內(nèi)層可以防止泥砂和水進入基礎(chǔ)井內(nèi)。
5、結(jié)論
為了保證環(huán)網(wǎng)柜和電纜安全運行,設(shè)置排氣、釋潮通風(fēng)孑L和適當(dāng)增大基礎(chǔ)內(nèi)部空間是非常必要的,這些措施能保證電纜和設(shè)備安全運行,同時,在基礎(chǔ)上增加輔助工作井和防水設(shè)計,這些措施將使環(huán)網(wǎng)柜基礎(chǔ)設(shè)計更加人性化。自2004年以來,我局設(shè)計的城網(wǎng)環(huán)網(wǎng)柜基礎(chǔ),均按此理念設(shè)計并實施,效果顯著,基本達到了設(shè)計要求。
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