鐵路10kV配電所改造施工常見問題分析

劉海生

（中國鐵建電氣化局集團第二工程有限公司，太原030023）

1 引言

近年來，國家對鐵路運輸業(yè)基本建設(shè)和改造工程的投資不斷加大，鐵路配電所的改造施工項目也越來越多。在對鐵路配電所進(jìn)行改造的過程中，相關(guān)電氣設(shè)備不能長時間停電而影響鐵路系統(tǒng)的正常運營，因此，改造施工只能利用有限的鐵路天窗點進(jìn)行或安裝臨時設(shè)備（如箱式開關(guān)柜，下文稱“移動配電所”）代替既有設(shè)備供電。利用天窗點施工時，由于天窗時間短、數(shù)量有限，設(shè)備調(diào)試過程復(fù)雜，停、送電操作頻繁，而新的配電所設(shè)備無法在短時間內(nèi)改造完成，因此，工期受到了嚴(yán)重影響，而且施工中存在較大的安全隱患。在對配電所進(jìn)行大范圍改造時，安裝移動配電所暫時代替既有設(shè)備供電既可以提高效率、縮短工期，且不影響鐵路運營，過渡更安全可靠。而且多座配電所都需要改造時，移動配電所可以重復(fù)使用，從而節(jié)約成本，提高經(jīng)濟效益?，F(xiàn)將改造施工中的常見問題進(jìn)行簡要分析，以便在今后施工中得以避免。

2 配電所改造施工中常見問題

2.1 現(xiàn)場調(diào)查不全面

詳細(xì)的現(xiàn)場調(diào)查是完成施工的基礎(chǔ)和前提，調(diào)查應(yīng)全面、準(zhǔn)確，以便編制出經(jīng)濟合理、有針對性的施工組織方案，合理部署施工力量，科學(xué)施工，安全高效完成改造任務(wù)。反之，如果對現(xiàn)場情況調(diào)查得不夠清楚，經(jīng)常會造成設(shè)備運輸、吊裝困難或者準(zhǔn)備的機具、材料的型號、數(shù)量與現(xiàn)場所需不符，無法按既定方案施工，影響工程進(jìn)度。

施工技術(shù)負(fù)責(zé)人及對既有設(shè)備運行情況比較了解的運營維管人員必須參加現(xiàn)場調(diào)查，調(diào)查要盡可能的詳細(xì)，具體包括：（1）調(diào)查既有設(shè)備的供電運行方式、負(fù)荷情況以及線路走向，包括貫通饋出線、自閉饋出線、站饋線等各回路的負(fù)載情況以及主控室交直流屏、通信機械室、信號機械室的電源情況；（2）調(diào)查周圍的道路運輸情況，橋梁承重及涵洞高度是否滿足運輸要求，確認(rèn)設(shè)備進(jìn)場時的行車路線以及可以利用的運輸工具；（3）調(diào)查施工場地周圍環(huán)境、倉儲條件，確認(rèn)材料設(shè)備進(jìn)場的存放位置；（4）調(diào)查同一作業(yè)區(qū)段其他單位施工內(nèi)容、作業(yè)地點以及相互影響情況；（5）測量既有電纜長度能否滿足接線要求，是否需要制作電纜中間接頭。調(diào)查完成后，應(yīng)編制施工調(diào)查報告，以便后續(xù)施工需要時查閱。

2.2 施工準(zhǔn)備不充分

施工準(zhǔn)備是組織施工的前提，是順利完成施工任務(wù)的關(guān)鍵，包括技術(shù)準(zhǔn)備、物資準(zhǔn)備、人力準(zhǔn)備、機械準(zhǔn)備、培訓(xùn)交底等。施工準(zhǔn)備工作應(yīng)做到盡量細(xì)致、全面，包含預(yù)想施工中可能出現(xiàn)的各種問題的應(yīng)急處置措施，以確保均衡、連續(xù)、科學(xué)合理地完成施工任務(wù)。

施工過程中，常發(fā)生工器具損壞、材料準(zhǔn)備不足或施工人員未充分了解施工內(nèi)容及技術(shù)要求，造成無法按計劃完成施工任務(wù)或者工藝質(zhì)量不合格。

開工前，應(yīng)到相關(guān)部門審批施工組織方案，辦理施工安全協(xié)議、施工配合協(xié)議、開工報告等，按要求在施工調(diào)度系統(tǒng)提報施工計劃；應(yīng)對所有參加施工的人員進(jìn)行安全教育培訓(xùn)，對施工內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)交底，明確各自的施工任務(wù)及安全注意事項；派專人嚴(yán)格檢查施工所需材料的規(guī)格、型號、數(shù)量是否滿足要求，確認(rèn)施工機具、儀器儀表的使用情況良好。在電源倒接施工時，為了不影響既有鐵路運輸，一般要求在規(guī)定的天窗時間內(nèi)完成，由于施工人員多，作業(yè)時間短，難免出現(xiàn)操作失誤、附件損傷報廢的情況，因此，應(yīng)備有部分專用工器具（如專用扳手、壓接鉗、高壓核相儀、低壓相序表等）、易損傷的附件材料（如電纜終端附件）及相關(guān)應(yīng)急搶險材料（如電纜中間接頭），萬一發(fā)生損毀能夠及時更換[1]。

只有準(zhǔn)備工作充分，才能發(fā)揮各方面的積極因素，合理利用資源，加快施工進(jìn)度，提高工程質(zhì)量，確保施工安全，降低施工成本。

2.3 專業(yè)間接口不當(dāng)

接口問題對工程質(zhì)量及施工進(jìn)度的影響較大，是施工過程中的關(guān)鍵步驟，處理好接口問題能有效降低施工難度，提高工藝質(zhì)量。

接口問題處理不好會導(dǎo)致各種問題而影響正常施工。以與土建專業(yè)接口為例，隨著設(shè)備容量的增加，高壓電纜的截面也隨之加大，電纜敷設(shè)時經(jīng)常出現(xiàn)空間狹小、電纜彎曲半徑不足，預(yù)埋保護(hù)管或槽道安裝位置不合理等現(xiàn)象導(dǎo)致電纜無法按設(shè)計路徑敷設(shè)；由于基礎(chǔ)預(yù)留孔洞位置錯誤或基礎(chǔ)預(yù)埋槽鋼尺寸與設(shè)備尺寸不符導(dǎo)致電纜無法引入、設(shè)備無法安裝；接地裝置或預(yù)埋管線尚未埋設(shè)地面便已經(jīng)硬化完成。

因此，為了避免發(fā)生接口錯誤，在基礎(chǔ)施工前，應(yīng)認(rèn)真審查本專業(yè)及土建專業(yè)施工圖紙，了解電纜數(shù)量，敷設(shè)路徑；同設(shè)備廠家核對設(shè)備尺寸、線纜引入孔位置等信息。在同土建專業(yè)進(jìn)行接口時，應(yīng)按要求核對電纜溝走向、預(yù)留孔洞位置、預(yù)埋管的型號及數(shù)量、基礎(chǔ)尺寸、槽鋼平整度等是否滿足后續(xù)施工要求；商定施工先后次序，避免交叉干擾，如室內(nèi)大型設(shè)備安裝時，最好設(shè)備就位后再安裝房門。

2.4 施工工藝質(zhì)量不合格

隨著科技的發(fā)展，企業(yè)施工能力不斷增強，國家對工程質(zhì)量及施工工藝的要求越來越高，相關(guān)驗收標(biāo)準(zhǔn)不斷更新。設(shè)備安裝完成后除了能實現(xiàn)相應(yīng)功能、滿足驗收標(biāo)準(zhǔn)、方便后期運營維護(hù)，還必須要工藝美觀。

施工過程中，常由于作業(yè)人員操作能力不足或態(tài)度不嚴(yán)謹(jǐn)造成工藝質(zhì)量不合格。例如，開關(guān)柜拼接就位時，經(jīng)常發(fā)生開關(guān)柜與基礎(chǔ)槽鋼間出現(xiàn)較大偏差，且同一列開關(guān)柜面數(shù)越多偏差越嚴(yán)重。因此，開關(guān)柜安裝時，應(yīng)由端柜側(cè)開始進(jìn)行，第一面開關(guān)柜就位后，調(diào)整其位置、垂直度和水平度，盡量減小誤差，確認(rèn)滿足要求后固定牢靠，然后按圖紙依次連接后續(xù)開關(guān)柜。

由于配電所內(nèi)高壓電纜及控制電纜較多，容易發(fā)生電纜交叉或絞擰。電纜敷設(shè)前，應(yīng)根據(jù)電纜回路數(shù)量，提前規(guī)劃電纜溝內(nèi)電纜路徑及電纜在支架上的布放位置，預(yù)留電纜引入、引出孔洞，預(yù)埋保護(hù)鋼管，確保不同型號電纜間距離滿足規(guī)范要求。高壓電力電纜質(zhì)量重、彎曲半徑大，而且有較大回彈力，電纜路徑選擇時應(yīng)盡量減少高壓電纜的轉(zhuǎn)彎次數(shù)、避免交叉、并預(yù)留有足夠的空間，降低施工難度；控制電纜應(yīng)排列整齊、綁扎牢固，二次配線正確美觀、連接可靠。多回路電源同時倒接時為了避免將回路弄混，應(yīng)在倒接前將各回路進(jìn)行標(biāo)識，倒接時分工明確，逐一進(jìn)行。

因此，施工中，現(xiàn)場管理人員應(yīng)充分了解各工序施工流程及相關(guān)技術(shù)要求，合理規(guī)劃施工順序，加強作業(yè)人員技能培訓(xùn)，統(tǒng)一工藝標(biāo)準(zhǔn)，提高施工質(zhì)量。

2.5 測試及試驗不徹底

為了保證電力系統(tǒng)的運行安全、檢驗設(shè)備功能、發(fā)現(xiàn)并消除施工缺陷，電力設(shè)備在安裝過程中、正式投運前要進(jìn)行必要的試驗。如果未按規(guī)定項目進(jìn)行試驗或者試驗標(biāo)準(zhǔn)不符合要求，將存在安全隱患，甚至造成嚴(yán)重后果。

首先，電纜頭制作前要進(jìn)行電纜絕緣測試，絕緣測試除了能初步檢測電纜質(zhì)量，還能檢驗電纜連接位置的準(zhǔn)確性，防止發(fā)生連接錯誤。電纜頭制作完成、安裝前要進(jìn)行耐壓試驗，進(jìn)一步檢驗電纜質(zhì)量及電纜終端頭制作工藝是否合格。但是，在對既有舊纜進(jìn)行試驗時，試驗電壓不宜過高，由于既有電纜使用多年可能出現(xiàn)絕緣老化，尤其既有中間接頭處，容易發(fā)生擊穿，如果電纜較長，且有多個中間接頭，擊穿地點不宜確定，將延誤正常施工。

其次，為了提高供電可靠性，重要的一級負(fù)荷均設(shè)置有兩路電源，例如，鐵路系統(tǒng)中，每座10kV配電所一般均從不同變電站接引兩路進(jìn)線，兩座配電所之間也有兩路貫通線路連通為區(qū)間負(fù)荷供電。設(shè)備的兩路電源一主一備，且常安裝備用電源自動投入裝置來提高可靠性，一路電源出現(xiàn)問題，另外一路自動投入，這時的兩路電源必須相序一致。所以，倒接后的配電所各引入和饋出回路，在正式送電前都必須進(jìn)行核相試驗，以確保輸電線路相序與用戶三相負(fù)載所需求的相序一致。若不核相，由于安裝接線錯誤，出現(xiàn)相序不一致，引起三相設(shè)備的非正常運行（如電機反轉(zhuǎn)），或者短路事故。

無法進(jìn)行高壓核相的電源回路，需提前對計劃倒接的電源進(jìn)行低壓核相并留存記錄，倒接后，在原測試點重新進(jìn)行復(fù)測，并與倒接前的相序情況進(jìn)行比較，無誤后方可正式送電。因為個別低壓回路可能在本回路其他地點進(jìn)行了調(diào)整，導(dǎo)致既有測量點既為反序情況。另外，特殊情況下，當(dāng)兩路電源相位角接近60°時，高壓核相儀測得數(shù)據(jù)無法確定相序是否相同，則可使用低壓相序表在低壓回路進(jìn)行復(fù)測，以確保兩路電源的相序相同且與倒接前相序一致。

最后，為了檢測新設(shè)備的安裝質(zhì)量及各項技術(shù)參數(shù)以及運輸、安裝過程中是否發(fā)生損傷，保護(hù)裝置是否真正起到保護(hù)與控制作用，在設(shè)備安裝完成后需進(jìn)行單體試驗及保護(hù)試驗。試驗必須由專職人員嚴(yán)格按照試驗標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，全面、無遺漏，并做好全面的安全防護(hù)措施。

2.6 溝通不到位

工程項目中的返工往往是由于溝通不暢造成的。配電所改造施工，除了建設(shè)、施工、設(shè)計、監(jiān)理單位，必須有設(shè)備管理單位的監(jiān)督配合才能順利完成。施工過程中，會不可避免地出現(xiàn)偶發(fā)事件或發(fā)現(xiàn)個別設(shè)計缺陷影響正常施工時，這時，要同相關(guān)部門及時溝通。由于不同單位部門考慮的角度不一樣，制定具體施工方案時，要綜合各個部門的想法與要求，按照安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、切實可行、好中選優(yōu)的原則商議出最經(jīng)濟合理的處理方案，以便能減少施工缺陷、避免返工誤工、提高施工效率。

3 結(jié)語

總之，在配電所改造施工過程中，通過充分的現(xiàn)場調(diào)查，充足的施工準(zhǔn)備，專業(yè)間良好的接口，標(biāo)準(zhǔn)的施工工藝，嚴(yán)格細(xì)致的檢測試驗方法及各部門間良好的溝通與配合，來避免如上所述的各類常見問題，必能安全、優(yōu)質(zhì)、高效地完成改造施工任務(wù)。