一種在線纜穿柜體式處封堵裝置研制

云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司玉溪供電局 朱 輝 孫雪艷 云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司玉溪峨山供電局 尤文婷

1 前言

現(xiàn)階段變電站投產(chǎn)前，高壓開關(guān)柜、二次屏柜、電纜進(jìn)出口處等均需采用封堵措施對線纜連接口處進(jìn)行封堵，目的一是為了防止小動物進(jìn)入設(shè)備運(yùn)行區(qū)域內(nèi)，造成設(shè)備非計劃停運(yùn)事件；二是為了防止變電站內(nèi)運(yùn)行設(shè)備發(fā)生火災(zāi)時，設(shè)備之間有防火隔離措施，避免火災(zāi)進(jìn)一步擴(kuò)大，影響站內(nèi)其他設(shè)備正常運(yùn)行；三是為了防止電纜溝內(nèi)潮氣通過電纜與電纜間隙進(jìn)入運(yùn)行設(shè)備區(qū)域，造成因設(shè)備絕緣降低發(fā)生擊穿的事件。

2 變電站內(nèi)封堵措施采用的形式

在變電站現(xiàn)場，現(xiàn)階段變電站內(nèi)封堵措施主要采用三種形式，一是高壓開關(guān)柜、二次屏柜電纜穿柜體處多采用廠家預(yù)留電纜口隔板（與屏柜同等材質(zhì)）與防火泥結(jié)合的方式進(jìn)行封堵；二是在變電站主要構(gòu)建筑物電纜進(jìn)出口處采用3M 防火隔板與防火泥的方式結(jié)合進(jìn)行封堵；三是采用新型高分子封堵材料對線纜進(jìn)出口處進(jìn)行整體封堵[2]。

2.1 防火水泥封堵

第一、二種封堵形式的共同之處是均采用防火泥對需要密封的進(jìn)出口和需密封的地方進(jìn)行封堵。用與防火泥結(jié)合的方式進(jìn)行封堵，封堵口會因防火泥運(yùn)行時間久，電纜擺動，防火泥內(nèi)油脂氧化分解老化，容易開裂、脫落，不能對封堵口進(jìn)行有效封堵。而且，封堵口因變電站內(nèi)檢修、技改或者增加新設(shè)備等項目，舊的電纜口不滿足穿纜，需要重新打孔制作封堵措施，或者重新制作整面封堵隔板，增加現(xiàn)場工作量和造成資源浪費(fèi)。高壓開關(guān)柜和二次屏柜預(yù)留口因新電纜穿纜后，需重新制作封堵措施，會破壞原設(shè)備配套隔板與螺帽位置，不用螺帽固定隔板，容易移動造成電纜進(jìn)出口處封堵不嚴(yán)，讓小動物有機(jī)可趁。3M 防火隔板大都安裝在構(gòu)建筑物電纜進(jìn)出口處，根據(jù)電纜口徑不一開鑿對應(yīng)大小的方形口進(jìn)行穿纜，再采用防火泥進(jìn)行電纜與隔板之間的封堵，因電纜溝內(nèi)有工作造成電纜擺動時，連接口處的防火泥大多因擺動開裂脫落，需重新進(jìn)行運(yùn)維封堵，增加運(yùn)維工作量；其次新電纜進(jìn)行敷設(shè)時，需對當(dāng)前隔板進(jìn)行切割重新封堵，切割涉及動火作業(yè)，對現(xiàn)場安全措施要求較高，一是需要具備資質(zhì)的作業(yè)人員進(jìn)行專業(yè)操作，二是現(xiàn)場需根據(jù)作業(yè)等級配備相應(yīng)的安全措施，避免對作業(yè)點(diǎn)其余運(yùn)行電纜造成影響。

2.2 新型高分子材料封堵

第三種形式采用新型高分子材料，僅能用于線纜穿柜體處為水平面的區(qū)域或者設(shè)備，使用范圍具有一定的局限性，而且一旦封堵口被破壞，需大面積重新敷設(shè)高分子封堵材料才能有效對電纜口進(jìn)行封堵，造成資源浪費(fèi)。

針對現(xiàn)階段變電站普遍采用的防小動物封堵措施、防火封堵措施存在的問題，基于解決變電站內(nèi)在柜體穿線纜口處進(jìn)行封堵存在的不足，對線纜穿柜體處的封堵措施進(jìn)行研制。研制出一種可以有效防止小動物進(jìn)入設(shè)備運(yùn)行區(qū)域、隔離電纜溝內(nèi)潮氣和解決因防火泥老化增加運(yùn)維工作的封堵裝置。

采用新型的措施：通過對現(xiàn)階段封堵措施和存在問題一一進(jìn)行分析對比，為解決電纜與電纜間隙封堵缺點(diǎn)、電纜口封堵隔板拆裝資源浪費(fèi)、防火泥老化易脫落，采用一種新的在線纜穿柜體處的封堵裝置。通過采用橡膠塞、防火阻燃板與冷縮包覆帶。制作與現(xiàn)有變電站常用電纜規(guī)格型號大小相適應(yīng)的專用封堵器，與橡膠塞配套使用，穿纜后在兩端用冷縮包覆帶進(jìn)行纏繞緊實(shí)，做到電纜兩端的空間有效隔離，可解決現(xiàn)有變電站電纜封堵不嚴(yán)、防火泥易脫落、運(yùn)維工作量大的問題，并能有效保證一、二次設(shè)備電纜的正常運(yùn)行環(huán)境。專用封堵器安裝取下方便，封堵口在涉及新建和改擴(kuò)建工程時，不會被整體破壞，且與對應(yīng)口徑大小的電纜相適應(yīng)，不會造成電纜縫隙大，兩端用冷縮包覆帶進(jìn)行包裹，不易脫落。

3 原理分析

此種在線纜穿柜體的封堵裝置，包括防火阻燃板，防火阻燃板內(nèi)開設(shè)有貫穿孔，貫穿孔內(nèi)設(shè)置有橡膠塞，橡膠塞兩側(cè)設(shè)置有外緊固環(huán)和內(nèi)緊固環(huán)，外緊固環(huán)外側(cè)設(shè)置有冷縮包覆帶，橡膠塞內(nèi)設(shè)置有電纜，外緊固環(huán)上設(shè)置有連接機(jī)構(gòu)，連接機(jī)構(gòu)包括外套環(huán)和內(nèi)套環(huán)，外套環(huán)與內(nèi)套環(huán)同軸設(shè)置，外套環(huán)與內(nèi)套環(huán)之間設(shè)置有弧形壓片。具體部件組成為1、防火阻燃板；2、貫穿孔；3、電纜；4、外緊固環(huán)；5、內(nèi)緊固環(huán)；6、橡膠塞；7、冷縮包覆帶；8、外套環(huán)；9、內(nèi)套環(huán)；10、弧形壓片；11、插接孔；12、螺栓槽。

在線纜穿柜體的封堵裝置具體實(shí)施方式，防火阻燃板1內(nèi)開設(shè)有貫穿孔2，貫穿孔2內(nèi)設(shè)置有橡膠塞6，橡膠塞6兩側(cè)設(shè)置有外緊固環(huán)4和內(nèi)緊固環(huán)5，外緊固環(huán)4外側(cè)設(shè)置有冷縮包覆帶7，橡膠塞6內(nèi)設(shè)置有電纜3，外緊固環(huán)4上設(shè)置有連接機(jī)構(gòu)。連接機(jī)構(gòu)包括外套環(huán)8和內(nèi)套環(huán)9，外套環(huán)8與內(nèi)套環(huán)9同軸設(shè)置。外套環(huán)8與內(nèi)套環(huán)9之間設(shè)置有弧形壓片10，弧形壓片10設(shè)置有兩個?；⌒螇浩?0上開設(shè)有插接孔11，插接孔11設(shè)置有三個?；⌒螇浩?0上開設(shè)有螺栓槽12，螺栓槽12內(nèi)穿插有連接件。插接孔11內(nèi)設(shè)置有連接件，連接件設(shè)置有四組，連接件包括螺栓與螺母。

圖1

如圖2所示，連接機(jī)構(gòu)包括外套環(huán)8和內(nèi)套環(huán)9，外套環(huán)8與內(nèi)套環(huán)9同軸設(shè)置。外套環(huán)8與內(nèi)套環(huán)9之間設(shè)置有弧形壓片10，弧形壓片10設(shè)置有兩個?；⌒螇浩?0上開設(shè)有插接孔11，插接孔11設(shè)置有三個，內(nèi)套環(huán)8與外套環(huán)9組成柔性密封件，柔性密封件兩端面上設(shè)置有環(huán)形壓板和環(huán)形底板，環(huán)形壓板與環(huán)形底板之間通過連接件連接，內(nèi)套環(huán)9上開設(shè)的有環(huán)形內(nèi)凹槽，外套環(huán)8上開設(shè)有環(huán)形外凹槽，兩凹槽組成柔性密封件圓周方向上延伸的環(huán)形空腔，內(nèi)套環(huán)9的內(nèi)凹槽上開設(shè)有若干沿圓周方向均勻分布的盲孔，壓板環(huán)形、柔性密封件與環(huán)形底板中設(shè)置有氣門閥，氣門閥的進(jìn)氣端設(shè)置在環(huán)形底板的內(nèi)插孔中，氣門閥的出氣端穿過柔性密封件后伸入環(huán)形壓板的外插孔中，盲孔形狀為菱形、橢圓形和正多邊形中的一種。

圖2

如圖3所示，弧形壓片10上開設(shè)有螺栓槽12，螺栓槽12內(nèi)穿插有連接件。插接孔11內(nèi)設(shè)置有連接件，連接件設(shè)置有四組，連接件包括螺栓與螺母，連接件為依次貫穿環(huán)形壓板、柔性密封件以及環(huán)形底板的螺栓和螺母，環(huán)形壓板與環(huán)形底板均由通過連接件鎖定的兩個弧形壓片10形成，內(nèi)套環(huán)9與外套環(huán)8上均設(shè)有平行于軸線且貫通整個套環(huán)壁部的開口。

圖3

此種在線纜穿柜體的封堵裝置，包括環(huán)形的柔性密封件、壓板、底板、若干連接件、氣門閥。壓板、底板分別設(shè)置在柔性密封件的兩端面，連接件依次穿過壓板、柔性密封件以及底板后將這三個部件連接為一體。壓板與底板均為圓環(huán)狀，并且壓板與底板均由一對弧形壓片10組合而成；每個壓片上制有若干用于安裝連接件的插接孔11，每個壓片中插接孔11的數(shù)量為三個，三個安裝孔分別位于壓片的中部以及兩端。每對壓片通過組合形成壓板或底板，組合時需將兩個壓片相對應(yīng)的端部插接孔11疊合在一起，因此壓板上形成四個可供螺栓插入的插接孔11，并且底板上形成四個可供容納螺母的插接孔11。組合成底板的兩個壓片上的插接孔11為六角形孔。柔性密封件為圓環(huán)狀，包括內(nèi)套環(huán)9與外套環(huán)8；內(nèi)套環(huán)9與外套環(huán)8同軸布置并且外套封環(huán)穿套在內(nèi)套環(huán)9的外部。內(nèi)套環(huán)9的外圓周面上設(shè)有在圓周方向上延伸并且相連成圈的環(huán)形內(nèi)凹槽，外套環(huán)8的內(nèi)圓周面上設(shè)有在圓周方向上延伸并且首尾相接的環(huán)形外凹槽。內(nèi)套環(huán)9與外套環(huán)8上還設(shè)有便于穿套在電纜3上的開口以及若干供連接件穿插的螺栓槽12，開口在內(nèi)套環(huán)9或外套環(huán)8的母線方向上延伸并且貫通內(nèi)套環(huán)9或外套環(huán)8的壁部，內(nèi)套環(huán)9與外套環(huán)8上相對應(yīng)的兩個螺栓槽12可組成一個完整的螺栓孔。內(nèi)套環(huán)9的內(nèi)凹槽上還設(shè)有若干盲孔，這些盲孔沿著內(nèi)套環(huán)9的圓周方向均勻分布，每個盲孔的長度方向應(yīng)當(dāng)平行于內(nèi)套環(huán)9的母線。柔性密封件中內(nèi)套環(huán)9的內(nèi)凹槽與外套環(huán)8的外凹槽組合形成在柔性密封件圓周方向上延伸的環(huán)形空腔，當(dāng)柔性密封件在受壓時，內(nèi)套環(huán)9往內(nèi)徑方向鼓出從而貼緊住電纜3表面，外套環(huán)8往外徑方向鼓出從而貼緊3M 開孔的內(nèi)壁，而且內(nèi)套環(huán)9上的盲孔可以明顯增強(qiáng)內(nèi)圓周面的鼓出效果，從而提高了柔性密封件與電纜3之間的密封效果。連接件的數(shù)量為四組，每組連接件包括螺栓與螺母。螺栓插入壓板的插接孔11并穿越柔性密封件的螺栓孔后，再連接位于底板插接孔11中的螺母。壓片為尼龍制成，內(nèi)套環(huán)9與外套環(huán)8為橡膠制成。安裝時，先將壓板、底板與柔性密封件裝套在電纜3上，使用連接件將這三個部件組成為一體并安裝氣門閥，然后將整體推入電纜3管中，最后擰緊連接件的螺栓迫使柔性密封件變形，柔性密封件的內(nèi)圓周面貼緊在電纜3表面壁而柔性密封件的外圓周面貼緊在防火阻燃板內(nèi)壁，從而在防火阻燃板內(nèi)外形成密封，使防火阻燃板兩邊隔離從而達(dá)到密封的效果。

利用橡膠塞、防火阻燃板與冷縮包覆帶，制作與現(xiàn)有變電站常用電纜規(guī)格型號大小相適應(yīng)的專用封堵器，與橡膠塞配套使用，穿纜后在兩端用冷縮包覆帶進(jìn)行纏繞緊實(shí)，做到電纜兩端的空間有效隔離，防止潮氣、小動物進(jìn)入，該封堵裝置可旋轉(zhuǎn)取下，方便安裝，便于生產(chǎn)，解決了柜體線纜處的密封不嚴(yán)和封堵脫落問題。

4 結(jié)語

變電站防小動物封堵檢查、防火封堵措施完善一直是變電運(yùn)維工作的一大挑戰(zhàn)，一旦發(fā)現(xiàn)小動物活動的蛛絲馬跡，運(yùn)維人員需開展地毯式搜索，確保不留死角，特別是在運(yùn)行設(shè)備區(qū)域進(jìn)出口處，“不留余地”的封堵尤為重要。本次通過對在線纜穿柜體處封堵裝置的研制，完善變電站線纜穿柜體處封堵措施，采用有空間壓縮的彈性橡膠塞，使得專用封堵器與防火隔板緊密結(jié)合，外部再采用冷縮包覆帶進(jìn)行包裹，應(yīng)用在線纜穿柜體處進(jìn)行封堵效果良好，很大程度改善了防小動物、防火、防潮氣進(jìn)入設(shè)備運(yùn)行區(qū)域的問題。變電站內(nèi)的封堵工作直接影響到變電站的安全供電，必須加以重視，從源頭進(jìn)行防范，在日常工作中進(jìn)行重點(diǎn)檢查，做到及時發(fā)現(xiàn)薄弱環(huán)節(jié)并整改，才能有效防止因封堵問題導(dǎo)致事故事件的發(fā)生[3]。