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计算机屏蔽电缆的选型与施工技术

  屏蔽系统的根本目标是防止数据受到潜在的电磁干扰(EMI),如工业设施和机场及运行关键系统的地方。但是当前,屏蔽电缆选择及施工工程管理手段的落后已成为制约大型电厂电缆施工质量和效率提高的技术关键之一,较粗放的传统管理模式方式已很难适应现代大型电厂的施工要求。如何建成传输质量高的、保密性好的电缆线路,合理选择屏蔽电缆与优化设计施工措施是关键。

  一、屏蔽电缆选择与施工存在的难题

  随着现代电厂机组容量的增大,电厂电缆的数量也大幅度增加。以采用DCS的600MW燃煤机组为例,需安装敷设的电缆有上万根,接线芯数10余万,安装总长度可达1000~2000km,这使得火电厂建设中电缆敷设设计和工程管理工作的难度也大大增加。同时在电厂建设施工中,包括电气、热工等处的电缆选择与施工因数量多,工作量大、工期长且牵涉面广,一直都是投入技术人员、施工人员***多的工作。在整个施工过程中,由于整体布局很难控制,经常出现电缆的局部布局不合理、交叉不合理等问题,甚至会出现局部电缆冒出桥架的现象,对整个电缆施工的工艺质量造成不良影响。此外,对数量巨大的电缆型号、种类、相关设备、路径、敷设和接线情况的汇总、统计工作也十分繁杂,极容易出现漏放或重复现象。因为安装管理手段的落后,有时甚至造成电缆库存不足,影响工期。另外,由于施工现场情况复杂,现场人员有时需根据现场情况变更设计,由于缺乏必要的管理手段,也可能导致设计误差和施工的质量隐患。此外,为解决电缆敷设设计不合理等问题不得不采取增加电缆桥架容量的方法,有时所敷设电缆的桥架容量只能达到60%~70%,浪费了大量桥架。但在某些情况下电厂厂房的设计根本就不可能有排放冗余桥架的空间,如电缆敷设时的交叉严重,就会造成无法排放下原设计的电缆,导致电缆敷设的返工。

  二、屏蔽电缆合理选择与施工的措施

  (一)电缆的选型

  目前常用的屏蔽电缆有油浸、聚氯乙烯绝缘和交联聚乙烯电缆等。目前多采用交联聚乙烯电缆。据使用场合不同,结合具体施工情况,电缆型号又有多种选择。如采用直埋敷设时,应考虑使用铠装电缆;电缆桥架内、架空敷设、穿管敷设及电缆竖井内敷设时,应考虑使用无铠装电缆;变电站内及有特殊防火要求的场所敷设电缆时,宜考虑使用阻燃电缆等。

  (二)电缆的敷设

  屏蔽电缆的敷设有直埋、穿管、浅槽、电缆沟、电缆隧道和架空敷设等几种。直埋敷设由于***节省投资又施工简便,一直被广泛采用。直埋敷设适用于市区人行道、绿地及建筑物边缘地带,在市区敷设时应注意:

  1.表面距地面距离不小于0.7m,缆沟底部无硬质杂物,沟底铺100mm沙土细砂,电缆敷设于沟中后,应松弛一些成波浪形,松弛长度约为全长的0.5%~1%,敷设后再加盖100mm厚软土或细砂,并加盖电缆保护板,覆盖宽度超过电缆两侧各50mm。缆沟回填至沟深一半时,铺一层带警示标志的电缆标志带,回填土应分层夯实。完成后,在直线段每隔50~100m处、电缆接头处、转弯处、进入建筑物处、与其它管线交叉处设标志,防外力破坏。

  2.电缆穿越公路时,应敷于固保护管内;有的重要道路不能破路,采用非开挖技术,敷设高密度聚乙烯(HDPE)电缆导管。电缆敷设在长度较短的桥梁两侧时,也可采用涂塑钢管。电缆保护管的两端宜伸出道路路基两边各2m。管口应无毛刺和尖锐棱角,两端应做成喇叭形,无涂层金属管应在外表涂防腐漆,管内径与电缆外径之比不得小于1.5。

  (三)电缆的接地

  屏蔽作为电磁兼容控制的重要手段,可以有效的抑制电磁干扰。采用屏蔽的电缆一方面可以有效的抑制空间电磁场对传输线的影响,避免通信失效、噪音增大、传输误码、信号误差等现象。另一方面也可以降低电缆内传输信号对外的电磁辐射,减小对周围电磁环境的污染,防止信息的泄露和失密。但是屏蔽电缆的屏蔽层只有在接地以后才能起到屏蔽作用。当前控制屏蔽电缆接地施工的具体方法如下:电缆头制作前应将所敷设的电缆在盘下的部分整理好,排列整齐一致、调好弯度,然后在盘的底部将电缆同定好,接工艺和美观要求从固定点往上留出一定长度,剥去塑料皮和钢铠,再从剥口起始点往上留出大约25cm长的铜丝编织屏蔽线,拉出理直并整理好这段的屏蔽线,压上开口铜鼻子,作为接地引线用,然后清除屏蔽引线以上电缆里层的填充物。在剥口外套上内径比控制电缆稍大一点的花瓶式保护套,把铜丝编织屏蔽线从花瓶式保护套底部引出,再可靠接地,***后用塑料蛇皮套将电缆头引出到接地部分的屏蔽接地线套上。这样既可以保护接地屏蔽线,又可以防止接地线碰及接线端子引起短路和增加干扰源,因为现在微机保护屏交直流电源端子大多安装在***下面。同时建议电缆屏蔽层采用多点接地减弱干扰。因电缆的屏蔽层两端多点接地,使电缆的屏蔽层与接地网构成闭合回路,干扰磁通在这一闭台回路中感应出的电流可产生反向磁通,从而减弱了干扰磁通对芯线的影响。减小屏蔽层和地的阻抗,可增强屏蔽效果。在实际工程施工中,控制电缆的屏蔽层采用多点接地有困难。通常采用控制电缆的两端将屏蔽层可靠接地,效果也很好。

  (四)电缆的防潮

  众所周知,潮气或水分一旦从电缆头或外护层进入电缆绝缘后,就有可能从绝缘外铜丝屏蔽的间隙或从导体的间隙纵向渗透,危及整个电缆系统。因此须***从运输、敷设、安装、试验各个环节做好防潮方案。敷设电缆前要确认电缆端部密封完好,敷设过程要避免外力破坏电缆,且敷设后要及时检查电缆牵引头和电缆主体有无损伤,发现受潮要马上处理。对渗油的电缆及时进行处理,也是防止受潮的重要措施,对电缆隧道、工井等建筑物要及时排除积水,清理杂物。今年夏季城关变电所由于电缆沟内积水过多,引起电缆绝缘受损,保护失效,造成越级跳闸,致使大面积停电。同时由于中、低压电力电缆网多采用树枝状供电方式,电缆接头数量较多,因此把好电缆终端头和中间接头堵漏密封关是保证电缆安全可靠运行的重要措施之一。

  总之,屏蔽电缆的设计与施工要符合规范要求,线路的布局要长远规划,线路力求短、直,减少投资,另外,电缆截面积的选择也要考虑在内。同时在施工验收中严格执行电缆线路施工及验收规范,保证施工质量。

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