隧道施工高压电施工工艺手册

隧道施工高压电施工工艺手册电力是隧道施工中照明和机械动力的主要能源。搞好供电工作，使隧道施工时有足够亮度的照明及充裕的动力来源，并安全可靠，是保证隧道正常施工的重要条件。13.1电源及电压的选择1、电源选择隧道施工电源，一般可分系统供电和自发电站两种。系统供电是指当地地方电力系统或铁路专业电力系统供电，选择时应首先考虑。在不能取得系统供电的情况下，自发电站则常采用内燃机发电。重点工程的长大隧道，可先行修建容量约为计划最大用电量的30%～40%自发电站，作为开工初期的过渡电源和将来的备用电源。2、线路电压等级隧道供电电压，一般是三相四线400/230伏，长大隧道可用6～10千伏，动力机械电压标准是380伏，为确保施工地段的安全，规定洞内照明电压为：成洞地段：110—220伏开挖、支撑及衬砌地段24—36伏手提作业灯12—24伏为满足动力和照明用电的需要，在线路最终端最大电压降应小于10%，据以选用经济合理的导线断面。3、导线的选择一般400/230伏供电线路尽可能采用塑料铝绞线或橡皮绝缘铝芯绞线架设，6～10千伏高压供电线路则采用高压电缆敷设。开挖、未衬砌地段，动力供电系统要采用4芯橡套电缆，照明供电系统可采用铝芯塑料线或铝芯橡皮绝缘线，有条件者则可采用两芯橡套电缆。各种导线的规格可参阅隧道施工技术手册。13.2施工用电计算隧道施工用电设备，如电灯、抽水机、空压机、通风机等，虽然都在电网中，并非都在同一时间内开动，也不一定经常满载运行。在计算用电量时，应考虑上述因素，即各类用电量乘以相应的系数，同时，考虑到电源通过电网输送到各用电设备时，在输送中要消耗一部分电能，因此，其总用电量可用下式计算：P=K×（∑Pa/Aη×K1×K2+∑Pb×K1）（摘自中国铁道出版社出版的《隧道》）式中：P—总用电量（KVA）；K—电力线路能力损耗系数，采用1.05～1.10；A—全部动力设备功率因素，采用0.6～0.8，；∑Pa—动力用电总量；∑Pb—照明用电总量；η—电动机及其他动力设备效率，采用0.83～0.88，K1—同时用电系数，动力设备取K1=0.7；照明取K1=1；K2—动力负载系数，为0.75～1.0；2、电力电缆的选择：（1）电流量的计算为：P=1.732UI其中：P=581KVAU＝10KVI=P/（1.732×U）=581/（1.732×10）=34A（2）根据负载电流选择电力电缆：交联聚乙烯绝缘电力电缆在空气中敷设的载流量（A）主线芯数×截面（mm2）铝芯铜芯6~10KVθe=90℃35kv单芯θe=80℃6~10KVθe=90℃35kv单芯θe=80℃25℃30℃35℃40℃25℃25℃30℃35℃40℃25℃3×16999490861271221161113×251281231171121661591521453×35154147141135200192184175（此表摘自冶金工业出版社《实用电工手册》）13.3线路布置13.3.1变压器的安装及电力电缆的铺设1、变压器的安装：洞内变压器应安装在干燥的避车洞或不用的横向通道处，无条件时应安设在洞内较宽阔的位置，同时不应妨碍洞内的交通运输。变压器与周围及上下洞壁的距离不得小于30cm。变压器周围构筑防护栏，与周围环境隔开，并悬挂明显的警示标牌和其他的警示设施。2、电力电缆的铺设：高压电缆的铺设的规范及要求：a、高压电缆在铺设时禁止机械损伤；b、高压电缆悬挂高度距人行地面的距离不小于3.5米，悬挂支点的间距应小于5米；c、高压电缆宜安装在与风水管路相对的一侧，安装在同一侧时，必须铺设在管路上方，并保持1米以上距离；d、电缆通过以后需要施工的位置时要做预留，并做好防护工作；e、洞内高压电缆在与洞外架空高压线连接时，应安装相同电压等级的阀型避雷器一组及开关设备；f、不允许将通电的多余电缆盘绕堆放，以免引起电缆过热而发生燃烧和增加电路压降。3、高压电缆与高压母线之间的连接方式：在高压母线与进洞高压电缆之间安装一台高压断路器，高压断路器型号ZN10/1250-31.5，额定电流1250A，额定开断电流31.5KA，整定电流50A，保证设备或线路发生故障时能快速切断故障回路，以保证无故障部分的正常运行。4、成洞地段用400/230伏供电的成洞地段，一般可用明线架设成固定式电路如图。用高压6～10千伏供电的电缆线路（成洞），应尽可能地选用铠装电缆，电缆和其他电路应沿洞壁一侧敷设如图。5、开挖、未衬砌地段开挖、未衬砌地段，动力电缆和低压照明电线，在有木支撑的地段一般可按下图的方法架设，不允许直接放置在铁钉上。在无支撑地段，可临时钻孔按图放置。拖线长度不宜大于30米，不允许将通电的多余电缆盘绕圈子堆放，以免热量集中引起电缆过热而燃烧和增加线路电压降。输电干线和动力线路应与照明线路分开架设，其原则是：高压在上，低压在下；干线在上，支线在下；动力线在上，照明线在下；不应在风、水管路一侧架设线路。根据隧道作业的特点，电线线路架设应分两次进行，即：在进洞初期，先用橡皮套电缆装设临时性电路，随着工作面的推进，在成洞地段用胶皮绝缘线架设固定性线路，换下电缆供继续前进的工作面使用。隧道照明6、隧道照明（1）在开挖、支撑及衬砌地段，一般采用24～36伏白炽灯泡配用螺口灯头；成洞地段一般采用110伏或220伏白炽灯泡配用插口灯头或日光灯管，其漏水地段采用36伏白炽灯泡配用螺口灯头。（2）电灯照明应保证作业安全，亮度均匀。在施工作业地段每平方米不少于15瓦，不安全因素较多地段要适当增加。运输道路在未成洞地段每隔6米，成洞地段每隔10米装设60瓦灯一盏。13.4安全作业和接地1、安全作业：有关安全作业，除应遵守一般电工安全作业规程外，重点应注意：（1）线路及接头不允许有裸露，要经常检查，发现裸露应立即包扎。（2）各种过流保护装置不应任意加大其容量，不能用任何金属丝代替熔丝。（3）电工人员操作时必须戴绝缘手套和穿绝缘胶鞋。（4）在需要触及导电部分时，必须先用测电器检查，确认无电后，才能开始工作，并事先将有关切断封锁，以防误合闸。（5）一切电器设备的金属外壳或构架都必须进行妥善的接地。2、接地接地是防止电气事故的主要措施。在隧道中需要接地的器械包括：与电机连接的金属构架，变压器外壳，配电箱外壳，起动器外壳，高压电缆的金属外皮，低压橡套电缆的接地芯线（即联接变压器中性点的中性线），风水管路，轨道以及洞内临时装设的金属支架等。接地是由高压电缆外皮和低压电缆的接地芯线以及所有明线架设的中性线连接成一个总的接地网路，在网路上分别连接上述需要接地的器械，构成为具有多处接地装置的接地系统。接地装置作成后，应按要求测量其电阻值（见下表），以后每隔5个月应测量一次，如达不到要求，要进行处理。对风水管路的接地，可在管路的首尾端以及中间的适当地段设置二、三个接地点，可以单独设置，也可以和电路的接地装置合并在一起，其目的是为了防止电器设备漏电或带电线路碰触这些金属管道而造成触电事故。接地电极的规格及要求电极形式装置类别板型电极管型电极电阻值（Ω）中心接地装置面积≥0.7m2厚度≥2.5mm铁管直径30-35mm极数4-5，长度1.5m≤4分支接地装置面积≥0.2m2厚度≥2.5mm铁管直径30-35mm极数1，长度1.5m≤1013.5电力设施的检验及维护13.5.1电力设施的维护1、变压器的维护：变压器拉闸停电时，先拉低压开关，后拉高压跌落开关。变压器合闸供电时，与拉闸相反，先合高压跌落开关，后合低压开关。变压器应严格按照铭牌规定运行，对运行中的变压器应进行定期的不停电外部检查，并记录检查结果，巡视检查项目主要有：（1）音响是否正常，正常时应为平稳的嗡嗡声，无响声增大，不均匀现象或不正常杂音。（2）油位是否正常，即油面在规定限度之上，各部分无渗漏油现象。（3）油温是否正常，即油温上升缓慢，上层油温不超过80℃。（4）油色是否正常，油色无明显变化，油内无杂质水分。（5）各导线接头是否接触良好，无松动跳火现象。（6）套管清洁，无裂纹和放电痕迹。（遇以上任何一项不正常时，应停止运行）（7）负载情况是否正常，负载电流不得超过变压器额定电流，变压器电压变动范围应在额定值的±5%以内，三相负载平衡偏差不得超过10%。变压器要有专人做经常性维护工作，一般半个月应对变压器巡视一次，特殊情况增加巡视次数。2、高压电缆的维护：（1）电缆应每周定期巡查1～2次，巡查的主要内容有：a、电缆外层有无放电烧损的情况。b、电缆接触是否良好，有无断股现象。c、终端瓷套是否清洁，接地线接触是否良好。d、电缆的挂钩，夹子，卡箍等装置有无松动或锈烂现象。（2）电缆温度检查每月至少一次，测量电缆温度应在负荷最大时进行。（3）用配电盘的电流表或钳形电流表在有代表性的时间里测定负荷电流，其值不超过允许负载流量。（4）电缆金属保护层的接地线应同洞内接地网的主接地极相连，接地电阻值不应大于4Ω。（5）在喷射混凝土时，应对电缆进行遮护，避免混凝土沾附在电缆上。13.5.2变压器及高压电缆的检验1、变压器的检验：新安装的变压器在投入运行前都需要进行检验，以此来鉴定变压器的质量是否达到设计指标和安全运行要求。变压器的检验序号检验项目内容1变压比一般允许偏差±0.5%，变压比小于3者，允许偏差±1%2线圈连接组必须与铭牌标志相符合3线圈直流电阻线电阻允许偏差2%，相电阻允许偏差4%4空载试验空载损耗允许偏差+15%，空载电流允许偏差+22%5短路试验短路损耗允许偏差±10%，阻抗电压允许偏差±10%6绝缘特性测量绝缘电阻不低于原始值的70%，吸收比：35KV及以下变压器大于1.3，变压器油击穿电压最大值与最小值之差不超过最小值的25%7温升试验各部温升小于规定值8耐压试验外施工频高压历时1min，耐压值见下表9感应高压试验二倍额定频率，二倍额定电压，历时1min油浸变压器试验电压标准（KV）线圈电压等级0.4361015203560出厂试验电压5182535455585125交接和预防性试验电压5152130384772105变压器委托供电所检验，变压器到位后立即进行检验，检验合格后方可投入使用。2、高压电缆的检验高压电缆在重新投入使用前，要进行耐压试验。检验合格，可以投入使用。a、高压电缆在重新投入使用前要进行工频耐压试验。若无厂家要求时，可参照下表进行。b、高压电缆铺设后应进行直流耐压试验。若无厂家要求时，可参照下表进行。c、高压电缆在工频耐压试验前和安装后每次投入运行前应进行绝缘电阻的测定，其数值应不小于下表规定的数值。10KV电力电缆主要技术性能