电缆桥架系统在电缆廊道中的应用

葛洲坝水力发电厂500kV开关站地下电缆廊道总长约800m，电缆布置杂乱，电缆支架锈蚀严重，接地不可靠，无通风系统，照明系统设计照度不够，防火措施不健全。为此，运用电缆桥架系统对电缆廊道进行了技术改造。运行表明，电缆桥架系统应用成功，达到了“安全、实用、经济、美观”的目的，改善了电缆廊道的运行和工作环境。

电缆桥架系统是一个以电缆桥架为主体，以电缆防火、廊道通风、廊道照明、消防报警等子系统综合配套的系统。电缆桥架系统的每个子系统都是一个独立的运行体系，同时它又对每个子系统进行了有效整合。一旦廊道内发生火灾，整个系统就会产生联动效应，将火灾控制在局部区域，并自动进行消防与报警。因此该系统是电缆支架及其配套设施的最优替代品，它融合现代高新技术、材料和工艺于一体，能够实现在不停电的条件下，安全、优质、高效地完成电缆廊道技术改造的目标。

1电缆廊道现状

葛洲坝水力发电厂500kV开关站的地下电缆廊道总长约800m，其内不同程度地存在以下问题：

(1)电缆。不同电压等级的电缆没有进行分层摆放，高压动力电缆、控制电缆等布置杂乱，部分层次电缆数量超过设计占积率，致使电缆重叠、交叉、串层、拖地等现象比较严重;电缆支架锈蚀严重，部分电缆支架断裂，且电缆支架插接，故接地不可靠。

(2)通风。所有电缆廊道内均无通风系统;使得SF6等有害气体聚集、沉积其内，无法有效清除;由于地面渗水、廊道壁面结露，造成廊道内湿度过大。

(3)照明。照明灯具部分破损、底座锈蚀，廊道内原照明系统设计照度不够，光源标准低、破雾效果差、视角小;照明电源布线不够合理。

(4)防火。电缆层间无防火隔爆措施，防火墙和其他防火设施大部分破损，防火材料的性能较差。

(5)消防报警监控。部分消防设施与报警监控系统脱离，报警监控系统失去报警监控功能，系统布线零乱、不够合理。

2电缆桥架的技改设计及实施

2.1电缆桥架部分

(1)原则。电缆桥架改造设计原则为“安全、实用、经济、美观”。①安全：改造后，500kV开关站廊道的电缆全面达到电力行业对电缆防火隔爆的规范要求，减少电缆火灾事件的发生几率，缩小火灾故障的影响范围，彻底杜绝大面积电缆火灾事故的发生;②实用：在确保安全的基础上，考虑电缆桥架安装及电缆维护检修便利，方便电缆故障的查找、新电缆敷设、旧电缆拆除，同时预留空间和位置，以兼顾设备更新增减电缆的可能性;③经济：在满足安全、实用的基础上，合理确定电缆桥架的走向、规格、层数，从而合理支出改造费用;④美观：电缆桥架布局规范、统一，注意电缆桥架外观美、线形流畅。

(2)走向。电缆走向保持与原来的布置一致。

(3)固定方式。电缆桥架采用槽钢立柱壁侧式单端固定方式，使用桥架托臂支撑，架空安装;槽钢立柱和桥架托臂均进行除锈、镀锌、喷塑处理。

(4)选型。采用托盘式电缆桥架，桥架表面进行除锈、镀锌、喷塑处理;桥架的规格根据廊道的具体空间尺寸、高压电力电缆与控制电缆外径不一而分别选用不同规格的电缆桥架。

(5)层数。按散热要求布置高压电力电缆，电缆之间净距不小于电缆外径，允许布置1层，当位置受到限制时可按40～50%的占积率来考虑;动力电缆按散热要求布置，电缆之间净距不小于电缆外径，允许布置2层，当位置受到限制时可按50～70%的占积率重叠堆放，允许布置3层，电缆在桥架内的占积率可按50～70%来考虑。

(6)布置尺寸。槽形电缆桥架的布置尺寸一般要求为：托架距顶棚高度≥300mm，托架垂直间距≥250mm，托架垂直净距≥120mm。

(7)电缆交叉区的设计。要在不停电的条件下完成电缆桥架的技改，可将众多的电缆交叉点集中到一个区域段，使用电缆转换箱，在其中完成电缆的交叉、串层。

(8)接地。拆除廊道中原有的接地扁铁，更换成50mm×5mm的镀锌扁铁，接地扁铁与电缆桥架槽钢立柱焊接，并每间隔50m与开关站接地系统焊接。

2.2防火部分

(1)设计目标。杜绝大面积火灾事件发生，杜绝电缆火灾在电缆层间蔓延，杜绝高压电缆、动力电缆引燃控制电缆事件发生，防止外界火源引燃电缆，防止电缆火焰在同一层延燃，将火灾控制在尽可能小的区域。

(2)电缆桥架进行层间防火隔离。在高压电缆、动力电缆的电缆桥架层上加盖由防火隔板制作而成的防火护罩;同时，电缆桥架层与层之间采取每隔3层用防火隔板进行防火分隔的方式，这种方式，既可以减少电缆桥架可能的涡流发热，又可以比较经济地提高电缆桥架层间的耐火能力。

(3)分隔不同类型的电缆。将高压电缆、动力电缆、控制电缆分开敷设，分别设置高压电缆层、动力电缆层、控制电缆层，从上至下布置为高压电缆层、动力电缆层、控制电缆层。

(4)封堵电缆孔洞。使用有机堵料、防火隔板、无机涂料对电缆穿墙孔洞进行防火封堵。

(5)设置防火门、阻火段和防火墙。在每一个分支廊道与主廊道交界处设置防火门，主廊道内每间隔100m设置1个防火门，防火门由防火隔板制作的框架、防火包等防火材料构成，在防火门位置预留有消防报警系统的安装空间与位置;在电缆桥架内每间隔30～40m，使用有机堵料制作阻火段，同时在电缆桥架的交叉点，也设置阻火段;根据电缆桥架的走向，每间隔60m设置防一火墙，防火墙由防火包、有机堵料、防火隔板、无机涂料等构成。

2.3廊道照明部分

(1)照明方式选择。采用一般照明方式，使整个廊道工作区域内获得基本上均匀的照度。

(2)照明种类设置。正常照明装置供正常情况下使用;事故照明装置则在正常照明因故障熄灭后，可引导工作人员从廊道内安全疏散。

(3)照度标准。正常照明的照度标准为最低照度值不得低于5lx，设计取值100lx;事故照明的照度标准为最低照度值不得低于0.5lx。

(4)光源及灯具的选择。正常照明光源，采用荧光灯。事故照明光源，采用白炽灯。根据现场环境条件、光强分布、用途、限制眩光等选择灯具，尽量选用效率高、维护检修方便的照明器材。正常照明灯具选择了飞利蒲Pacific196系列防尘防水灯具，事故照明灯具选择BZ2-J3×273×2型双面整体式闪烁音响应急标示灯。

(5)灯具的布置。①正常照明灯具：考虑到主廊道与分支廊道的截面面积不同，经照度计算，主廊道的灯具布置中心距离为7m，在分支廊道的灯具布置中心距离为9m。②事故照明灯具：各个安全出口安装1个“EXIT安全出口”指示灯。各分支廊道的入口安装1个“#×廊道”指示灯。

(6)电缆选型及布线方式。①电源引接方式及电缆选型：照明电源从原来的照明分电控制箱内引接电源，每个廊道使用1条独立的护套电源线。②照明电缆布线方式：采用25mm的塑料槽板嵌墙固定，每条塑料槽板内放置1根护套线。

2.4廊道通风部分

在原电缆廊道的每一个终端增设通风口并装设轴流风机进行通风换气，以便将廊道中沉积的SF6气体排出。

2.5消防报警部分

因葛洲坝电厂将根据全厂电缆廊道实际情况进行整体设计考虑，因此500kV开关站电缆廊道此次技改只预留了消防报警系统的安装空间与位置。