摘要:目前,为了区分通过电缆沟、电缆管道或直埋等方式敷设的同一通道多条电缆,一般是在电缆井与电缆两终端对电缆进行挂标示牌。但是经过长时间后,标示牌易脱落,字迹模糊,导致无法对电缆进行区分,延长了停电时间,降低了供电可靠性。为解决上述问题,研制了一种电缆敷设外护套自动着色成套装置,当电缆在敷设过程中,将对不同的电缆自动在外护套上进行不同颜色的全覆盖喷涂,使整条电缆外护套上都显示不同颜色,达到更加准确快速识别电缆的功能,防止误判断电缆事故的发生,同时,所研制的装置体积小、易携带,可在现场使用。
关键词:电力电缆;自动着色;电缆敷设;快速区分
0 引言
电力电缆大多是通过电缆沟、电缆管、直埋等方式敷设于同一通道。根据《国家电网公司电力安全工作规程(配电部分)》的规定,在电缆线路巡查过程中,要做到不漏巡、错巡,并且要将巡检结果记录在巡查日志上。目前,为了区分通过电缆沟、电缆管道或直埋等方式敷设的同一通道多条电缆,一般是在电缆井与电缆两终端对电缆进行挂标示牌。但是经过长时间运行后,标示牌易脱落,字迹模糊,导致无法对电缆进行区分。这就导致当有多条电缆敷设于同一通道或电缆井中的某一条电缆发生故障时,无法及时对电缆进行识别及排除故障,同时,在巡检过程中,无法对有异常的电缆进行快速识别与缺陷汇报处理。并且一旦同一通道或电缆井中的某一电缆发生故障,对其故障排查时,很费时费力,延长了停电时间,降低了供电可靠性。采用电缆鉴别仪能准确判断电缆、识别电缆,但使用电缆鉴别仪判断过程复杂、时间长,巡检过程中无法携带,相邻电缆干扰较大。为解决上述问题,研制了一种电缆敷设外护套自动着色成套装置,当电缆在敷设过程中,将对不同的电缆自动在外护套上进行不同颜色的全覆盖喷涂,使整条电缆外护套上都显示不同颜色,达到更加准确快速识别电缆的功能,防止误判断电缆事故的发生,同时,所研制的装置体积小、易携带,可在现场使用。
1总体结构设计
该装置的总体结构主要包括:检测单元、着色单元、烘干单元、控制单元,如图1所示。在电缆敷设过程中,将绝缘漆雾化后通过多个喷嘴喷涂到电缆外护套上,电缆经过绝缘漆涂覆之后随即进入紫外线烘干机进行绝缘漆的固化。在紫外线的能力的作用下,绝缘漆在极短的时间内固化成膜。绝缘漆经固化后不易脱落,能长久保持性能,可快速区分电缆。由于同一通道内的电缆涂覆的绝缘漆均为不同颜色,电缆巡检时,只需根据电缆的颜色即可快速区分电缆,电缆现场区分率可以达到100%。
图1 总体结构示意图
1.1 检测单元设计
检测单元布置在着色单元上游。检测单元包括固定在地面上的基体、放置电力电缆的平台、固定在平台上的若干滚轴、具有圆柱形状并且从平台竖起以在其间引导电缆的一对引导部分。滚轴为了使电缆更顺畅的移动,同时避免移动过程中对电缆造成损伤。引导部分之间的间隔被调整为大体与电缆直径相同的距离。检测单元的主要作用是检测电力电缆移动的速度。
1.2 着色单元设计
着色单元包括着色单元支架和用着色单元支架支撑的着色喷嘴。着色喷嘴呈120o分布在着色单元支架上,主要作用是实现电缆的全覆盖着色。着色喷嘴沿电力电缆的移动方向布置,使得着色喷嘴可以独立地喷射不同颜色而无需停止设备,电缆敷设效率得以保持。主要用于在电力电缆外护套上喷涂不同颜色,增加电力电缆的可辨识性。
1.3 烘干单元设计
烘干单元包括放置电力电缆的平台、固定在平台上的若干滚轴、鼓风机、加热装置、抽风机、除湿机。滚轴在电力电缆移动方向并排设置,为了更好的烘干效果,相邻两滚轴之间留有缝隙。鼓风机设于滚轴上方,加热装置为电热丝,电热丝设置于鼓风机出风口与滚轴之间。电热丝对鼓风机吹出空气进行加热,加热后的空气通过滚轴之间间隙,加快电力电缆周围空气流动速度,完成对电力电缆外护套着色材料的烘干。抽风机设于滚轴下方。鼓风机吹出空气在经过加热和对电力电缆烘干后,湿度较高,可能会引起同一空间其他电器设备短路,故通过抽风机,控制空气的循环。除湿机入口与抽风机连接,出口与鼓风机连接。在抽风机吸入的空气中含有大量水蒸气,湿度较大。再经过鼓风机吹出后烘干效果不佳,故在此设置有除湿机,该除湿机将抽风机吸入空气中湿度降低后,提供给鼓风机。需要说明的是,在其他的具体应用中,根据现场实际情况,可以设置抽风机、除湿机或不设置抽风机、除湿机。
图2 现场使用情况图
图3 城南新区电缆井现场图
1.4 控制单元设计
控制单元包括微处理器、数据采集器。通过采集检测单元的信号,通过PLC编程控制着色单元、烘干单元的运行及停止。
2、现场应用情况
2018年9月将该装置应用于在某市城南新区电缆敷设中,现场使用情况如图2所示。
在电缆敷设过程中,每根电缆都喷涂不同颜色,着色完成后,电缆井中的电缆颜色情况如图3所示。
根据现场照片可知,电缆井中的每条电缆都具有不同的颜色,区分度良好,区分率达100%。
3 效益分析
3.1 安全效益
电缆敷设外护套自动着色装置的研制,通过在电缆敷设过程中给电缆护套涂上颜色,成功解决了电力电缆现场难以快速区分的难题,杜绝了因电缆区分所引起的安全隐患,安全效益显著。
3.2 经济效益
电缆敷设外护套自动着色装置投入前,电缆巡检效率低下,电缆外护套自动着色装置投入后,大大减轻了巡检人员的劳动强度,电缆巡检效率大大提高。电缆敷设外护套自动着色装置在2018年7月至2018年9月的3个月时间使用后,节省巡检时间143min,总计多供电量241190kWh(计算公式为G=N×S×t,其中G为多供电量,S为变压器容量,t为电缆区分节省时间),电价按平均电价0.65元/千瓦时计算,则共增加电费收入241190×0.65=156773元。减去活动研发费用80000元,共计创造效益:76773元。
3.3 社会效益
电缆敷设外护套自动着色装置的研制,消除了因电缆区分错误而带来的安全隐患,极大地缩减了电缆区分的作业时间,提高了作业效率。另外该技术成果的应用不仅仅局限于电力生产作业,还可以广泛应用在相应的其他场合,社会效益显著。
4 结论
本文所研制得一种电缆敷设外护套自动着色成套装置,当电缆在敷设过程中,将对不同的电缆自动在外护套上进行不同颜色的全覆盖喷涂,使整条电缆外护套上都显示不同颜色,达到更加准确快速识别电缆的功能,防止误判断电缆事故的发生,具有很强的推广意义。
参考文献
[1]崔麟.浅谈电力配电工程中电缆敷设技术的应用[J].电气应用,2015(12):77~79.
[2]郑已龙.电缆敷设技术在电力配电工程中的应用研究[J].中国新技术新产品,2017(24):215~217.
[3]孙玉声.交联聚乙烯电缆着色专用色母粒的技术发展与应用[J].石化技术,2014(02):18~22.
论文作者:朱杰,崔超奇,刘斌,张剑东,卢家奎
论文发表刊物:《基层建设》2019年第8期
论文发表时间:2019/6/19
标签:电缆论文; 护套论文; 单元论文; 抽风机论文; 装置论文; 鼓风机论文; 电力电缆论文; 《基层建设》2019年第8期论文;