大华桥水电站桥架安装及电缆敷设工艺优化

詹维勇，李长耘

(1.华能澜沧江水电股份有限公司，云南 昆明 650214；2.河海大学能源与电气学院，江苏 南京 211100)

0 概 述

澜沧江大华桥水电站位于云南省怒江州兰坪县境内，开发任务以发电为主。电站正常蓄水位1 477 m，装机容量920 MW，多年平均发电量41.50亿kW·h。地下厂房安装4台单机额定功率230 MW的立轴混流式水轮发电机组。电站以500 kV一级电压出线4回接入系统，1回至苗尾水电站，另预留3回500 kV出线间隔。

水电站中除主要设备水轮机、发电机、主变压器、GIS设备、金属结构闸门需依靠电源操作，离不开电缆敷设和桥架安装外，其他共用设备，包括油系统、气系统、水系统、厂用电系统、照明系统、通风空调系统、调速和励磁系统、监控系统、保护系统等，无一不与电缆敷设和桥架布置密切相关。

桥架布置恰当、电缆敷设就会相对顺畅，不仅满足电站运行功能要求，也可做到美观大方和便于维护管理。但目前水电站电缆桥架安装、电缆敷设方面基本都存在质量通病，很难达到及时投产一次成功的目标。为满足水电站达标投产和创优要求，大华桥水电站在电缆桥架安装、电缆敷设施工工艺进行了有效的设计布局和尝试，取得了较大的成果，桥架布置相对合理，电缆敷设整齐美观。

1 桥架安装工艺优化

大华桥水电站电缆桥架为铝合金和热镀锌钢制两种，主要由槽钢立柱、托臂、梯架、槽盒、护罩和耐火隔板组成，立柱为H-01C型，托臂为与槽钢立柱配套使用的钢制立柱托臂。电缆桥架表面采用热浸镀锌工艺进行防护处理。耐火隔板安装在电缆桥架上，用于多层电缆桥架的层间分隔，保护电缆。

电缆槽盒、立柱是电缆桥架安装的两大主要部件。桥架施工时首先确定立柱长度、走向及焊接位置，立柱布置完成后，整个桥架的走向就已成雏形；焊接或用膨胀螺栓固定立柱，安装过程中根据桥架的连通情况根据施工规范增加立柱。接着是安装电缆槽盒，确定电缆槽盒的层数、间距、电缆桥架的规格及桥架的连通形式。

需要指出的是，在水电站机电安装工程中，电缆桥架施工可分为电气盘柜室部分、电缆廊道部分，电气盘柜室电缆桥架的布局相对复杂，因为电气盘柜室涉及的系统较多，电缆数量多，同时也是全场电缆出线源头，需确保桥架与各系统设备连通良好。因此电气盘柜室电缆桥架布置就显得相当重要，需要做好桥架数量、槽盒层数、走向的提前布局。针对上述特点，大华桥水电站在电气盘柜室的桥架布置、安装和电缆敷设方面进行了大量准备工作，最后桥架走向合理、电缆敷设顺畅美观。

1.1 电缆桥架分层分布

从电气的高压系统、低压动力系统、控制保护系统、自动化系统对桥架进行优化设计，对各系统的电缆布局做到心中有数，确认各系统电缆平均半径及经过各部位桥架的电缆数量，确认桥架容量是否足够或电缆是否可以更换敷设路径。各层桥架排列安装电压等级自高到低，自下而上排列，这种排列方式不仅可以减少对控制电缆的电磁干扰，而且有利于动力电缆冷却，便于敷设大截面电缆。

1.2 电缆桥架转弯处优化

(1)在电缆支架拐角处增加支架或角铁支撑，防止后期电缆下沉，如母线洞电缆沟内的电缆通道。

(2)电缆槽盒拐角处，要求厂家提供了配套的弯通槽盒，该部分槽盒包括90°直角弯通，三通，四通，变径弯通、变径三通、变径四通以及垂直变向弯通，其弯角弧度需满足电缆弯曲半径。

1.3 电缆桥架进入盘柜优化

采用自下端进入盘柜和自上端进入盘柜两种方式。

(1)电缆由下端进入盘柜方式，如机旁柜、副厂房二次盘柜室，适用于两者之间空间较大且楼板上有开孔时。同时布置并制作相应竖直梯架用于固定电缆。

(2)电缆由上端进入盘柜。为保证电缆敷设的垂直幅度，制作坡度槽盒连接桥架及盘柜顶端。

1.4 电缆竖井安装优化

(1)大华桥水电站电缆竖井高差180多m，由于敷设电缆较多，电缆桥架承重较大，故选用钢制材料梯架；梯架安装方向朝向竖井壁，便于电缆敷设及整形，电缆敷设后期整体效果较好。竖井段梯架钢支撑采用螺栓连接，但考虑竖井承重较大，敷设电缆后易使桥架受损，故在固定板位置采用焊接工艺，以保障竖井桥架的整体刚性。

(2)支架的分层布置，利于电缆散热及日后扩改建工作，提高了电缆支架的整体施工工艺。

(3)竖井上方电缆拐弯处采用镀锌钢管替代镀锌角铁，增大接触面，避免电缆损伤和单个桥架因支撑不足而引起电缆下垂。电缆敷设制作相应工装，防止桥架及电缆受损。

1.5 竖直桥架安装优化

竖直段桥架选用梯架形式，便于电缆绑扎及成型美观。机组端子箱，通风系统、工业电视系统端子箱等设计未考虑部位，施工安装时根据现场尺寸，增加相应梯式桥架。

1.6 电缆沟及隔断位置优化

对设计图纸遗漏或未考虑部分，电缆敷设前为保证成型美观，自制门型简易支架工装安装至电缆沟及隔断位置，防止电缆直接敷设在电缆沟地面。

1.7 电缆桥架绕行优化

在发电机母线出口和风洞位置，特别是母线出口位置桥架为电缆主通道，电缆桥架层数多，极易造成自制桥架不规则、不统一，经常出现电缆桥架需绕行的问题。该处桥架制作方式严格按照桥架槽盒切割位置45°弯角，斜坡长度1.5 m，多层桥架转弯位置统一在同一竖直线上，每层桥架之间间距与水平段桥架一致的方式；这样保证了电缆敷设不拥挤且敷设成型美观。

1.8 电缆桥架层数和尺寸不足的处理

根据大华桥电站的特点，电缆槽盒高度仅有100 mm，且槽盒盖板、防火板需占用部分空间，槽盒真正可使用深度仅60 mm左右。根据设计提供的电缆数量及规格，在副厂房二层、五层，机旁盘下主通道以及水轮机层主通道等处桥架层数明显不够，施工时增加了层数；在母线洞电缆沟、GIS等处电缆桥架尺寸偏小，加大桥架尺寸，避免电缆敷设时溢出桥架。

2 电缆管安装工艺优化

电缆由桥架引至现地自动化元件时采用电缆管走线，既有效防护电缆，又能保证整体效果美观。

(1)配件的选型时，电缆管成型是否美观，与管件的型号有着非常大的关联，对一些常规管路的配件型号进行选取、统一采购。由于各类电缆管现场安装时，需按照现场实际情况进行配割。端部连接方式，宜选取紧固式，配件包括直通、弯通、三通等。金属软管选用统一颜色的带塑管，并配套相应的法兰配件。

(2)在现地元件较多，电缆数量较多时，选用明管安装将造成视觉上的杂乱无章，因此采用了规格合适的线槽，根据现场实际所需进行配割安装，电缆分支后，采用明管安装，如墙上明装端子箱位置、电缆沟槽盒引出位置等。

(3)配线箱出线较多，且其出线方向不一致时，采用明装管路引出。

(4)成排金属电缆管安装优化。成排金属电缆管安装时，根据现场情况，制作支撑管架，利用管卡将管路固定于管架上，管间距需保证一致。

(5)房间内电缆管安装优化。房屋顶部大多存在主梁，若采用贴面绕梁安装，会导致电缆管路弯头较多，针对于此，后续电缆敷设工序施工困难，优化布局后采用顶部吊杆安装，吊杆安装时保证电缆管走向一致。该方式同样适用于主厂房拱顶管路安装，吊杆改为支撑杆。房屋内若无需绕梁安装，则采用贴墙安装。

(6)现地设备连接优化。现地设备端由电缆管引出，尽量采用统一型号软管连接，上接金属管直通，下引至设备安装法兰口。电缆由槽盒内引出，上接槽盒格兰头，下引至设备安装口。格兰头配套采购，电机因型号、规格各不相同，其格兰头规格也不一致，电机厂家供货时提供或统一采购变径的格兰变径头，保证电缆软管接入的一致性。上述设备的电缆保护采用金属软管，但是在GIS、封闭母线处采用与主设备颜色一致的PVC管，有利于电缆的固定和美观。

3 电缆敷设原则及工艺

大华桥水电站电缆敷设工作区域包括地下主厂房、副厂房、主变洞室、出线平洞及出线竖井、地面开关站以及坝区控制室等场所，电缆敷设及配线包括10 kV电力电缆，0.4 kV系统的动力、照明电缆，全厂控制、保护和通信电缆(线)/光缆等。

(1)提前策划，逐根展放。电缆敷设时提前策划，逐根展放，避免交叉，绑扎牢固电缆直线段每2 m布设一排绑扎带，转弯位置0.8 m布设一排绑扎带，这样保证电缆敷设整洁美观，排列整齐。

(2)电缆走向及路径优化。明确电缆走向、层次后敷设电缆，尽量避免电缆交叉。

(3)电缆敷设方向优化。安装时保证电缆排列整齐，沿同一方向绑扎，并清理多余扎带。

(4)电缆敷设时间优化。同一型号电缆(同起止点)提前准备，在同一时间段内敷设。

(5)同层电缆敷设优化。一层桥架内可敷设多层电缆，但需保证层次清晰，上下层电缆不交叉。同层电缆敷设，按同一方向，沿桥架同一侧敷设，敷设电缆时拐角处最重要，首先考虑先敷设直径最大的电缆，然后将电缆摆放梳理齐整。

(6)高压电缆敷设优化。高压电缆敷设时，采用专用电缆管卡对电缆进行固定。

(7)竖直段电缆敷设优化。提前策划，并根据电缆走向，确认电缆敷设次序，电缆敷设先沿梯架远手端开始，以便于后期增加电缆，保证整体成型美观。

(8)电缆进入盘柜前优化。根据汇控柜内端子排位置提前策划电缆走向，避免电缆交叉。

4 二次电缆配线原则及工艺

二次配线按照制造厂家安装说明书和GB50168—2016《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》、《电信网光纤数字传输系统工程施工及验收暂行技术规定》(YD44)的规定进行，电缆线鼻子的制作采用高性能冷压钳压制。配线前对电缆剥线位置进行统一规划，在盘柜底部上方100 mm位置处开始剥电缆皮。增加盘柜固定电缆简易工装，用统一材料固定，并保证高度一致。采用圆钢制作电缆架，圆钢用扎带与盘柜绑扎牢固。大华桥水电站盘柜内存在没有走线槽或走线槽偏小的情况，统一采购线槽更换。厂家盘柜到货时，仅考虑厂家内部电缆走线，未考虑现场安装走线，从而导致后期线槽盖板封闭不严实，通过扎带绑扎解决该问题。电缆芯线尽量走线槽，这样既保证美观，又保证了工艺质量。

除此之外，大华桥水电站还做到以下几点保证了二次电缆配线工作的顺利完成。

(1)提前策划，与设计、厂家沟通。设计图纸到达现场后，提前与设计、厂家沟通，合理布置盘柜内部端子排和槽板。

(2)提前策划电缆芯线分布。提前策划电缆芯线分布，保证电缆层次分明、芯线去向清晰明朗。

(3)备用芯线预留优化。备用芯预留至盘柜顶部，绑扎牢靠，顶端加装白头并做标识，芯线顶部套设备用芯线管进行保护，确保运行安全可靠且利于日后查改线。

(4)电缆标识标牌优化。在电缆敷设过程中，每根电缆整理固定的同时完成中间位置的永久标识，终端标识在电缆接线时再安装永久电缆标牌。电缆标识标牌，统一悬挂于电缆分叉处。电缆成捆状配线时，将电缆标识牌引出，并做到排列整齐美观。

(5)配线优化。在电缆芯线配线过程中易发生配线凌乱，配线端部长短不一等情况。配线过程中提前将芯线分布策划，线槽内成捆绑扎，配线密集处每3个接线端子对应一个线槽出口。配线时剪切芯线长度后，再进行配线；芯线标识长度也一致。

5 结 语

经过优化设计和改进后，大华侨水电站机组及公用系统桥架安装、电缆敷设等工作圆满完成，确保了本电站的桥架和电缆安装质量。大华桥水电站桥架安装和电缆敷设施工整体布局合理、美观；并缩短了施工工期，优化了安装工艺，取得良好的社会和经济效益，为今后水电站桥架安装和电缆敷设可提供良好的借鉴作用。