电缆井排水系统设计及电缆头防水研究

1前言

近期惠州地区10kV电缆中间头受雨水浸泡或潮气渗入后，出现多起停电故障，给客户带来诸多生产困难，同时也严重影响供电局的形象。针对这种情况，作者对故障现场及原因进行勘察和分析。

2造成电缆中间头故障主要原因分析

2．1现状电缆井排水设计情况

目前电缆井排水系统是按南网典型设计图集要求，采用自然排水做法，即是在井内设置200PVC管集水口，纵向集水口坡度不少于0．5%，PVC管高度200mm，管内填粗沙。

2．2典型设计图排水系统存在的弊病

(1)排水井口不宜采用PVC管，因施工时PVC管的长度限制了周边散水接触面，不利于排水。(2)典型设计图渗水管内填充200mm厚粗沙不合理，容易泥土上反堵塞渗水口。

2．3安装工艺水平影响电缆接头使用寿命

目前采用电缆中间头均采用冷缩电缆头，冷缩电缆头制作是一项技术性较强的工作，需要具备资格能力的有经验的技术人员来完成，在制作电缆终端头之前应充分做好各项准备工作，在制作过程中应特别注意保持清洁，尽量缩短制作时间，降低侵入杂质、水分、气体、灰尘等的可能性。

3电缆沟、井排水系统改进措施与方法

3．1地下水简况

根据调查，惠州地区地下水位按区域分布如下:平原地区一般为－1．5～－2．5m，丘林坡脚一般为－3．0～－5．0m，山坡地一般在－10．0m以下，临江、河、海及鱼塘等低洼丰水区域一般在－0.5m～－1．5m，地下水位受季节影响还会有所变化。

3．2电缆沟、井排水系统设置基本要求

电缆沟、井埋设较浅，一般在－1．2m～－2．0m之间，一般高于地下水位，因此，不易受地下水回灌影响，但临江、河、海及鱼塘等低洼丰水区域需要根据设计情况考虑地下水回灌影响。

3．3电缆沟、井排水系统设置具体要求

3．3．1防水要求电缆沟、井需做好防水，尽量减少水进入沟、井内，考虑到地下水位一般深于电缆沟井，同时运行操作时较少进入沟内，沟内短暂积水不影响运行，电缆沟、井防水可按以下要求:(1)混凝土沟、井:沟壁、底板采用混凝土结构时，应采用自防水的抗渗混凝土，抗渗等级P6。(2)砖沟、井:沟壁采用砖墙，防水砂浆粉面，底板应采用自防水的抗渗混凝土，抗渗等级P6。(3)电缆井出入人员较多，建议采用混凝土结构。(4)盖板安装完毕后，用1:2水泥砂浆将板缝．盖板同沟壁的缝隙抹实，防止雨水流入沟内。(5)沟侧回填土采用经严格分选的粘性土(粘性土阻水效果好)并分层夯实，起到隔水作用。3．3．2排水要求电缆沟、井需做好排水，及时排出沟井内雨水，避免长期积水给电缆及附件安全运行带来影响，综合技术经济比较，电缆沟、井防水按以下要求:(1)现场临近市政排水管线，具备排水条件时，应采取有组织排水，就近接至市政排水系统，电缆沟内设置纵向坡度，坡向排水口，坡度0．5%，同时横向设置1%坡度，坡向中间排水槽，排水口间距约20m。(2)现场不具备排水条件的，如日常地下水位低于电缆沟，可采用渗水井，渗水井设置间距一般为10m，尺寸不宜过大，尺寸过大井内水压力变小，反水会容易;井口小，井内水压力大有利于渗水，如果遇排水困难的特殊地段，可适当增加渗水井数量，但不宜扩大单井尺寸，尺寸过大会破坏工井结构强度。(3)临江、河、海及鱼塘等低洼丰水区域，地下水位较浅，建议提高防水标准，采用自防水钢筋混凝土封闭沟，减少雨水进入沟内，在工作井处设置强排水措施，如潜水泵，此方案投资相对较大，需要水泵电源。

4加强电缆接头安装工艺监督

严格按照电缆接头施工工艺要求执行，保证打磨后的表面清理、清洁，也要保证其圆度，最终保证冷缩附件的收缩力，避免间隙。同时，施工时减少施工环境的影响。

5优化电缆接头布置设计方案

5．1避免在工作井内设置接头

10kV电缆不存在交叉互联等分段影响，且接头很小完全可以避开在工井里设置接头，如果为了检修方便可以将接头设置在活动盖板井口下，活动盖板下是有电缆支架的，接头应放置支架上，离地面是有一定高度的，只会受雨淋或短暂浸泡，不会被泥水长期浸泡。

5．2无法避开高水位区域位置的接头防护

如果确实有无法避开高水位区域的接头，应采用防水外壳内填充防水胶保护为宜，其增加费用不大，接头包封防水外壳后，应设置在支架或混凝土支撑墩上。

6两种改进措施要慎重采用

6．1慎重采用强排水措施

强排水措施是指在电缆工井内安装潜水泵排水。安装强排水系统，需要外引电源，由于电缆接头位置很多，工井也很多，其外引电源点非常庞大，还要设置380V的电缆通道，施工困难很多，且受外部环境影响较大，强排水系统故障率高，给运维部门增加许多工作量。同时边远地区还要安装防盗监控系统。以东莞市某电缆线路工程为例，2015年10月安装的29台潜水泵至今自动排水功能已经全部损坏。从目前运维情况看强排水系统还是适合隧道内使用，不适合电缆沟工井内安装，如确实要安装，应改善安装环境，并充分考虑运维费用。

6．2慎重采用

MMJ(模注熔接头)电缆连接制作MJJ是一种电缆模注中间接头，与所连电缆之间按电缆原材料、主体结构与规格要求，采用挤包模注绝缘交联工艺，将电缆高压屏蔽、绝缘与外屏蔽熔融结合形成一致本征特性的无应力锥、无气隙界面的电缆电场屏蔽体。优点:导体采用放热焊接技术，导体等径、低电阻、高强度、焊接点永不老化，经受起故障电流冲击和长期大电流运行，持久可靠的电气连接。导体焊接处的拉断力与本体的比值为91．2%，导体接头的抗拉强度达到其本体强度的80%以上;现场分层注熔，内外半导、绝缘本体与原电缆无缝隙熔融结合、无界面，防水性能好;铜芯熔接，修复处电缆可弯曲、无需担心电缆拖动造成影响;对环境温度湿度要求不高MMJ绝缘与电缆绝缘无气隙界面熔融结合，结构上形成与电缆一致的整体而无明显的接头特性，绝缘强度与原电缆一致，具有更高的电气绝缘和运行稳定的耐久性能。缺点:造价贵、制作时间长，制作安装一套中间电缆头需4．5万元左右(是普通中间头的8－10倍)，施工时间需8个小时(厂家包施工)。大量安装时，熔接设备需求量很大，厂家无法满足。

7结语

本文对电缆中间头故障主要原因进行了分析，对10kV电缆井排水系统设计及其井内中间电缆头防水提出了完善措施，希望对电网安全运行有所帮助。