控制电缆接线中不需校线的施工工法

'控制电缆接线中不需校线的施工工法1.前言在发电厂和变电所建设工程中，电缆施工的工程量是比较大的。发电厂一般在1000km以上，大型变电站也多达100km以上，其中控制电缆占有相当大的比例。发电厂建设工程中一台机组的控制电缆根数大约在6500根以上。控制电缆的作用是在电气装置间传输控制、测量和指示各种信号。按使用处所、用途、材质、规格和形式的不同，控制电缆具有很多种型号和规格。控制电缆的结构主要由线芯导体、绝缘层、填充物、保护层（屏蔽、内衬、铠装、护套）几部分组合而成，控制电缆的线芯数量，按国家标准一般有2～61芯，共19个规格。控制电缆接线工程是电气安装的重要环节，接线准确、牢固对机组的安全、稳定运行关系重大，接线工艺美观、排列整齐、标志齐全又是机组达标投产的重要条件。现在，相关标准、规范、工法、培训教材和有关文献中都对控制电缆接线施工的全过程有了比较具体、明确的要求和施工方法。各施工单位对控制电缆接线施工也非常重视，采取了许多切实可操作的措施，大大提高了控制电缆接线的质量和工艺水平，已经形成了相当成熟的经验和模式。控制电缆接线施工内容一般包括：电缆接线施工前的准备工作（包括接线人员、施工图纸、作业指导书、施工工具、施工材料的准备以及完成电缆敷设）、终端头制作（包括接地线引出）、电缆固定、线束绑扎、校线、套装二次回路号码管、端子分线、接线、接地、挂牌、整理等施工过程。本工法重点描述的是通过对控制电缆接线前的关键工序进行有效控制，掌握和利用控制电缆绝缘线芯上的识别标志和线芯排列规律，在控制电缆接线施工过程中免去校线的工序，从而达到节省作业人力和时间、提高施工效率的目的，对控制电缆接线施工的其它过程不再赘述。该工法内容填补了施工方法中的空白，旨在能够给今后其他建设工程中类似的控制电缆接线施工提供一个参考和借鉴。2.工法特点本工法只是针对控制电缆接线全过程其中的一道工序，由于掌握了控制电缆绝缘线芯的识别和排列规律，并按约定的规律直接穿入二次回路线号管，可免去电缆线芯校线的工序，从而达到节省作业人力和时间、提高施工效率的目的。3.适用范围本工法适用于发电厂、变电所和其他建设工程中类似的控制电缆接线施工作业。4.工艺原理4.0.1控制电缆在制造时，按国家标准要求，均采用阿拉伯数字或颜色（单一颜色或组合颜色）区分多芯电缆的不同绝缘线芯或标明绝缘线芯的功能。电缆绝缘线芯由内到外按一定的制造规律径向分层同心分布排列，见第4.0.7条内容。8 4.0.2绝缘线芯采用数字标志时，线芯绝缘为同一颜色，如图4.0.2-1所示，由内层到外层从1开始按自然数序顺时针（在电缆对端看则为逆时针）方向排列。一个完整的数字标志是由数字与下面一个破折号组成，每根线芯绝缘上任意两组数字间隔不大于50mm。如图4.0.2-2所示。图4.0.2-1线芯绝缘为数字标志的30芯控制电缆的排列图4.0.2-2线芯绝缘上的数字标志4.0.3多芯控制电缆所有的线芯在制造时都是朝向同一个方向绞扭，所有的线芯间（含各组对绞导线间）都是相对平行的，各线芯在电缆任意断面中的相互位置都是不变的。当确认电缆这端线芯按顺时针排序时，彼端则应按逆时针排序。4.0.4绝缘线芯采用颜色标志时，每一层（圈）均有区别于同层线芯绝缘颜色的标准线芯，除标准线芯外的其他线芯为同一颜色，如图4.0.4-1所示。确定标准线芯为1，按顺时针方向排序逐根线芯确认为2、3、4～27，分别穿上二次线号管，如图4.0.4-2所示。在电缆对端仍以具有区别颜色的标准线芯为1，按逆时针方向排序逐根线芯确认为2、3、4～27，分别穿上二次线号管，如图4.0.4--3所示。171615321图4.0.4-2首接端按顺时针排序红色为每层的标准线芯图4.0.4-1线芯绝缘为颜色标志的27芯控制电缆的排列示意图4.0.5-1绝缘线芯均为颜色标志，但均不是唯一的颜色设为1171615321图4.0.4-3后接端按逆时针排序8 4.0.5若全部绝缘线芯均为颜色标志，但均不是唯一的颜色时，可以其中排列情况唯一性且易记的一根确定为1（如图4.0.5-1中所示两红夹一蓝或两红夹一黑）。然后，按顺时针方向排序逐根线芯确认为2、3、4～10，分别穿上二次线号管。在电缆对端仍以此规律，按逆时针方向排序逐根线芯确认为2、3、4～10，分别穿上二次线号管。4.0.6电缆线芯为颜色标志的其他类型如图4.0.6-1、4.0.6-2所示（不限于此）。图4.0.6-1线芯绝缘为颜色标志的19芯控制电缆的线芯识别图4.0.6-2线芯绝缘为颜色标志的19芯控制电缆的线芯识别141312312141312312用以区别控制电缆各绝缘线芯主要是阿拉伯数字和颜色标志两种方法，由于数字标志更容易识别，目前很多电缆制造厂在用户没有提出专门的要求时，生产的控制电缆大多采用油墨印刷技术对绝缘线芯进行数字标志。对于颜色标志的电缆芯线，在掌握了上述所述的原理和规律后，总能找出各线芯的识别规律。因此，即使是更多层、更多芯或其他结构形式的控制电缆，在接线施工过程中均可不需校线。4.0.7控制电缆的线芯数量一般分为：2、3、4、5、7、8、10、12、14、16、19、24、27、30、37、44、48、52、61，共19个规格。与之相对应的由内到外的结构层数与排列分别为：2、3、4、5、1-6、1-7、2-8、3-9、4-10、5-11、1-6-12、2-8-14、3-9-15、4-10-16、1-6-12-18、2-8-14-20、3-9-15-21、4-10-16-22、1-6-12-18-24。5.关键工序及操作要点5.1控制电缆接线不校线时应注意的关键工序5.2操作要点5.2.1控制电缆敷设前检查绝缘电阻（如图5.2.1-1所示，使用500V兆欧表测量）图5.2.1-1控制电缆敷设前检查绝缘电阻1、有金属护套、屏蔽层或铠装的电缆：多芯电缆，应分别就每一线芯对其余线芯与金属套或屏蔽层或铠装层连接进行测量；测量多芯电缆线芯与屏蔽间绝缘电阻，则应将所有线芯并联后对屏蔽进行测量。2、非金属护套、非屏蔽或无铠装的电缆：多芯电缆应分别就每一线芯对其余线芯连接后进行测量。举例：以数字标识的10芯电缆为例：将2～10号线芯与屏蔽引流线并联后与1号线芯间测量；将3～10号线芯与屏蔽引流线并联后与2号线芯间测量，每次排除一根线芯，依此类推，直至全部测试完毕。8 为保证敷设的控制电缆各线芯绝缘良好，绝缘电阻测量结果均应在200MW以上，否则应查找原因，并应作好测量记录，见表7.0.2。5.2.2控制电缆敷设前后粘贴临时电缆牌图5.2.2-1临时电缆牌粘贴示意图在早些年，电缆敷设施工前后都是拴挂正式电缆牌，一是在电缆敷设过程中容易将电缆牌挂掉造成丢失，二是在制作电缆终端剥切电缆时，电缆牌拴挂位置在剥切范围内而摘掉造成混乱或丢失。因此，目前大都临时采用将电缆编号、型号、规格、电压、起讫地点设备名称打印在大型口取纸上或A4复印纸上（一张A4复印纸可均匀编辑32个电缆牌），至少一式两张，分别粘贴在敷设的控制电缆两端，较长电缆还需在中间部位粘贴，再用宽透明胶带紧密包缠两层，以粘牢和目测清晰为准。如图5.2.2-1所示。粘贴的具体位置应为两端头减去附加长度处，电缆的附加长度参照表5.2.2。粘贴临时电缆牌的主要考虑是，在电缆敷设、电缆终端剥切、终端头制作、电缆绑扎固定以及接线的全过程都不会被破坏和丢失，直到最后用正式电缆牌替换。采用不校线法接线施工，粘贴临时电缆牌工作是比较重要和关键的工序，因为一旦粘错电缆牌，在后面肯定会造成错误和返工。因此，施工人员要特别认真对待此项工作，确保电缆敷设前后及时正确的粘贴。表5.2.235kV及以下电缆敷设度量时的附加长度项目名称附加长度（m）电缆终端的制作0.5电缆接头的制作0.5由地坪引至各设备的终端处电动机（按接线盒距地坪的实际高度）0.5～1配电屏1车间动力箱1.5控制屏或保护屏2厂用变压器3主变压器5磁力启动器或事故按钮1.55.2.3控制电缆端头剥切电缆、穿入线号管1、控制电缆已敷设到位（盘、屏或就地设备处），终端头制作前的电缆排线完成且已临时绑扎固定，电缆长度满足最长备用芯预留，剪掉多余的长度。2、以往在控制电缆接线时，首接一端不需校线，线芯的抽接随意性较大，在接另一端时与首接端进行校线，以首接端二次线号管为准。若使另一端接线时不需校线，则首接一端必须按照一定的规律穿入线号管，则另一端接线时按此规律办理即可。如控制电缆绝缘线芯为数字标志，可按照正常电缆接线工序顺续进行，如剥切电缆、终端头制作（包括接地线引出）、电缆固定、线束绑扎等，到达校线和穿线号管工序时需严格按照电缆线芯从1开始从小到大的自然数序，与端子排从小到大的自然数序一一对应穿入线号管，如图5.2.3-1所示。然后再进行下面的工序，如端子分线、接线、接地、挂牌、整理等施工过程。8 10绝缘线芯上的数字标志控制电缆图5.2.3-1绝缘线芯与端子排相对应示意图1X端子名称123456789103、如多芯控制电缆绝缘线芯为每层具有区别颜色的标准线芯，大多数线芯为同一种颜色时（如图4.0.4-1所示），则首先对电缆端头剥切外护套、钢铠和内衬层50～80mm长，裸露出全部线芯，但必须保持电缆线芯原来的排列，不得松散。以最外层具有区别颜色的标准线芯穿入线号管1，并按顺时针方向排序逐根线芯穿入线号管2、线号管3，直到该层线芯全部穿完，自然数再从第二层标准线芯开始，以此类推直至全部穿完。在接电缆另一端时，仍按上述方法以最外层具有区别颜色的标准线芯穿入线号管1，并按逆时针方向排序逐根线芯穿入线号管2、线号管3，以此类推直至全部穿完，穿完线号管的线芯均打一个约10mm的回头，以避免线号管脱落。5.2.4当电缆绝缘线芯为颜色标志时，需在所有线芯穿好线号管后，才可开始后续的工序，如继续剥切电缆外护套、终端头制作等，端子分线完成后，需将线号管捋到合适的位置，剪掉多余长度的线芯，最后完成接线工作。5.3相关说明5.3.1当控制电缆绝缘线芯为数字标志时，接线施工按正常工序进行，到达校线、穿线号管工序时，不需校线，以首端接线时所穿线号管的规律直接穿入线号管即可。5.3.2当多芯电缆绝缘线芯为每层具有区别颜色的标准线芯时，剥切电缆工序有些变化。以往在电缆接线过程中终端头制作和统一绑扎线束前需将电缆线芯全部松散，然后扽直，但此类电缆线芯一旦松散后就有可能使原始排列发生变化而出错。所以需首先对电缆端头剥切50～80mm长一段，即能裸露出全部线芯，又能保持电缆线芯原始的排列，穿好所有线号管后，才可开始后续的继续剥切电缆外护套等工序。5.3.3施工班组长或技术人员在安排控制电缆接线工作时，应做好以下工作：1确定电缆绝缘线芯的排列规律，并向接线人员培训和交底。例如：数字标志电缆线芯按1、2、3···自然数序，与端子排从小到大的自然数序一一对应，并穿入与之相对应的线号管。颜色标志电缆线芯，以最外层具有区别颜色的线芯为1，在集控室侧、盘柜侧、电源侧、控制侧的电缆端头线芯按顺时针方向2、3、4自然数序排列；在就地设备侧、受电侧、受控侧的电缆端头线芯按逆时针方向2、3、4自然数序排列。2宜将同一根电缆两端的接线或同一块盘、屏内的控制电缆两端的接线任务安排同一人负责，当两块盘、屏间联络电缆接线时，其接线规律应符合本条第一款的规定或接线人双方专门约定。8 5.3.4对于个别认为其线芯标志模糊不容易区分和辨别的控制电缆或对施工过程存有疑问时，仍然可采用校线法施工。6.材料与设备本工法属于控制电缆接线施工其中的一道工序，适用于控制电缆接线施工的材料和工器具同样适用于本工法，由于本工法旨在免去电缆线芯校线的工序，因此可减少校线时使用的通信设备、相关仪表或工具的使用量。7.质量控制7.0.1控制电缆接线施工应遵照执行以下国家标准及相关文件（不限于此）：1、电气装置安装工程盘、柜及二次回路结线施工及验收规范GB50171-2012；2、电气装置安装工程质量检验及评定规程第8部分：盘、柜及二次回路接线施工质量检验DL/T5161.8-2002；3、电力建设施工质量验收及评价规程第4部分：热工仪表及控制装置DL/T5210.4-2009；4、电力工程电缆设计规范GB50217-2007；5、电线电缆识别标志方法第1部分：一般规定GB/T6995.1-2008；6、电线电缆识别标志方法第4部分：电气装备电线电缆绝缘线芯识别标志GB/T6995.4-2008；7、塑料绝缘控制电缆第1部分：一般规定GB/T9330.1-2008；8、电线电缆电性能试验方法第5部分：绝缘电阻试验GB/T3048.5-2007；9、经批准的设计施工图纸；10、经批准的施工作业指导文件。7.0.2控制电缆敷设前严格检查各线芯对金属护层和其他线芯间绝缘电阻，并按表7.0.2《电缆敷设前电缆绝缘电阻检查记录》详细填写，确保敷设的电缆质量良好。表7.0.2电缆敷设前电缆绝缘电阻检查记录工程编号：分项工程名称：DQJL-027序号电缆轴编号电缆型号、规格电缆长度m电缆绝缘电阻MΩMΩ表规格型号检查日期检查人12345678电缆存放点环境温度℃技术负责人施工负责人备注所记录的绝缘电阻值为各线芯间及各线芯对电缆金属外皮的最小绝缘数值，非金属护套、非屏蔽或无铠装的电缆仅测量各线芯间绝缘电阻8 7.0.3控制电缆敷设前后安排专人负责粘贴临时电缆牌，并按表7.0.3《电缆敷设记录》详细填写，确保临时电缆牌粘贴正确。表7.0.3电缆敷设记录工程编号：分项工程名称：DQJL-028序号电缆编号电缆型号规格电缆起点电缆终点电缆标尺电缆长度电缆轴号起点m终点m设计m实际m12345678910电缆敷设施工环境温度：℃技术负责人施工负责人施工日期7.0.4对接线人员提前进行培训，使之完全掌握控制电缆绝缘线芯标志的识别规律并熟练应用于实践。7.0.5控制电缆接线前首先确认是数字标志还是颜色标志，然后按第5.2节：操作要点和5.3节：相关说明严谨施工。7.0.6控制电缆接线过程中所采取的其他质量控制措施同样适用于本工法。8.安全措施8.0.1施工前对施工人员进行安全技术交底，使之详细了解作业的内容和要求、存在的风险因素以及应对措施，且应全员签字，否则不允许施工。8.0.2通过教育培训，提高施工人员“四不伤害”的意识。8.0.3施工人员作业时要精神集中，严禁酒后进入现场。8.0.4施工人员进入现场必须穿戴好安全帽、防护鞋，剥切电缆时应戴防护手套或采取防止电工刀意外滑脱伤及手掌的措施。8.0.5高处作业时应搭设合格的脚手架，安全带挂在上方牢固可靠处，使用的工具应系好安全绳，防止工具坠落；传递材料和工具时应使用手绳或工具袋传递，严禁上下抛掷。8.0.6作业前检查工作场所周围的环境，孔洞、沟道均应设有坚固的盖板，建筑高空平台边缘处应设有防护栏杆。8.0.7接线作业时，首先应避免交叉作业，如不能避开时应采取确保安全的隔离措施。8.0.8施工场所的照明应满足作业要求。8.0.9施工现场必须配备足够的、适用的消防器材。8.0.10进入带电区域内接线时，应办理工作票，采取可靠的隔离措施，并设监护人。8.0.11控制电缆接线过程中所采取的其他安全措施同样适用于本工法。8 9.环保措施9.0.1建立接线施工责任牌，悬挂在接线设备上，牌上标明接线单位、接线负责人、接线人。安全文明施工做到“谁施工，谁负责”。9.0.2施工工具、材料堆放或临时摆放应集中、分类，且不影响交通通道及他人的工作。9.0.3每次作业之后，及时清扫、回收电缆皮等固体废弃物到指定地点，作到工完料净场地清。9.0.4控制电缆接线过程中所采取的其他环保措施同样适用于本工法。10.效益分析在以往的控制电缆接线施工中，一般规律是选择电缆比较密集的部位，如盘、屏柜处作为首接端，不需校线，在接另一端时，则需校线。校线工作均由两人配合进行，双方使用对讲机或校线电话联系，使用万用表或干电池校线灯（俗称试灯）校线，如图10-1所示。控制电缆图10-1控制电缆校线灯回路示意图首接端后接端具体方法为：两端确定公用线芯或接地线，以电缆首接端的每根线芯号码管为准，在电缆另一端用万用表或校线灯对所有线芯依次查找与首接端各线芯相对应的线芯，并穿好相对应的线号管。为避免通过电气回路串线，还应将首接端已接好的导线从端子上拆下。校线完成后，即可进行线束绑扎、端子分线和接线等工序。以校对一根10芯电缆为例，从开始连接万用表或校线灯计算，经过查找各线芯至全部穿完线号管，两人所需综合时长大约为15分钟左右。一台发电机组的控制电缆根数，若按6500根、平均10芯计算，那麽，仅电缆校线一道工序就需累积耗时3250小时，折合：3250÷8＝406.25人工/日。若按每天投入20个接线工计算，则工期可减少406.25÷20＝20.3（日）。本工法主张通过对控制电缆接线前的关键工序进行有效控制，掌握控制电缆绝缘线芯的数字和颜色标志的识别方法，利用其规律，免去校线工序，节省了人工，提高了工作效率，对工程建设而言，其中的经济效益和社会效益是显而易见的。11.应用实例本工法文中所叙述的施工方法，曾应用于江苏徐州XX发电厂（2×1000MW）1号机组建设工程、四川福溪XX发电厂（2×600MW）1号机组建设工程、辽宁燕山湖XX发电厂（2×600MW）2号机组建设工程、陕西秦岭XX发电厂（2×660MW）1号机组建设工程、宣化市深井XX变电站等多台发电机组和变电站建设工程中的控制电缆接线施工。8'