地铁盾构工程电缆施工要点探究

摘要：文章主要结合地铁盾构工程电气安装及施工实践，主要针对地铁盾构工程电缆敷设施工要点进行了研究，现场用电主要负荷计算及电缆敷设、高压电缆中间接头及终端接头的制作等方面进行了论述，并提出了施工中注意事项，以供大家参考。

关键词：盾构施工；电缆敷设；安全用电；施工要点

1 引言

近年来，随着城市基础建设的迅速发展，国内许多大城市都在建设地铁运输系统。地铁盾构工程电气设备安装与施工的好差，直接影响到地铁的安全运行。本文结合某地铁五号盾构施工实践，主要就地铁盾构施工电缆敷设施工要点进行论述。

2 负荷计算及电缆选择

电力负荷计算可确定施工现场供电系统中各个环节电力负荷的大小，以便正确地选择系统中各种元件（包括电缆、电力变压器、自备发电机、开关、控制设备及导线等）。负荷计算是否正确合理，直接影响到电气器具和导线、电缆选择是否经济合理。如果负荷计算过大 将使电气器具、导线和电缆选择得过大，会造成临时用电设施费用增大；如果负荷计算过小，又将使电气器具、导线和电缆运行时增加电能的损耗，并产生过热，引起绝缘过早老化甚至烧毁，发生用电事故。因此施工现场的电力负荷计算应结合实际，力求合理。

本工程主要设备有日本三菱公司生产的泥水平衡式盾构机2台，每台盾构机配置2台1250kVA移动式变压器，左、右负一层各设1台功率为75kW的通风机通过风管往洞内送空气。地面根据施工需要布置用电功率为75kW的25t龙门吊1台，用电功率为120KW的泥浆处理系统3台，用电功率为55kW的砂浆搅拌机1台，用电功率为27kW的电瓶车充电设备2套，抽水设备若干台等。业主在盾构施工场地内提供10kV的授电点和安装与电压等级相应的变压器（7800kVA）。本工程高压电缆选用10kV交联聚乙稀电缆。

3 电缆敷设施工要点

3.1地面电缆敷设

从地面到盾构机的电缆常用的敷设方法有直接埋地、电缆沟敷设和沿墙敷设等，本工地采用电缆沟敷设和沿墙敷设两种方式。在地面敷设的10kV、0.4kV电缆都是通过电缆沟敷设，而在电缆通过楼板、负一层和底板时采用沿墙敷设。从东南面的高压控制柜引出的10kV交联聚乙稀高压电缆直接与两台盾构机电缆卷筒的高压电缆连接。高压电缆通过电缆沟底部用小砂铺底，防止电缆受压以作保护，电缆通过井口穿PVC管作保护，防止外力损伤。0.4kV电源是从东北面的变压器（500kVA）引到配电室的五个带漏电的控制柜，再由这些控制柜引出电缆直接控制各用电器的开关箱。电缆经过地面采用电缆沟或穿管的形式敷设。其中，横跨施工道路要道采用￠400钢管埋地敷设，埋地深度为500～800mm，穿过井口时穿管以作保护，经过楼板和负一层时用沿墙敷设的形式敷设。

3.2盾构机电缆敷设

盾构机在地铁隧道内的空间有限，加上机电设备多，各种管道密集，因而本体的电缆敷设如用常规穿管或线槽敷设方式，在有些地方无法施工。为此应从实际出发，采用电缆桥架和明线绑扎方式。从工艺要求及技术规范考虑，选择的电缆应耐油、耐温、过载能力强。具体做法是在每节车架顶上放置电缆桥架，作为电缆连接主干道，从桥架上引下电缆与每节车架及盾构主体上的电气设备连接。这些电缆可集成一束，用扎带绑扎在沿路焊接好的U型槽上，U型槽每隔400mm设置一个。电缆直径较粗或集束条数较多时，U型槽可适当加宽。U型槽所经路线一般选择在不影响操作和维修，不易受外来碰撞的地方。动力、控制、照明电缆都可采用这种敷设方式。对于盾构机这种工作空间狭窄，操作人员少的设备，这样的敷线方式既方便，也安全可靠。同样10kV电缆也可这样敷设，只是应与低压电缆分开，放在车架底部边沿的线槽里。

3.3电缆中间接头、终端接头的制作

10kV交联聚乙稀高压电缆敷设完毕后，需要制作中间、终端接头。其中，热缩型电缆中间接头制作流程为：准备电缆剥外护套、铠装、内护层剥屏蔽层及半导层剥线芯绝缘、削反锥固定应力管套入管材、压接连管缠半导带、绕填充胶固定内外绝缘管、半导电管安装铜网并固定固定衬壳缩护套管。

热缩型电缆终端接头制作流程为：剥外护套及钢铠剥内垫层、分芯线焊接地线包绕填充胶固定三芯指套剥铜屏蔽层、半导层固定应力管压接端子固定绝缘管固定密封管及相色管固定伞裙。高压电缆头的制作是电缆安全运行的关键环节，应注意以下几点：（1）电缆头必须由经过专门训练的施工人员制作；（2）电缆头制作应严格按工艺要求逐步安装；（3）制作时最好采用丙烷喷灯，调节喷灯至出现柔和的有黄色尖端的蓝色火焰，应避免锥状蓝色火焰；（4）剥半导电层时一定要彻底剥落并清理干净，防止通电时引起导电造成事故。

4 电缆敷设施工中注意事项

4.1 电力线路的选型和安装

为了防止电气线路在使用中产生故障，做到安全用电，施工现场供用电电器设备及电力线路的选型和安装，应符合现行国家标准《爆炸和火灾环境电力装置设计规范》及《电气装置安装工程爆炸和火灾危险环境电气装置施工及验收规范》的规定，并采取以下措施：

（1）应当根据潮湿、化学腐蚀、高温等使用环境正确选用不同绝缘种类导线，而且导线必须符合线路电压要求；（2）设计导线线芯的截面应满足允许载流量、允许电压降、导线机械强度这三项基本条件；（3）电气线路安装严格遵守电气安装规范，防止安装和使用中遗留隐患；（4）线路安装完毕后，必须用兆欧表测试导线线间和对地绝缘电阻，验收合格方能投入使用；（5）电气设备发生火灾时，要立刻切断电源，以防火灾发生蔓延和造成触电事故，可采用二氧化碳、四氯化碳、干粉灭火剂等灭火。

4.2 设备的接地与防雷应注意的问题

（1）在施工现场专用的中性点直接接地的电力线路中必须采用TN-S接零保护系统；（2）保护零线的统一标志为绿/黄双色线，在任何情况下不准使用绿/黄双色线作负荷线，此线严禁通过工作电流；（3）保护零线除必须在配电室或总配电箱处作重复接地外，还必须在配电线路的中间处和末端处作重复接地；（4）同一台电气设备的重复接地，接地电阻应符合重复接地电阻值的要求。

4.3 施工中注意的安全措施

（1）电缆接头应牢固可靠，并应做绝缘包扎，保持绝缘强度，不得承受张力。

（2）配电线路采用自动开关作短路保护时，其过电流脱扣器脱扣电流整定值，应小于线路末端单相短路电流，并应能承受短时过负荷电流。

（3）低压用电设备的保护地线可利用金属构件、钢筋混凝土构件的钢筋等自然接地体，但严禁利用输送可燃液体、可燃气体或爆炸性气体的金属管道作为保护地线。

（4）移动式电动工具和手持式电动工具，应装设漏电动作电流不大于30mA的漏电保护器。

（5）用电单位必须建立用电安全岗位责任制，明确各级安全负责人。

（6）供电设施的运行及维护，必须配备足够的常用绝缘工具，并按有关规定，定期进行电气性能试验。电气绝缘工具严禁挪作他用。

（4）各种电气设施应定期进行巡视检查，每次巡视的检查情况和发现的问题应记入运行日志内。

5 结语

综上所述，通过对地铁盾构工程电缆敷设施工要点分析，本工程主要依据工地的用电设备计算电力负荷，从而选择相应的电缆，电缆应结合盾构机的特点来进行敷设。此外，在施工中，现场空间狭窄，加之隧道管片缝隙处易渗水，设备、电缆还应做好防水措施。

参考文献：

[1] 李俊平.地铁盾构施工用电技术[J].西部探矿工程，2006（06）.

[2]袁敏正，竺维彬.盾构技术在广州地铁的应用及发展[J].广东土木与建筑，2004（8）.