地鐵直流供電系統(tǒng)配電柜絕緣安裝工法

1、 2011年度參評三級工法 地鐵直流供電系統(tǒng)配電柜絕緣安施工工法目錄1 前言12 技術(shù)特點23 適用范圍24 工藝原理25 工藝流程及操作要點25.1工藝流程圖25.2人員組織35.3施工測量35.4設(shè)備基礎(chǔ)安裝45.5絕緣板安裝45.3.1 基礎(chǔ)、絕緣板清潔45.3.2 絕緣板與槽鋼基礎(chǔ)的固定55.6 柜體安裝65.6.1 柜體入位65.6.2 母排連接及柜體固定75.6.3 安裝絕緣處理95.7 安裝檢測96. 材料與設(shè)備：107. 質(zhì)量控制：108. 安全措施：118.1設(shè)備運裝安全措施118.1.1人員配備118.1.2工具配備118.1.3運裝方案118.2施工過程用電安全措施129

2、. 環(huán)保措施：1210. 效益分析：1211. 應(yīng)用實例：13地鐵直流供電系統(tǒng)配電柜絕緣安裝工法1 前言隨著我國城市化進程的加快，城市交通運輸能力的提高是決定城市化進程發(fā)展速度的重要因素之一。近年，隨著我國城市軌道交通事業(yè)的蓬勃發(fā)展，其中一、二線城市地下鐵道交通的規(guī)劃及已開通線路日益增多，地鐵已成為城市交通的主要工具。迎著地鐵發(fā)展的有力契機，本文將依據(jù)天津地鐵3號線供電系統(tǒng)安裝工程的實踐經(jīng)驗，詳述地鐵直流供電系統(tǒng)配電柜的安裝工法。2 技術(shù)特點由于直流供電系統(tǒng)對地絕緣要求較高，采用本工藝施工，具有操作簡便，高質(zhì)、高效的特點；結(jié)合實際情況，安裝后設(shè)備一次驗收合格率達98%。3 適用范圍本工法適用于

3、全部城市軌道交通直流供電系統(tǒng)中整流器柜及直流開關(guān)柜的絕緣安裝。4 工藝原理由于地鐵牽引供電采用直流電源，當(dāng)牽引電源正、負極不采取絕緣措施與大地接觸后，電流流入埋地金屬，再從埋地金屬體流出，進入大地或水中，因為電流流出部位成為陽極，則在電流流出部位發(fā)生激烈的腐蝕。鑒于地鐵結(jié)構(gòu)的特殊性，為防止雜散電流對地鐵隧道結(jié)構(gòu)金屬（鋼筋及預(yù)埋金屬管線等）進行腐蝕，更是為了防止正極與地產(chǎn)生電位差造成安全隱患，牽引系統(tǒng)的正、負極配電柜均采用對地絕緣安裝。5 工藝流程及操作要點5.1工藝流程圖施工測量基礎(chǔ)安裝絕緣板安裝柜體安裝安裝絕緣處理 柜體入位 母排連接及柜體固定安裝檢測圖5.1-1 工藝流程圖5.2人員組織合

4、理組織施工作業(yè)人員。必須組建具有技術(shù)化、效率化特點的作業(yè)班組。表5.2-1 人員投入清單序號崗位人數(shù)職責(zé)說明1專業(yè)工程師1人負責(zé)系統(tǒng)工程的全面技術(shù)工作。包括技術(shù)交底、安裝數(shù)據(jù)錄入及分析、質(zhì)量控制等工作。2班組長1人現(xiàn)場施工負責(zé)人，按交底內(nèi)容科學(xué)管理施工，對施工質(zhì)量負責(zé)。3施工技術(shù)員1人現(xiàn)場技術(shù)跟蹤，安裝數(shù)據(jù)錄入。4裝置操作工1人按班組長要求進行施工。5安裝工4人按班組長要求進行施工。5.3施工測量1、預(yù)留孔洞位置測量確認根據(jù)施工設(shè)計圖，確認設(shè)備預(yù)留孔洞位置及基礎(chǔ)槽鋼位置。測量以上位置與建筑結(jié)構(gòu)物之間的限界距離是否滿足設(shè)計要求。2、地面標(biāo)高測量按設(shè)計要求，基礎(chǔ)槽鋼完成安裝后，槽鋼上頂面應(yīng)與裝修地

5、面相平。在完成設(shè)備間裝修50線移交后，根據(jù)50線標(biāo)高，對設(shè)備間50線進行高程復(fù)測。由于本工程地鐵各車站均設(shè)計有2的污水排放坡度，所以，在測量過程中除做相關(guān)測量數(shù)據(jù)錄入工作外，還應(yīng)計算出槽鋼安裝時的抬升或下放高度。如表5.3-1：表5.3-1 華苑站低壓配電室50線復(fù)測記錄樁號前視后視實測高程抬升高度（mm）下放高度（mm）說明25軸-1135.3137.550.222.225軸-2131.1138.750.767.625軸-3129.6142.251.2612.625軸-4125.1142.551.7417.425軸-5125144.851.9819.825軸-6119.7146.352.66

6、26.625軸-7120.6149.952.9329.35.4設(shè)備基礎(chǔ)安裝在基礎(chǔ)槽鋼安裝位置的兩側(cè)地面上每隔1米植入基礎(chǔ)支撐一處，支撐選用螺紋鋼筋?？紤]到基礎(chǔ)承力要求，所選鋼筋規(guī)格不得小于12。選基礎(chǔ)槽鋼抬升最低點作為第一固定點，先利用液壓千斤頂將槽鋼調(diào)整至抬升位置，然后利用水準(zhǔn)儀以槽鋼上平面為基準(zhǔn)，復(fù)測槽鋼高程。復(fù)測合格后，把槽鋼與基礎(chǔ)支撐焊接固定。以下個支撐點以此類推。槽鋼焊接后應(yīng)對焊點進行檢查、打磨處理，禁止出現(xiàn)漏焊及焊渣殘留。焊點打磨完成后，對各焊點及基礎(chǔ)支撐進行防腐處理。焊點及基礎(chǔ)支撐均應(yīng)先刷一次防銹漆，然后再刷兩遍富鋅漆。對于濕度較大的地下站設(shè)備間，槽鋼基礎(chǔ)的焊點及基礎(chǔ)支撐除做衣裳

7、處理外，還應(yīng)再刷一層封閉漆。5.5絕緣板安裝5.5.1 基礎(chǔ)、絕緣板清潔1、設(shè)備基礎(chǔ)清潔由于基礎(chǔ)表面漆層平整度誤差較大，應(yīng)用磨光機或鋼刷對基礎(chǔ)表面進行二次平整，利用平整度儀檢測平整結(jié)果。平整度檢測合格后，用吸塵器清理漆屑及灰塵，并用無水酒精和脫脂棉對基礎(chǔ)進行第一次清洗。2、絕緣板清潔拆除絕緣板下底面的保護膜，用濕毛巾對絕緣板進行初步清潔（。待絕緣板表面干燥后，用無水酒精和脫脂棉再次對絕緣板進行清洗。在絕緣板清潔過程中，應(yīng)注意以下兩點：1、禁止使用回絲、棕刷，因為殘留回絲、棕絲可能引發(fā)設(shè)備絕緣水平下降；2、絕緣板初步清潔時禁用干毛巾，避免擦拭時產(chǎn)生靜電影響清潔效果；5.3.2 絕緣板與槽鋼基礎(chǔ)的

8、固定為保證設(shè)備安裝后的絕緣要求，安裝絕緣板時其外緣應(yīng)超出槽鋼基礎(chǔ)輪廓。根據(jù)750V直流配電系統(tǒng)的最小絕緣距離要求（靜態(tài)絕緣最小距離為25mm），在絕緣板底面繪制安裝邊線。見圖5.3.2-1。在槽鋼基礎(chǔ)上表面涂刷強力膠，嚴(yán)格按絕緣板上繪制的安裝邊線把絕緣板與基礎(chǔ)槽鋼粘合、固定。然后，在絕緣板與基礎(chǔ)槽鋼粘接縫隙處涂刷封閉膠。如果絕緣板安裝時需要拼接，在拼接處上下表面用聚乙烯膠帶包封，且膠帶不宜包封過厚。絕緣板安裝邊線30mm30mm與槽鋼固定部分圖5.3.2-1 絕緣板安裝邊線示意圖在絕緣板與基礎(chǔ)槽鋼固定完全粘合后，用1000V絕緣電阻表對絕緣板進行絕緣測試。通常情況下絕緣阻值為無窮大，阻值最小不

9、得小于850M。5.6 柜體安裝5.6.1 柜體入位1、電磁式設(shè)備導(dǎo)向輪的研發(fā)由于設(shè)備絕緣安裝的特殊要求，柜體入位調(diào)整時禁止在絕緣板上直接拖動，以防柜體尖角部分破壞絕緣板，降低絕緣效果。以往的方法是在絕緣板上鋪設(shè)防護板，用叉車和液壓千斤頂配合作業(yè)。此種方法人員投入較多，施工效率不高，很可能因操作不當(dāng)而引起柜體傾覆或絕緣受損。為提高施工效率，減小設(shè)備絕緣的受損風(fēng)險，我部在總結(jié)萬向輪的工作方式后，研發(fā)、應(yīng)用了電磁式設(shè)備導(dǎo)向輪。電磁電源選用18V直流蓄電池；鐵芯直徑2cm；導(dǎo)線截面1.5mm²；萬向輪4個。將鐵芯用導(dǎo)線纏繞后漆包，固定于萬向輪上，每兩個萬向輪為一組接入電源。電磁式設(shè)備導(dǎo)向輪

10、的工作原理：F=U×N²×I²×S/4L² (5.6.1.1)式中 U導(dǎo)磁率 N線圈匝數(shù) I線圈電流S鐵心截面積 L鐵芯長度根據(jù)上式選用相應(yīng)鐵芯，制作漆包線電磁鐵。其電磁力計算如下：F=6000×10000×0.45×0.000314/4×0.25=8478N由于鐵芯內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流，使鐵芯產(chǎn)生溫度。距試驗表明，運行時鐵芯溫度約為13.215.7，不會對設(shè)備造成影響。再者，設(shè)備自重436kg，電磁力8478N，完全滿足設(shè)備安裝要求。2、柜體入位將兩組電磁導(dǎo)向輪分別固定于設(shè)備底部，接通電源，使導(dǎo)向輪

11、與設(shè)備可靠固定。在基礎(chǔ)槽鋼前鋪設(shè)跳板，將設(shè)備推拉至安裝位置，根據(jù)施工設(shè)計圖紙的距離要求調(diào)整設(shè)備。調(diào)整完成后，分先后斷開兩組導(dǎo)向輪的電源，完成柜體入位。在柜體全部入位后，用1000V絕緣電阻表對柜體進行絕緣測試。最小絕緣阻值不得小于2M。5.6.2 母排連接及柜體固定1、母排連接母排連接在柜體固定后進行，母排的連接方法如圖5.6.2-1所示：圖5.6.2-1 配電柜母排連接示意圖母排安裝的注意事項：1） 母排連接時應(yīng)用毛刷除去母排上需要連接表面上的氧化膜；2） 利用扭力扳手，用40Nm的力矩鎖緊母排螺母；2、柜體固定柜體固定分為柜間固定和柜體與基礎(chǔ)固定兩部分內(nèi)容。其中，柜體與基礎(chǔ)固定是柜體固定的

12、主要操作內(nèi)容。柜體與基礎(chǔ)固定首先，在設(shè)備內(nèi)部的四角找到基礎(chǔ)槽鋼肋部，在其上方安裝配電柜固定壓板。然后，以壓板為模具，分別用電鉆在絕緣板和槽鋼上打4個10.5的孔 。最后，利用攻絲鉆頭對已有孔洞進行攻絲，并用吸塵器清理打孔及攻絲所留下的鐵屑。完成上述工序后，將安裝螺栓套上尼龍?zhí)坠芗敖^緣壓板，對柜體進行固定安裝。見圖5.6.2-2。圖5.6.2-2 絕緣安裝效果圖5.6.3 安裝絕緣處理在柜體安裝完成后，用吸塵器對配電柜內(nèi)部進行二次清理，施工中遺留的金屬廢料、鐵屑及灰塵應(yīng)作為重點清理對象。清理完成后，除去絕緣板上表面的保護膜，再用無水酒精對絕緣板進行二次清理。最后，用1000V絕緣電阻表對柜體進行

13、絕緣測試。最小絕緣阻值不得小于2M。5.7 安裝檢測1、柜體安裝檢測標(biāo)準(zhǔn)。見表5.7-1.表5.7-1 柜體檢測標(biāo)準(zhǔn)表序號項目允許偏差（mm）檢驗頻率檢驗工具范圍點數(shù)1垂直度1.5每面柜體2水平尺、鉛垂線2水平偏差相鄰兩柜頂部22水平尺、拉線成列柜頂部523柜面偏差相鄰兩柜頂部12成列柜頂部524柜間接縫22直尺6 材料與設(shè)備表6-1 施工材料/設(shè)備投入表序號設(shè)備名稱規(guī)格/型號數(shù)量單位備注1平整度測試儀CZ20501臺2水準(zhǔn)儀DSJ3-Z1臺3電磁式設(shè)備導(dǎo)向輪及配套裝置自制2套4電鉆GSB16GSB 162臺5絕緣電阻表AR31231臺6吸塵器Qw12t-2021臺7液壓千斤頂5T2個8鉆頭1

14、0.5盒根據(jù)實際需要配備9攻絲鉆頭11盒根據(jù)實際需要配備10棘輪扳手13mm4把11棘輪扳手14mm4把12棘輪扳手22mm4把13強力膠500ml桶根據(jù)實際需要配備14密封膠250ml桶根據(jù)實際需要配備7 質(zhì)量控制專業(yè)工程師應(yīng)及時、準(zhǔn)確的對施工班組成員進行上崗培訓(xùn)，建立施工質(zhì)量責(zé)任制度。專業(yè)工程師及現(xiàn)場技術(shù)員對安裝過程進行全程跟蹤、監(jiān)督。由現(xiàn)場技術(shù)員對設(shè)備安裝信息進行記錄歸檔，施工班組長對安裝質(zhì)量負責(zé)。建立質(zhì)量隱患檔案，制定相關(guān)的處理辦法。嚴(yán)格按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求施工。8 安全措施由于設(shè)備本身較重，每臺設(shè)備重約436千克，安裝部位分散。所以，要注意設(shè)備運裝的安全展開，制定專項運裝方案。8.1設(shè)備

15、運裝安全措施8.1.1人員配備序號人員分配人數(shù)職責(zé)范圍1指揮1人負責(zé)設(shè)備運裝的總體調(diào)度，負責(zé)對運裝設(shè)備工具進行使用前監(jiān)測，對施工人員進行施工前安全教育，并對整個運裝過程進行安全監(jiān)督。2專職安全督導(dǎo)1人負責(zé)對運裝設(shè)備工具進行使用前監(jiān)測，對施工人員進行施工前安全教育，并對整個運裝過程進行安全監(jiān)督并做好向光記錄。3搬運工4人負責(zé)設(shè)備的搬運工作，嚴(yán)格執(zhí)行安全施工的相關(guān)規(guī)定。4吊裝工2人負責(zé)設(shè)備的起吊及裝運，嚴(yán)格執(zhí)行安全施工的相關(guān)規(guī)定。表8.1.1-1 人員配備表8.1.2工具配備序號工具名稱規(guī)格數(shù)量單位備注1起吊架5T1臺2吊裝帶5T2條3軌道運輸車10T1輛4信號燈2把5施工警示牌若干個表8.1.2

16、-1 工具配備表8.1.3運裝方案在設(shè)備吊裝區(qū)5米范圍內(nèi)設(shè)施工警示牌，把設(shè)備用手推車運至起吊架下，用吊裝帶把設(shè)備固定牢靠。利用起吊架把設(shè)備吊至事先備好的軌道運輸車上。以上過程必須由指揮總體調(diào)度，安全員全程監(jiān)督，方可進行。8.2施工過程用電安全措施由于施工進行時要使用動力電源，在拉設(shè)臨時電源時，電線均應(yīng)架空，過道處需用鋼管保護，不得亂拖亂拉，以免電線被重物輾壓。 再有，在潮濕環(huán)境中施工，電氣設(shè)備、電纜、導(dǎo)線等，應(yīng)選用封閉型或防潮型。電氣設(shè)備金屬外殼應(yīng)接地良好。移動式電動工具和手提式電動工具，應(yīng)加裝漏電保護器，其動作電流應(yīng)不大于15mA，動作時間小于0.1s或選用雙重絕緣設(shè)備。長期停用的電動工具，使用前應(yīng)測絕緣。行燈電壓不應(yīng)超過12V。9 環(huán)保措施 由于設(shè)備及其附件均為環(huán)保材料，所以，在施工時，施工人員應(yīng)重點做好施工廢料收集、處理。杜絕施工廢料堆施工環(huán)境的污染，施工管理人員應(yīng)建立、健全責(zé)任制度，實施有力的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格監(jiān)督，重點看查。10 效益分析傳統(tǒng)的設(shè)備安裝方式主要依靠加大人力投入的方式進行施工難點作業(yè)，尤其是在設(shè)備入位調(diào)整作業(yè)上，傳統(tǒng)工藝調(diào)整時間長，施工成本高。本項目的設(shè)備安裝方式采用電磁式設(shè)備導(dǎo)向輪及配套裝置對設(shè)備進行入位調(diào)整，顯著提高了施工效率，節(jié)省大量人力，有效地縮短了施工周期，確保了施工施工質(zhì)量和施工進度，保證了設(shè)備的安裝精度。表9-1工法與常規(guī)