核电站电气贯穿件电缆端接质量控制
1 引言
AP1000核电站三门项目是世界首堆, 核岛电气贯穿件电缆端接施工工序繁琐, 技术要求高。施工、检查人员的技能水平、对设计文件要求的掌握程度直接关系到核电站施工质量。通过将电缆端接质量控制要点进行整体性、针对性的总结, 为后续同类施工提供有效地实践依据。
2 工程概况
AP1000核电电气贯穿件贯穿反应堆厂房与辅助厂房, 分为四个类型:中压、低压动力、控制及信号。电缆端接工作主要包括:端接前检查、电缆鼻子的选定、电缆头制作、线芯端接/整理、电缆标识、端接记录及质量检查。
3. 电缆端接质量控制重点
AP1000核电电气贯穿件不同于以往核电站的电气贯穿件, 主要在于施工工艺繁琐, 需要在施工过程中更加仔细、随时控制施工质量。
1) 电缆弯曲半径控制
主要针对电气贯穿件馈通及进线电缆, 根据电缆尺寸的不同, 控制电缆弯曲半径满足标准要求。
2) 电缆端接热缩质量控制
主要针对热缩材料在热缩过程中是否密封, 是否按图纸进行施工。在热缩过程中容易出现热缩材料褶皱、缠绕不均匀、密封胶涂抹不饱满等情况。
3) 电缆端接芯线正确性控制
电缆芯线数量庞大, 特别是控制与信号贯穿件, 一定程度上加大了施工与检查的难度, 而电缆芯线端接是否正确直接影响设备的正常运行与信号的正常传输, 直接关系到核电站的正常运行。
4) 电缆端接方案及工作程序控制
施工前, 检查用于电缆端接的施工图纸为最新版本, 施工方案已经发布, 且是最新版本。施工方案是电缆端接的指导文件, 方案实施的情况直接影响到电缆端接的质量, 因此是控制的重中之重, 必须全过程跟踪。
4. 电缆端接施工过程质量控制
4.1 电缆端接前质量控制
4.1.1 电气贯穿件核对及检查
由于贯穿件贯通安全壳内外, 且数量较多, 电缆端接前需仔细核查设备安装及电缆临时标牌是否正确, 结合电气贯穿件及电缆桥架的位置确定电缆预留长度。
电气贯穿件内馈通电缆的检查需要核对图纸是否正确, 是否有电缆外皮破损、电缆损坏等问题。
4.1.2 电气贯穿件盖板开孔控制
根据电气贯穿件的类型不同, 需结合电缆弯曲半径要求, 电气贯穿件的盖板进行开孔。
电气贯穿件接线箱内电缆支撑的定位固定要在电缆敷设后测量电缆的长度并固定电缆在支撑上, 此类支撑主要适用于控制、信号及低压动力类电缆的固定。支撑一般为一个接线箱四根支撑。
4.2 电缆端接质量控制
4.2.1 选择合适的材料
主要注意根据电缆进线位置不同选择使用不同的接线端子, 包括90°端子、45°端子、常规端子、异径端子等。
4.2.2 弯曲半径、力矩满足要求
由于接线箱空间有限, 进线方式也不同, 电缆端接时需要考虑后续进线电缆、馈通连接的空间, 进线电缆的弯曲半径。同时, 通过螺栓连接的电缆端子, 力矩值应满足要求, 严防力矩过大损伤电缆端子和馈通, 力矩过小使螺栓压接不紧。
4.3 电缆端接后质量控制
4.3.1 电缆接线是否正确, 电缆号码管编号、馈通编号是否与图纸相对应
由于电气贯穿件电缆施工工艺要求, 热缩完成后电缆号码管都是被热缩套管所覆盖, 无法核查。因此检查电缆号码管编号、馈通编号的正确性需要在施工过程中进行, 在电缆热缩前, 对每根电缆芯线号与馈通号对照图纸仔细核对, 确保正确性。
4.3.2 热缩套管及热缩胶带的热缩效果及美观性
低压动力电缆热缩时, 热缩材料包括一层编织层, 一层密封胶, 两层热缩胶带和一层带密封胶的热缩套管。
施工过程中易出现褶皱、气泡、卷边、热缩材料破损、间隙过大等问题。通过多次模拟、改进施工方式, 尤其是对施工难度较大的位置 (如90°的端接鼻子) 采用边缠绕、边热缩的方式, 能够保证热缩胶带有效、美观的热缩。最外层热缩套管在热缩时从套管中心向两侧热缩, 能够更好的达到密封效果, 最终以红色密封胶露出热缩套管为合格标准。
中压电缆采用单芯电缆, 在适当位置对铜排进行开孔。在保证电缆弯曲半径的前提下适当裁剪电缆的长度, 其终端头的制作采用热缩工艺。中压电缆终端头的制作按照厂家电缆终端安装说明书进行操作, 所连接的螺栓、电缆端子子、铜牌、馈通均需用热缩胶带进行热缩、密封。
4.3.3 其他检查
包括了电缆布局、绑扎是否整齐, 接地线是否已连接完成, 接线箱内所有杂物是否已清理。
5. 结论
AP1000核电电气贯穿件电缆端接和其他核电相比既有相同点, 也有不同点, 不同点主要体现在AP1000核电施工模式与常规核电不同, 一些技术要求也有些差异, 主要体现在:
AP1000项目采用新型设计理念, 给在电气贯穿件安装及电缆端接施工上带来了一些麻烦。例如电气贯穿件在安装前电缆桥架及支架、设备已安装完成, 而对于体积大、大重量的电气贯穿件来说安装是一个难点, 需要将已安装完成的电气支架切除, 预留出足够的空间来保证电气贯穿件及接线箱的安装空间。而电缆端接因设备安装后的空间不足导致无法短时间内施工完成, 影响施工进度。
AP1000核电的新技术引进, 使施工人员、技术员、检查人员对AP1000核岛电气贯穿件电缆端接的相关知识需要重新认识、学习、熟悉。对核岛电气贯穿件电缆端接的施工要求不能仅仅于了解, 更重要的需要熟悉施工的每个细节, 包括:电缆热缩的步骤、电缆热缩材料的分类使用、电缆的弯曲半径的控制、电缆端接正确性等。因此检查人员在中间发挥的作用是显而易见的, 施工人员在施工过程中的工作习惯, 要求检查人员在巡检、核查的过程中对产品的施工质量更加细致、严格的核对、检查, 确保准确无误。
摘要：AP1000核岛电气贯穿件电缆端接作业空间小, 施工质量控制困难, 但质量关系到核电厂的安全运行, 质量控制意义重大。本文在AP1000核岛电气贯穿件电缆端接标准规范、方案程序研究的基础上, 结合现场施工情况, 对电缆在电气贯穿件内安装施工要素及安装过程提出质量控制要求, 对可能出现的电缆施工质量问题进行了分析, 并提出了预控措施, 以确保AP1000核岛电气贯穿件电缆端接的符合性及正确性, 保证AP1000核岛电缆端接质量。
关键词：电气贯穿件,电缆端接,质量控制
参考文献
[1] .孙汉虹《第三代核电技术AP1000》中国电力出版社 (第一版) 2010.9
[2] .Ian Beam著《AP1000 Electrical Installation Specification》
[3] .Keith Petty著《Cable Splices and Terminations》
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