1 引言
AP1000核電站三門項目是世界首堆, 核島電氣貫穿件電纜端接施工工序繁瑣, 技術要求高。施工、檢查人員的技能水平、對設計文件要求的掌握程度直接關系到核電站施工質量。通過將電纜端接質量控制要點進行整體性、針對性的總結, 為后續同類施工提供有效地實踐依據。
2 工程概況
AP1000核電電氣貫穿件貫穿反應堆廠房與輔助廠房, 分為四個類型:中壓、低壓動力、控制及信號。電纜端接工作主要包括:端接前檢查、電纜鼻子的選定、電纜頭制作、線芯端接/整理、電纜標識、端接記錄及質量檢查。
3. 電纜端接質量控制重點
AP1000核電電氣貫穿件不同于以往核電站的電氣貫穿件, 主要在于施工工藝繁瑣, 需要在施工過程中更加仔細、隨時控制施工質量。
1) 電纜彎曲半徑控制
主要針對電氣貫穿件饋通及進線電纜, 根據電纜尺寸的不同, 控制電纜彎曲半徑滿足標準要求。
2) 電纜端接熱縮質量控制
主要針對熱縮材料在熱縮過程中是否密封, 是否按圖紙進行施工。在熱縮過程中容易出現熱縮材料褶皺、纏繞不均勻、密封膠涂抹不飽滿等情況。
3) 電纜端接芯線正確性控制
電纜芯線數量龐大, 特別是控制與信號貫穿件, 一定程度上加大了施工與檢查的難度, 而電纜芯線端接是否正確直接影響設備的正常運行與信號的正常傳輸, 直接關系到核電站的正常運行。
4) 電纜端接方案及工作程序控制
施工前, 檢查用于電纜端接的施工圖紙為最新版本, 施工方案已經發布, 且是最新版本。施工方案是電纜端接的指導文件, 方案實施的情況直接影響到電纜端接的質量, 因此是控制的重中之重, 必須全過程跟蹤。
4. 電纜端接施工過程質量控制
4.1 電纜端接前質量控制
4.1.1 電氣貫穿件核對及檢查
由于貫穿件貫通安全殼內外, 且數量較多, 電纜端接前需仔細核查設備安裝及電纜臨時標牌是否正確, 結合電氣貫穿件及電纜橋架的位置確定電纜預留長度。
電氣貫穿件內饋通電纜的檢查需要核對圖紙是否正確, 是否有電纜外皮破損、電纜損壞等問題。
4.1.2 電氣貫穿件蓋板開孔控制
根據電氣貫穿件的類型不同, 需結合電纜彎曲半徑要求, 電氣貫穿件的蓋板進行開孔。
電氣貫穿件接線箱內電纜支撐的定位固定要在電纜敷設后測量電纜的長度并固定電纜在支撐上, 此類支撐主要適用于控制、信號及低壓動力類電纜的固定。支撐一般為一個接線箱四根支撐。
4.2 電纜端接質量控制
4.2.1 選擇合適的材料
主要注意根據電纜進線位置不同選擇使用不同的接線端子, 包括90°端子、45°端子、常規端子、異徑端子等。
4.2.2 彎曲半徑、力矩滿足要求
由于接線箱空間有限, 進線方式也不同, 電纜端接時需要考慮后續進線電纜、饋通連接的空間, 進線電纜的彎曲半徑。同時, 通過螺栓連接的電纜端子, 力矩值應滿足要求, 嚴防力矩過大損傷電纜端子和饋通, 力矩過小使螺栓壓接不緊。
4.3 電纜端接后質量控制
4.3.1 電纜接線是否正確, 電纜號碼管編號、饋通編號是否與圖紙相對應
由于電氣貫穿件電纜施工工藝要求, 熱縮完成后電纜號碼管都是被熱縮套管所覆蓋, 無法核查。因此檢查電纜號碼管編號、饋通編號的正確性需要在施工過程中進行, 在電纜熱縮前, 對每根電纜芯線號與饋通號對照圖紙仔細核對, 確保正確性。
4.3.2 熱縮套管及熱縮膠帶的熱縮效果及美觀性
低壓動力電纜熱縮時, 熱縮材料包括一層編織層, 一層密封膠, 兩層熱縮膠帶和一層帶密封膠的熱縮套管。
施工過程中易出現褶皺、氣泡、卷邊、熱縮材料破損、間隙過大等問題。通過多次模擬、改進施工方式, 尤其是對施工難度較大的位置 (如90°的端接鼻子) 采用邊纏繞、邊熱縮的方式, 能夠保證熱縮膠帶有效、美觀的熱縮。最外層熱縮套管在熱縮時從套管中心向兩側熱縮, 能夠更好的達到密封效果, 最終以紅色密封膠露出熱縮套管為合格標準。
中壓電纜采用單芯電纜, 在適當位置對銅排進行開孔。在保證電纜彎曲半徑的前提下適當裁剪電纜的長度, 其終端頭的制作采用熱縮工藝。中壓電纜終端頭的制作按照廠家電纜終端安裝說明書進行操作, 所連接的螺栓、電纜端子子、銅牌、饋通均需用熱縮膠帶進行熱縮、密封。
4.3.3 其他檢查
包括了電纜布局、綁扎是否整齊, 接地線是否已連接完成, 接線箱內所有雜物是否已清理。
5. 結論
AP1000核電電氣貫穿件電纜端接和其他核電相比既有相同點, 也有不同點, 不同點主要體現在AP1000核電施工模式與常規核電不同, 一些技術要求也有些差異, 主要體現在:
AP1000項目采用新型設計理念, 給在電氣貫穿件安裝及電纜端接施工上帶來了一些麻煩。例如電氣貫穿件在安裝前電纜橋架及支架、設備已安裝完成, 而對于體積大、大重量的電氣貫穿件來說安裝是一個難點, 需要將已安裝完成的電氣支架切除, 預留出足夠的空間來保證電氣貫穿件及接線箱的安裝空間。而電纜端接因設備安裝后的空間不足導致無法短時間內施工完成, 影響施工進度。
AP1000核電的新技術引進, 使施工人員、技術員、檢查人員對AP1000核島電氣貫穿件電纜端接的相關知識需要重新認識、學習、熟悉。對核島電氣貫穿件電纜端接的施工要求不能僅僅于了解, 更重要的需要熟悉施工的每個細節, 包括:電纜熱縮的步驟、電纜熱縮材料的分類使用、電纜的彎曲半徑的控制、電纜端接正確性等。因此檢查人員在中間發揮的作用是顯而易見的, 施工人員在施工過程中的工作習慣, 要求檢查人員在巡檢、核查的過程中對產品的施工質量更加細致、嚴格的核對、檢查, 確保準確無誤。
摘要：AP1000核島電氣貫穿件電纜端接作業空間小, 施工質量控制困難, 但質量關系到核電廠的安全運行, 質量控制意義重大。本文在AP1000核島電氣貫穿件電纜端接標準規范、方案程序研究的基礎上, 結合現場施工情況, 對電纜在電氣貫穿件內安裝施工要素及安裝過程提出質量控制要求, 對可能出現的電纜施工質量問題進行了分析, 并提出了預控措施, 以確保AP1000核島電氣貫穿件電纜端接的符合性及正確性, 保證AP1000核島電纜端接質量。
關鍵詞：電氣貫穿件,電纜端接,質量控制
參考文獻
[1] .孫漢虹《第三代核電技術AP1000》中國電力出版社 (第一版) 2010.9
[2] .Ian Beam著《AP1000 Electrical Installation Specification》
[3] .Keith Petty著《Cable Splices and Terminations》