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长知识!超高层建筑竖井电缆是怎么敷设上去的

超高层建筑一般都将副变电所分布设计在大楼的不同位置,采用10kV电缆从建筑底层高压变电所直供至相应楼层的副变电所。高压电缆垂直段布设在强电井道中,通常采用一次性超高敷设的方法,尽量减少接头,既降低了成本又节省了工期,但同时也引发了一系列施工难题:一方面,垂直段超高、电缆一次性敷设较重,造成了电缆摇摆幅度较大、易被自身重量拉伤的风险;另一方面,强电井空间相对狭窄,无法设置大吨位、大容绳量的卷扬机,施工人员也不易进出操作,在电缆数量密集的井道中,电缆绝缘皮也容易被洞口划伤破坏。

“超高层电缆垂直敷设技术”典范案例

世界最长特殊10KV高压悬垂电缆

2018年在中国尊成功吊装

“超高层电缆垂直敷设技术”全面解析

中建一局集团技术中心及安装公司通过对中央电视台新台址工程(234米)、上海中心大厦(632米)、广州新电视塔(600米)、上海环球金融中心(492米)、广州国际大厦(200米)等国内一系列超高层建筑的电缆垂直敷设技术的集成研究,同时借鉴了行业内已有的研究成果,总结了国内超高层建筑成功应用的三种电缆垂直敷设技术:钢丝绳牵引提升敷设技术、阻尼缓冲器顺放敷设技术、垂吊式电缆敷设技术,值得同行朋友们参考应用。

钢丝绳牵引法

在电缆垂直敷设段的上部楼层设置卷扬机,利用吊具抱箍、卡具等把电缆分段固定到钢丝绳上,卷扬机通过提升钢丝绳提升电缆,电缆垂直吊装过程中主要是钢丝绳受力,在电缆敷设到位后,依次拆除吊具、抱箍卡具。

这种方法对井道空间要求小,采用小型卷扬机提供牵引力,把电缆分段抱箍在钢丝绳上,解决了牵引力、电缆自重大于电缆抗拉能力而引起电缆变型或破坏。目前,钢丝绳牵引法垂直敷设技术应用最广,施工组织灵活,牵引设备易获得,但需要加主吊绳,对吊具、抱箍卡具及施工人员素质要求较高。

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技术原理

在电缆敷设上部楼层设置卷扬机提供牵引力,把电缆分段抱卡在钢丝绳上,解决了牵引力、电缆自重大于电缆抗拉能力而引起电缆变型或破坏。

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施工流程与操作要点

1)井口测量

电气竖井满足吊装条件后,对相应各楼层井口进行测量,做好测量记录,对宽度小于300mm的井口做出标识。

2)电缆排布表

根据项目配电系统的实际情况编制电缆排布表,标明长度、功能、回路编号等信息。

3)选择、布置起重设备

(a)起重设备布置:

吊装卷扬机布置在电气竖井的最高设备层或设备层以上楼面,除设置定滑轮外,还需在地面上设置用作电缆水平段导向的导向滑轮。对于超高层电缆吊装,卷扬机除吊装最高设备层的电缆外,还要考虑吊装同一井道内其他设备层的高压或低压电缆。

(b)起重设备选择:

A. 卷扬机及钢丝绳受力按下式计算:

式中:

S--钢丝绳拉力;

Q计--计算荷载,包括电缆、钢丝绳、吊索具重量,同时并考虑动载因素;

n--省力倍数;

m--定滑轮、动滑轮组门数之和;

k--导向滑轮的个数;

f--滑轮的阻力系数。对青铜轴套轴承f=1.04;对滚珠轴f=1.02;对无轴套轴承f=1.06。

B. 根据计算受力S,选择卷扬机,一般选择2~3t慢速卷扬机。若不能满足要求,可相应调整滑轮组的门数,同时还应考虑卷扬机的容绳量是否满足要求。

C. 钢丝绳选择。承载破断拉力可按P=k*S计算,k为安全系数,一般取5或6;通过查钢丝绳规格型号表,选用合适的钢丝绳。

4)吊具选择

(a)主吊具:在电缆起始端采用具有消除电缆及钢丝绳旋转扭力,以及垂直受力锁紧特性的旋转头网套连接器,做为主吊具一,见下图。在上水平段与垂直段的拐弯处,采用具有垂直受力锁紧特性的覆式侧拉型中间网套连接器,做为主吊具二,见下图,用以增加摩擦,满足二次倒缆需要。两主吊具之间的距离为上水平段电缆敷设的长度。

(b)辅助吊具:隔50m增设一副覆式侧拉型中间网套连接器B,见下图,直至电缆终端。主要作用是分担主吊具的吊重,使电缆垂直段均匀受力,其具有垂直受力锁紧特性。

主吊具一:旋转头网套连接器

主吊具二:中间网套连接器A

辅助吊具:中间网套连接器B

(c)防晃型吊具:采用防晃型吊具,可控制电缆摆动幅度,见下图。