劉皞，張鵬，李書森，張智森（.中國通信建設(shè)第四工程局有限公司，河南鄭州 450007；.南京郵電大學(xué)，江蘇南京 0000）

1 概述

在通信設(shè)備安裝工程中，由于施工不當(dāng)，可能在施工階段發(fā)生故障，或者為以后設(shè)備安全運(yùn)行遺留安全隱患。在設(shè)計(jì)說明中，應(yīng)對(duì)施工過程有針對(duì)性地提示安全生產(chǎn)、規(guī)范施工事項(xiàng)，指導(dǎo)施工人員安全作業(yè)，有效避免相關(guān)安全事故發(fā)生。國務(wù)院發(fā)布的《建設(shè)工程安全生產(chǎn)管理?xiàng)l例》第十三條明確規(guī)定，“設(shè)計(jì)單位應(yīng)當(dāng)按照法律、法規(guī)和工程建設(shè)強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，防止因設(shè)計(jì)不合理導(dǎo)致生產(chǎn)安全事故的發(fā)生”，“設(shè)計(jì)單位應(yīng)當(dāng)考慮施工安全操作和防護(hù)的需要，對(duì)涉及施工安全的重點(diǎn)部位和環(huán)節(jié)在設(shè)計(jì)文件中注明，并對(duì)防范生產(chǎn)安全事故提出指導(dǎo)意見”。

2021 年6 月發(fā)布的《信息通信行業(yè)建設(shè)市場(chǎng)分析報(bào)告（2020 年）》顯示，2015 年底全國擁有通信工程施工總承包資質(zhì)一、二、三級(jí)企業(yè)數(shù)量分別為55、203、581家，2020 年底增加至307、1 084、3 769家，企業(yè)數(shù)量大幅增加，其中90%以上為中小企業(yè)；而在全國建筑企業(yè)宏觀分析中，近5 年全國建筑行業(yè)投標(biāo)下浮率持續(xù)下滑，2015 年至2019年，平均下浮率為14.26%，信息通信工程服務(wù)業(yè)同樣進(jìn)入白熱化競(jìng)爭(zhēng)階段，更多企業(yè)和新人參與到設(shè)備安裝工程中，施工能力良莠不齊，設(shè)備安裝工程的規(guī)范施工就顯得尤為重要。

電力電纜（以下簡稱電纜）作為承載電能傳輸?shù)幕A(chǔ)材料，在通信設(shè)備工程施工中必不可少，電纜正確、可靠敷設(shè)成為保障通信系統(tǒng)正常運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)。在實(shí)際工程實(shí)施中，由于電纜布放不當(dāng)而產(chǎn)生的故障時(shí)有發(fā)生。本文針對(duì)電纜敷設(shè)過程中常見的問題，從斷路器安全校核、電纜敷設(shè)工藝和電纜接線順序3 個(gè)方面，對(duì)電纜敷設(shè)過程中的問題進(jìn)行探討和研究。

2 斷路器安全校核

斷路器的保護(hù)作用是配電系統(tǒng)安全運(yùn)行的基礎(chǔ)，通信機(jī)房使用的斷路器包括框架斷路器、塑殼斷路器和小容量的微型斷路器，各類電纜需要接在不同規(guī)格斷路器的輸出端。斷路器實(shí)現(xiàn)對(duì)電纜和通信設(shè)備過流、短路等故障的保護(hù)，避免故障擴(kuò)大，發(fā)生大的事故。

2.1 斷路器安全校驗(yàn)必要性

由于不同規(guī)格斷路器保護(hù)設(shè)定方式不同，部分配電系統(tǒng)沒有直觀顯示當(dāng)前負(fù)載，造成部分設(shè)計(jì)人員未能準(zhǔn)確評(píng)估新增通信設(shè)備入網(wǎng)后配電系統(tǒng)用電的變化。在實(shí)際項(xiàng)目實(shí)施時(shí)，如果新增通信設(shè)備入網(wǎng)后，通信設(shè)備容量與斷路器過流保護(hù)值接近，甚至超過斷路器過流保護(hù)值，將不可避免發(fā)生上級(jí)斷路器跳閘的事故，此類事故在通信系統(tǒng)新增通信設(shè)備后時(shí)有發(fā)生，成為通信安全的重大隱患。

工程施工作為通信工程項(xiàng)目實(shí)施的最后一道工序，在施工前詳細(xì)檢查斷路器和負(fù)載的運(yùn)行參數(shù)，發(fā)現(xiàn)可能存在的問題，對(duì)于保證生產(chǎn)安全發(fā)揮著決定性的作用。

2.2 斷路器安全校驗(yàn)的原則

作為斷路器的安全校驗(yàn)，可以按照如下流程實(shí)現(xiàn)斷路器和負(fù)載的簡單判別。

a）檢查斷路器的長延時(shí)整定電流Ir。對(duì)于斷路器而言，長延時(shí)整定電流Ir代表其正常工作時(shí)長時(shí)間允許通過的電流值，Ir=K×In，其中K≤1，為一個(gè)可調(diào)整的系數(shù)，Ir的設(shè)定范圍為0.4～1 倍的In。In為額定電流，當(dāng)In=1 000 A時(shí)，如果設(shè)定的長延時(shí)電流為500 A，則該斷路器只能作為一個(gè)500 A 的斷路器使用。如果在施工中將In參數(shù)作為增加負(fù)載的依據(jù)，將不可避免發(fā)生過流跳閘故障。

b）用電表測(cè)量或從配電柜面板的顯示獲取當(dāng)前負(fù)載電流IL。

c）根據(jù)新增設(shè)備負(fù)載功率Wn，估算新增設(shè)備入網(wǎng)后增加的電流負(fù)荷。由于開關(guān)電源、UPS 在交流輸入側(cè)一般為三相供電，則新增設(shè)備后，新增加的單相電流可以按照INL=Wn/（η×660×cosθ）估算。其中，η為電力變換設(shè)備效率，工頻UPS可按照80%估算，高頻UPS按照93%估算；48 V 開關(guān)電源系統(tǒng)可按照90%估算，240 V開關(guān)電源系統(tǒng)可按照90%估算。

d）校驗(yàn)新增設(shè)備入網(wǎng)后，設(shè)備負(fù)荷與斷路器整定值的關(guān)系為：（IL+INL）≤K2×Ir，K2為小于1的安全系數(shù)，一般取K2=0.8。

在進(jìn)行新增通信設(shè)備入網(wǎng)施工時(shí)，作為一種簡單可行的判定方法，上述判別手段可有效避免斷路器的跳閘故障。

3 電纜安全敷設(shè)

在《電力工程電纜設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB50217-2018）中，對(duì)電纜的布放提出了明確的要求，包括電纜路徑的選擇、電纜在支架上的敷設(shè)要求、電纜敷設(shè)方式的選擇等，但在實(shí)際工程實(shí)施時(shí)，由于部分施工人員對(duì)相關(guān)條款的要求理解不深刻，在電纜敷設(shè)過程中采用了不規(guī)范的施工方法，施工完成后遺留了不安全因素，導(dǎo)致后期產(chǎn)生各類故障，甚至發(fā)生嚴(yán)重的事故。

3.1 電纜轉(zhuǎn)彎引起的機(jī)械性損傷

電纜在生產(chǎn)、運(yùn)輸和安裝施工過程中，不可避免的要承受各種彎曲。筆者在某樣板機(jī)房，曾經(jīng)看到不同機(jī)房連接的電纜走線架由于高度不同，2 層走線架直接通過垂直橋架連接，為了美觀，施工人員在電纜敷設(shè)時(shí)直接彎成近乎90°的直角，這種看似美觀的電纜敷設(shè)，實(shí)際上極大損傷電纜，降低了電纜的載流量和絕緣強(qiáng)度，并在轉(zhuǎn)彎處引發(fā)電纜發(fā)熱，成為事故隱患。

電纜由多根單芯導(dǎo)線以一定節(jié)距絞合而成，在電纜制作過程中導(dǎo)線的單線根數(shù)和節(jié)距大小決定了電纜彎曲時(shí)的穩(wěn)定性，過大的彎曲將導(dǎo)致內(nèi)部導(dǎo)線的松散和突起，直接影響電纜導(dǎo)電和絕緣層的性能。當(dāng)彎曲超過允許最小彎曲半徑時(shí)，將直接導(dǎo)致電纜損傷。

電纜在彎曲時(shí)，其允許的彎曲程度可以用電纜的彎曲半徑衡量，電纜的彎曲半徑一般可遵照產(chǎn)品說明書的規(guī)定；無產(chǎn)品說明書時(shí)，可參考《35 kV 及以下塑料絕緣電力電纜》（GB12706-2018）中規(guī)定的電纜最小允許彎曲半徑（見表1）和《建筑電氣工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB 50303-2015）規(guī)定電纜最小允許彎曲半徑（見表2）。2個(gè)表中，D為電纜外徑。

表1 GB12706-2018中規(guī)定的電纜最小允許彎曲半徑

表2 GB 50303-2015中規(guī)定的電纜最小允許彎曲半徑

3.2 電纜接頭應(yīng)牢固可靠

從運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)來看，電纜與斷路器、電纜與電纜之間的連接頭由于施工不規(guī)范，成為電纜施工中常見的故障點(diǎn)。

在電纜與斷路器連接時(shí)，應(yīng)保證電纜規(guī)格與斷路器接線端子匹配，電纜插入接線孔后接線端子應(yīng)可靠緊固，避免虛接和電纜松脫情況的發(fā)生，此類情況在微型斷路器中更為常見。某省新建匯聚機(jī)房工程，隨著夏季的到來，空調(diào)負(fù)荷增加，多次發(fā)生空調(diào)斷路器跳閘故障，造成機(jī)房高溫，且斷路器接線端口有明顯燒蝕發(fā)黑痕跡。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢查，發(fā)現(xiàn)為空調(diào)電纜在斷路器輸出端子處虛接，隨著空調(diào)負(fù)載的增加，虛接的接線端子產(chǎn)生打火，斷路器跳閘。在現(xiàn)實(shí)生活中，由于斷路器打火損毀斷路器、甚至引發(fā)火災(zāi)的事故時(shí)有發(fā)生，必須在施工時(shí)引起足夠的重視。

在電纜工程施工時(shí)，設(shè)計(jì)中一般要求使用整段電纜，嚴(yán)禁在電纜中有電纜接頭；在個(gè)別改造項(xiàng)目時(shí)，為了利舊原有電纜，可能會(huì)增加少量電纜連接原有敷設(shè)的電纜以減少項(xiàng)目投資，這將不可避免的產(chǎn)生電纜接頭，此時(shí)應(yīng)對(duì)電纜接頭進(jìn)行規(guī)范處理，保證接頭壓接緊密牢固和可靠的機(jī)械防護(hù)性能，同時(shí)做好防水、防塵、絕緣處理以及特殊場(chǎng)合的耐酸、耐堿、防爆等性能防護(hù)。電纜中間接頭防護(hù)是電纜安全可靠運(yùn)行的重要措施之一，切不可隨意處置。

3.3 大電流電力電纜引發(fā)渦流

在施工中，電纜敷設(shè)支撐包括鋼架、鋼質(zhì)保護(hù)管、架空等方式，尤其在電纜穿鋼管的場(chǎng)景，電纜周圍可能形成鋼（鐵）性封閉環(huán)路而產(chǎn)生渦流，特別是在大電流電力電纜系統(tǒng)中渦流較大，由于渦流導(dǎo)致鋼管發(fā)熱燒毀電纜的故障也時(shí)有發(fā)生。因此，必須采取措施使其周圍不形成渦流，一般可采用如下2種方法。

a）采用非磁性鋼管或非金屬PVC 管等，管內(nèi)無法產(chǎn)生渦流。

b）保證鋼管內(nèi)所有電纜電磁場(chǎng)互相抵消。如采用單根交流電纜穿管時(shí)，應(yīng)保證三相和N相電纜共同穿入一根管內(nèi)，或者采用4芯交流電纜，以保證鋼管內(nèi)電纜產(chǎn)生的電磁場(chǎng)互相抵消。

4 電纜接線順序

在通信設(shè)備安裝工程中，在新裝設(shè)備（如列頭柜）與現(xiàn)網(wǎng)運(yùn)行電源設(shè)備（如電源分支柜）間布放電纜是最常見的工作，現(xiàn)行的設(shè)計(jì)規(guī)范和驗(yàn)收規(guī)范都未對(duì)電纜的連接順序做出相關(guān)要求。在通信建設(shè)工程安全生產(chǎn)操作規(guī)范中，規(guī)定“涉電作業(yè)應(yīng)使用絕緣良好的工具，并由專業(yè)人員操作，在帶電的設(shè)備、列頭柜、分支柜中操作時(shí)，不得佩戴金屬飾物，并采取有效措施防止螺絲釘、墊片、金屬屑等金屬材料掉落”，“設(shè)備加電時(shí)，應(yīng)逐級(jí)加電，逐級(jí)測(cè)量”；也未對(duì)接線順序做出規(guī)定。

在工程實(shí)施過程中，電纜的接線順序?qū)κ┕ぐ踩矔?huì)產(chǎn)生一定的影響。本文以敷設(shè)連接分支柜和列頭柜之間的電纜為例，對(duì)比分析發(fā)生事故的可能性。

4.1 先連受電端再連供電端

先連接受電端再連接供電端，也就是在連接完畢列頭柜側(cè)的電纜后，再連接電源分支柜側(cè)的接線端子。

在新裝的列頭柜內(nèi)敷設(shè)連接電纜的過程中，由于電纜的另一端（電纜頭用絕緣膠帶包扎好）是懸空的，無論保護(hù)地線、工作地線和-48 V 電纜的接線順序如何，都非常安全，不會(huì)發(fā)生電源短路事故；即使列頭柜到新增的主設(shè)備的電纜都已接線完成也是非常安全的。下面分別對(duì)保護(hù)地線、工作地線和-48 V 電纜連接供電側(cè)（電源分支柜）端子的過程進(jìn)行分析。

a）連接保護(hù)地線。在設(shè)備安裝加固完成后，機(jī)房安裝的所有設(shè)備機(jī)殼已形成電氣連通，保護(hù)地線需要連接的這端已經(jīng)接地。在電源分支柜中，穿放電纜、制作銅鼻子和連接銅鼻子時(shí)，如果電纜（或安裝好的銅鼻子）觸碰到了電源分支柜的負(fù)極排（端子）的漏銅部分，將會(huì)引起電源短路，可能引發(fā)機(jī)房在用設(shè)備停電事故，若處理不當(dāng)，強(qiáng)大的短路電流會(huì)導(dǎo)致保護(hù)地線和負(fù)極排融化在一起，甚至?xí)l(fā)火災(zāi)事故。

b）連接工作地線。由于很多通信設(shè)備在設(shè)備子架內(nèi)工作地和保護(hù)地是復(fù)連的，因此，工作地線需要連接的這端已經(jīng)接地的可能性非常大。如果工作地線的另一端已經(jīng)接地，在電源分支柜內(nèi)穿放連接工作線和保護(hù)地線，發(fā)生電源短路事故的概率同樣都很大。

c）連接-48 V 電纜。由于各級(jí)保險(xiǎn)的斷開，-48 V電纜的另一端處于懸空狀態(tài)，連接過程中，只要銅鼻子不把電源分支柜內(nèi)的負(fù)極排和正極排（或機(jī)殼）同時(shí)觸碰在一起，就不會(huì)引起電源短路，操作過程是相對(duì)安全的。

4.2 先連供電端再連受電端

先連接供電端再連接受電端，也就是在連接完畢電源分支柜內(nèi)的電纜后，再連接列頭柜側(cè)的接線端子。

在帶電運(yùn)行的電源分支柜內(nèi)布放連接電纜過程中，由于電纜的另一端（電纜頭用絕緣膠帶包扎好）是懸空的，無論保護(hù)地線、工作地線和-48 V 電纜的接線順序如何，連接過程中，只要不把電源分支柜內(nèi)的負(fù)極排和正極排（或機(jī)殼）同時(shí)觸碰在一起，就不會(huì)引起電源短路，操作過程是比較安全的。下面分別對(duì)保護(hù)地線、工作地線和-48 V 電纜連接受電側(cè)（列頭柜）端子的過程進(jìn)行分析。

a）連接保護(hù)地線。假設(shè)在新安裝的列頭柜內(nèi)先連接-48 V 電纜，但由于保險(xiǎn)隔斷了負(fù)極電纜的連通，雖然待連接的保護(hù)地線另一端已經(jīng)可靠接地，在新安裝列頭柜內(nèi)并不存在有-48 V 帶電的接觸點(diǎn)。即使在不采取任何絕緣措施的情況下，連接保護(hù)地線也不會(huì)引發(fā)電源短路。因此，接線過程是絕對(duì)安全的。

b）連接工作地線。此連接過程同保護(hù)地線連接情形一樣，即使不采取任何絕緣措施也非常安全，不會(huì)引發(fā)電源短路現(xiàn)象。

c）連接-48 V電纜。在電源分支柜中，-48 V電纜連接的保險(xiǎn)處于斷開狀態(tài)，連接過程中，即使不采取任何絕緣措施也非常安全，不會(huì)發(fā)生電源短路。

綜上所述，電纜接線順序建議遵循如下的原則。

a）在電纜連接過程中，必須先將供電側(cè)電纜端子可靠連接完畢后，再連接受電設(shè)備側(cè)的電纜接線端子。若遇特殊情況（如電源接入持續(xù)時(shí)長受限、供電設(shè)備側(cè)機(jī)房作業(yè)時(shí)間點(diǎn)受限等），先連接了受電設(shè)備側(cè)接線端子，在連接供電設(shè)備側(cè)端子時(shí)，必須把受電設(shè)備側(cè)保護(hù)地和工作地連接端子斷開并做好絕緣處理，確保受電設(shè)備側(cè)電纜端頭處于懸空的情況下，才能進(jìn)行供電設(shè)備側(cè)電纜連接。

b）3類電纜連接順序，應(yīng)按照先連接保護(hù)地、再連接工作地、最后連接-48 V電纜的順序連接。

上述原則雖然是以電源分支柜與新增列頭柜間敷設(shè)電纜為例分析給出的，同樣也適用于其他設(shè)備之間的交、直流電纜連接。

5 結(jié)束語

本文根據(jù)多年通信設(shè)備安裝工程的施工經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合工地現(xiàn)場(chǎng)安全質(zhì)量檢查情況以及參與國家優(yōu)質(zhì)工程現(xiàn)場(chǎng)復(fù)查工作中發(fā)現(xiàn)的問題，對(duì)施工中容易被忽視的電纜問題進(jìn)行分析，提出電纜安全施工的注意事項(xiàng)及建議，供通信各專業(yè)設(shè)備安裝工程的設(shè)計(jì)和施工人員參考。在通信設(shè)備安裝工程中，相關(guān)從業(yè)人員在參與工程項(xiàng)目的管理、設(shè)計(jì)、監(jiān)理、施工和維護(hù)過程中，應(yīng)對(duì)潛在問題做好預(yù)防性工作，采用科學(xué)、規(guī)范的施工方法，以減少施工階段以及后期通信系統(tǒng)事故的發(fā)生，確保通信系統(tǒng)安全、穩(wěn)定的運(yùn)行。