上海中心大厦超长垂直电缆敷设风险评估及控制措施(2)
1绪论
1.1 选题背景
随着经济的发展，国力的增强，我国的城市建设取得了飞速发展，超高层的建筑也越来越多，另外电力电缆作为电能传输的重要设备,在电力系统中的应用日益广泛,其敷设方式及敷设环境也越来越复杂。但是在城市超高层建设当中，超长垂直电缆敷设风险控制措施没有赶上城市建设飞速发展的脚步。由于在超高层建筑中的垂直电缆敷设过程中风险的不可控性和隐蔽性，所以一旦发生事故就会造成很大的经济损失和人员伤亡，而且国内外对电缆敷设风险评估大都集中在大截面海底电缆，跨江电缆等水平电缆敷设的研究上，因此有必要对垂直电缆敷设进行风险性评估研究，从施工过程各个环节对其危险性和可能造成的结果进行识别和分析，消灭不安全因素或将不安全因素进行实时监控，并制定防范措施，避免事故的发生。
1.2 安全评价研究现状及其意义
1.3 上海中心大厦垂直电缆敷设危险性介绍
在机电安装工程中，电气施工主要难点在于超高层电缆的敷设，特别是在200m以上的建筑物。回顾已施工程，高度在200m左右的楼层，其变电室多设置于地上或在多层设置分变电室。而且在建筑高度很高的上海中心大厦内部相应的需要有足够大的能源供应，所以一般在超高层建筑内部的垂直电缆直径相当粗，并且重量达到了相当大的吨位。所以其安装应该要有特定的方式和机械进行。并且当其吊装高度超过一定跨度的楼层之后，因为自重关系不能一次性吊装完成，所以必须要分几次吊装，因楼层高，需提升的电缆自重很大，加之卷扬机启动时会产生一定的加速度，因此固定点处承受的拉力应大于电缆静止状态下的自重。这样，对牵引电缆夹具的设计也是一项较为棘手的问题，既要满足牵引力要求又不能伤及电缆外皮损坏电缆，还要考虑到有利于电缆末端倒缆的问题。其施工周期还要与其他施工周期重合，施工过程的参与人员较少但是危险性较大，在实施过程中存在着较多不确定的不安全因素，因此存在很大的安全风险。但是超高层建筑垂直电缆安装过程科学系统性的研究评价却相对较少，造成此过程的安全薄弱现象。
根据现场了解情况和相关施工情况，电缆敷设可能出现的危险因素大致就是物体打击、高处坠落、机械伤害这三大类，但是因为电缆垂直敷设作业的特殊性，一旦发生事故造成的结果都是致命性的。由于上海中心大厦垂直高度太高，因此采用分段敷设方式，第一垂直段402 m，电缆最重一根达到7678kg，综合考虑包括牵引头夹具、摩擦系数等，需采用12吨卷扬机。 在采用起端牵引头工况下，重量达到7678kg的电缆垂直段敷设，电缆本体就不能承受，因此采用辅助钢丝绳的方法来敷设垂直段电缆，及将电缆固定在钢丝绳上。把牵引电缆改成牵引钢丝绳，把主要荷载引导到钢丝绳上[1]。电缆井的深度为600mm,支架160mm桥架200mm,实际操作宽度只有340mm,在电缆牵引过程极易碰到楼板和桥架。
2上海中心大厦超长垂直电缆敷设施工概况
上海中心大厦供电系统为：110kV，主变电站设在地下二层及地下一层。从地下三层、地下二层、地下一层至主楼6、20、35、66、82、99、116层共设11座10KV分变电站及高压冷冻机组10kV变电站2座[2]。高压电缆由地下一层主变电站引出经水平段桥架至强电井，然后向下至地下二层，经水平桥架引至主楼强电A井、B井；应急电源由地下一层应急发电机引出经水平段桥架至地下一层主楼强电EP井，分别引至各楼层10kV分变电站。高压电缆按设计要求采用是低烟无卤A级“阻燃”“耐火”交联聚乙烯绝缘、聚烯烃护套电缆。不同于“金茂”和“环球”选用电缆，不但要求“阻燃”，而且具有“耐火”性能。在电缆铠装层里有无机金属水合物如氢氧化铝、氢氧化镁组成隔氧层，代替传统的聚丙烯撕裂膜绳或玻璃纤文。金属水合物在火焰作用下转化成金属氧化物和水，不但降低了被燃烧电缆温度，而且其残存物致密包裹在交联聚乙烯绝缘层外，使其无法参加热氧反应而瞬间自熄。其“耐火”要求是指在火焰燃烧环境中能运行相当长时间而不至于断电[3]。
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