一种新型电缆孔洞封堵装置

一种新型电缆孔洞封堵装置

阮巍,李睿,时开泉,杨欣,余永泉

深圳供电局有限公司  广东省深圳市518001

摘要：本文针对传统电缆孔洞封堵技术的不足，设计了一种新型电缆孔洞封堵装置，不仅施工便捷，密封效果好，而且便于拆卸，能够重复使用，可以有效地防火、防潮、防小动物。

关键词：电缆， 孔洞， 封堵

1 新型电缆孔洞封堵装置的研究背景

电缆孔洞的封堵作为变电站防火、防潮、防小动物工作的重要环节。目前普遍使用水泥砂浆搭配基于无机或有机的软性质阻燃材料（如防火泥）来进行封堵[1]。这类传统方法虽然成本低廉、施工简单，但在实际使用过程中却存在诸多弊端[2]。

（1）密封效果差。首先水泥在硬化过程中，其体积会发生变化，将可能导致水泥体内部形成裂纹。一旦裂缝宽度大于0.03mm，则其防水性能将失效，存在渗漏水的风险。此外，传统方法的封堵效果很多程度取决于施工人员的工艺水平，考虑到目前电力基建施工队伍素质参差不齐，且封堵效果的验收也受到场地环境因素限制，因此密封效果难以保证

（2）防火泥软硬程度受温度影响大，其形态会随环境温度变化而发生改变：遇热时，封堵泥灰出现软化溢出；遇冷时，防火泥则会硬化脱落造成封堵漏洞。此外，防火泥对于老鼠等小动物的防御表现也并不理想

（3）当重新启用预留的电缆孔洞时，一方面，水泥及防火泥等堵料存在拆除困难的问题，且拆除过程中存在损伤电缆及二次堵塞导致管孔报废的风险；另一方面，在完成电缆穿引后，还需要重新进行封堵，浪费人力物力。

2 新型电缆孔洞封堵装置的研制方案

2.1 装置设计

针对电缆封堵过程中出现的2种实际情况：已接入电缆的孔洞间隙封堵以及预留电缆孔洞的临时封堵，本文研究设计的电缆孔洞封堵装置如图1所示，其主要由橡胶密封圈和中央密封活塞两部分组成。图1左侧为封堵预留孔洞，右侧为封堵有电缆的孔洞，二者的区别仅在于封堵预留孔洞使用到了中央密封活塞。

密封的关键是利用橡胶密封圈的高弹性。在橡胶密封圈的上、下端设有带孔的上、下压板，螺栓穿过上、下压板和同孔的橡胶密封圈。拧上螺母后，橡胶密封圈夹在上下压板之间。安装在电缆槽口时，拧紧螺栓会产生图1中竖向箭头方向的力，将橡胶密封圈压紧，向横箭头方向鼓起，使其连接与电缆槽一起，电缆（或中央密封活塞）与螺栓杆紧密挤压，形成可靠的密封效果，防止水、泥沙和小动物进入电缆槽内部。同时，物料使用（橡胶密封圈、中央密封活塞）具有良好的绝缘性和阻燃性，因此新型电缆管道塞可以提供出色的防水、防火、防小动物性能。

图1

2.2 结构与功能

2.2.1 橡胶密封圈

橡胶密封圈外形似中空的鼓，其内外壁中央处均向外凸起，如图2所示。这样做的目的有以下几点: （1）拧紧螺栓和压缩上下压板时，引导密封圈由中部向外膨出，可以更快地达到挤压密封效果;（2）下压板要进入电缆管道内部，其外周边缘与密封圈底 部边缘基本平齐，而密封圈中部外凸，顶部和底部比中部小一些，这样不影响下压板顺利进入电缆管道内部，而其他封堵器 为了避免因制造安装误差使得上下端盖难以进入电缆管道内 部，必须有意将上下端盖做小; （3）由于上、下压板内周大于密封圈中部，这样在拧紧螺栓过程中也避免了上、下压板内周对电缆外皮的破坏。其次，沿密封圈纵向有一切口，使其可以张开成“C”字形以嵌入电缆 或装入中央密封活塞。最后，在密封圈上设有螺栓孔，用于穿螺栓。

根据密封圈的结构和性能要求，材质应为硅橡胶。如下： 硅橡胶具有优良的耐热性，200℃可长期使用，300℃也可短时间使用；其低温脆化点为-60~-70℃，可用于低温电缆环境。在低温下也能保持足够的弹性；硅橡胶具有1~100TΩ的高绝缘电阻，可保证在电缆绝缘层绝缘性能降低时，密封圈仍保持良好的绝缘性能；硅橡胶具有优良的耐老化性和耐候性，可以避免普通橡胶材料弹性下降，影响密封性能的问题；硅橡胶具有良好的耐油性和耐溶剂性，而普通橡胶材料不耐溶剂。这非常重要;硅橡胶具有优良的生理惰性，抗生物老化能力强，环保，对施工和维修人员无害；硅橡胶比一般橡胶具有更好的阻燃性，只需添加少量阻燃剂即可具有自熄性。而且硅橡胶不含有机卤化物，即使燃烧也不会产生有毒气体，对城市环保意义重大。

图2

2.2.2 中央密封活塞

中央密封活塞是一种柱形结构，其由橡胶制成，主要由挤压盘、固定盘和防火堆料填充腔构成，如图3所示。其中，挤压盘包括圆形夹片、轴向定位螺栓、挤出锥和条形片状加强筋，固定盘包括圆形夹片、径向定位销座和拉环，填充腔中填充可形变防火推料。

挤压盘和固定盘的圆形夹片直径相等，二者相对盘面圆周边呈倒角设计。挤压盘的圆形夹片在盘面中心与轴向定位螺栓底部垂直固定，固定部分呈圆锥形或近似圆锥的弧形设计为挤出锥，挤出锥外沿设计有２条以上条形片状加强筋。固定盘的圆形夹片中心位置有１个对应挤压盘轴向定位螺栓的通孔，外侧沿圆周边呈径向均匀分布４个以上偶数个径向定位销座，安装有径向定位销或螺栓。拉环在安装固定盘的圆形夹片外侧。

图3

2.2 装置的使用

安装前，应检查中央密封活塞、橡胶密封圈、上压板、下压板、螺栓、螺母的规格、型号与待施工电缆管道大小是否匹配。安装时，先将橡胶密封圈撑开套在电缆或中央密封活塞上，然后放上上压板，此时再将螺栓穿过上压板和中央密封活塞的径向定位销座，将中央密封活塞与橡胶密封圈进行固定，再装上下压板，旋上螺母，此时不必旋紧螺栓，保持螺栓与螺母没有松动即可。

然后将封堵器推入电缆孔洞口，当中央密封塞的上压板（圆形固定盘）卡在洞口后，旋紧橡胶密封塞上的螺栓，旋螺栓时，应以每组上、下压板为单位逐次渐进旋紧，以便橡胶密封圈均匀压缩。之后再旋紧中央密封活塞的轴向定位落幕，使防火堆料朝径向进行膨胀，挤压橡胶密封圈，让中央密封活塞与橡胶密封圈，以及橡胶密封圈与孔洞内壁等部位的间隙进一步被填充，以实现充分的密封封堵。

而当需要解除封堵时，只需单独取下中央密封活塞即可，旋松轴向定位螺母，让防火堆料径向回缩，解除密封性，通过拉环将封堵装置整体抽出管孔即可。

3 小结

相对传统的防火泥、水泥等电缆孔洞封堵技术，本文提出的新型电缆孔洞封堵装置具有更加显著的优势，不仅简化了施工工艺，能够保证封堵器与孔洞内壁以及电缆的完美贴合，而且封堵效果也更加持久。此外，本封堵器能够多次重复使用，便于拆卸，能够为电缆的敷设及维修提高便利，具有较好的经济效益。

4 参考文献

[1]孙仁春.电缆防火封堵技术方法研究[J].电力安全技术，2016，05.

[2]何春光，叶宇峰，卢志明，等.电缆管孔封堵装置的研制与应用[J].电工技术，2015（11）：69-70.

[3]洪洲，孙通.一种新型的电缆管道密封技术[J].农村电气化，2017（6）：60.

[4]蔡潮琦，戴莉萍.封堵电缆孔洞的新材料研制与应用[J].华东电力，2012，07.