充气维护系统优化方案

电缆实行充气维护，需要确立一套充气维护系统。充气维护系统一般包括充气段系统、充气设备、供气方式及监测设备等几部分。

1.充气段系统

为了便于维护，往往将每条出局电缆及所属的分支电缆分成一个或几个充气维护单元，其中每一个单元称为充气段。在一个充气段的各部分电缆端头，均应加以堵塞，构成每个充气段的供气系统。在设有自动充气站或具有输气管气源的充气段，为了便于输气和调气，可将若干个充气段串联起来构成充气网。

（1）充气的划分原则

1）一般以每条出局（站）电缆为单元（包括本条电缆的主干电缆和配线电缆）作为一个充气段，也可以将两条电缆（包括各条电缆的主干和配线电缆）以局（站）内成端电缆为中点，用气管连接起来组成一个充气段。

2）对于长度比较短（500m以下）的电缆，应并入附近的电缆中，而不单独设置充气段。

3）地下电缆和架空电缆宜分开设置充气段。

4）专用电缆、水底电缆及备用电缆，应单独设置充气段。

在划分充气段时，还应考虑以下因素：

①同一充气段内的电缆外径尽可能近似；

②同一条路由和性质相近的电缆，尽可能组合在一起；

③设有自动充气站或具有供气气源的充气段，尽可能将附近的充气段互相连通，使它有一个连续的有控制的充气系统。

（2）气塞 气塞是安装在电缆上用来隔断气路的气闭装置。

（3）气门 安装在充气段上的气门，可以用来充气、放气、测量气压、连通气路和气压表。气门的配置应按照下列原则进行：

1）气门的安装间距应尽量均匀；

2）结合电缆段（盘）长，气门应设置在电缆接头处；

3）管道电缆的气门应设置在人（手）孔内。

2.充气设备

无热再生分子筛干燥充气设备，该充气设备包括压气、干燥、充气三大部分，设备的气路情况如图15-4-1所示。

压气部分是电缆充气的气源，目前多采用空气。在空气充入电缆之前，必须经过干燥处理。它可以用于地下电缆，也可以用于架空电缆。氮气使用较少，因为氮气供应不如空气方便，同时不希望在管道电缆中使用，避免对维护人员的身心带来危害。

使用无热再生分子筛干燥充气设备，压气设备应该配用无油空气压缩机。如果由于条件限制或某些原因尚不能使用无油空气压缩机时，设备中必须考虑在散热器与气水分离器之间加装滤油措施，以保证和提高气体的干燥效果。

充气设备干燥部分的核心构件是分子筛吸附器。

分子筛吸附器最简单的形式是由两只填充着分子筛吸附剂的干燥罐及辅助设备（两个转换电磁阀、转换阀、气孔等）所组成。其动作过程如图15-4-2所示。在图a中，由气水分离器出来的压缩湿空气，从入口进去，经转换电磁阀1到干燥罐1，气体中的水分子被干燥罐1内再生好了的分子筛所吸附而成为干燥的气体。干燥的气体从干燥罐1出来经转换阀由出口送出。与此同时，有少部分干燥气体通过气孔而被减压，进一步增加气体的干燥度，然后进入干燥罐2，对干燥罐2内已完成吸水工作而处于吸湿饱和状态的分子筛进行吹洗再生，从干燥罐2出来的潮气经转换电磁阀2排到大气中。图b为相反的动作过程。罐内分子筛的吸水及再生，每隔一定时间转换一次，如此交替动作下去，不断地将干燥气体送至储气罐。(www.xing528.com)

图15-4-1 无热再生分子筛干燥充气设备气路图

图15-4-2 分子筛吸附器的动作过程

两只干燥罐的交替动作，除采用转换电磁阀进行控制外，还可以采用射流控制。射流控制是利用流体高速度运动的原理和流体本身存在着的附壁效用制成的器件来实现自动控制的。

充气部分设有减压阀，将干燥的高压空气减到所需充气气压后，再经断路电磁阀、低压气压表、低压告警器、低压安全阀和流量计等控制显示装置后，向电缆供气。

无热再生分子筛干燥充气设备国内外部分产品的技术数据见表15-4-1及表15-4-2。

3.供气方式

1）定期充气方式：当电缆内的气压小于正常维护气压标准时，在充气段内（一般在其两端），用人工控制的方法，间断或定期地向电缆内充入所需气量。

表15-4-1 无热再生分子筛干燥充气设备技术数据

（续）

表15-4-2 无热再生分子筛干燥充气设备技术数据（国外部分厂家产品）

这种制式的优点是设备简单、投资少，发生漏气时，电缆的气压曲线比较平坦而有规律，便于用气压曲线法查漏。其缺点是预防障碍的效能差、自动化程度低、功效低、消耗劳力较大。

2）连续充气方式：也叫自动充气方式。在连续充气系统中，电缆内的气体是由连接在气路里的气源供给的。当电缆内的气量或压强降到规定值时，气源能及时、连续地自动向电缆补气，使电缆内经常保持正常的压强。连续充气方式比定期充气方式的保护效果好，容许的漏气速率也较大，自动化程度和预防障碍的效能都比较高。

3）输气管连续充气方式：输气管连续充气方式，可以给电缆提供更大的气量。它是在直埋电缆旁边（或利用同一管孔）敷设一条输气管，专门用来输送干燥气体供电缆使用。干燥气体从设在局内的干燥空气供给装置送出来，经流量计等控制及显示部件送到输气管内。在输气管上每隔1.8～2.0km设一个增压供气点。每两个供气点中间设置一个压力变换器，可以每隔0.02MPa取一个读数。当电缆上发生漏气，可以从输气管及时地、大量地向电缆补气，可以保证电缆内径常有足够的气压，防止电缆性能受害。

输气管的内阻必须很小，并且不能透潮。输气管的内径通常为25.4mm，空管的构造与铝塑粘结型电缆的护套一样。

4.监测设备

为了简化充气维护工作量，节省维修时间和劳力，应采用性能可靠而显示准确的气压远程监测设备。该设备包括压力信号器和局内设备两部分。监测系统可以采用两线制或四线制，将压力传感器跨接在电缆的一对芯线或一个四芯组上，并与局内设备相接。压力信号器的体积应该较小，可以封在电缆的接续套管内。