陳亮
摘要:在機(jī)電工程配電線路的燈具、插座及其他末端小功率電氣設(shè)備安裝工程中,存在大量的6mm2及以下截面導(dǎo)線的布線工作,因而不可避免的會(huì)存在大量點(diǎn)位需要對(duì)導(dǎo)線進(jìn)行連接(包括分線、搭接、T接、接續(xù)等)。長時(shí)間以來,我國建筑機(jī)電行業(yè)內(nèi)針對(duì)以上問題的連接方式還較為落后,大致還停留在絞接一搪錫一絕緣膠帶保護(hù)、接線端子、安全壓線帽連接的階段,此連接方式在成品后的線路維護(hù)中較為復(fù)雜,難以滿足維護(hù)需要。本文結(jié)合廣元麓港項(xiàng)目一期、二期案列對(duì)比,針對(duì)導(dǎo)線的連接方式,討論導(dǎo)線連接器在質(zhì)量、成本、進(jìn)度控制等方面的作用,分析導(dǎo)線連接器的經(jīng)濟(jì)性。
關(guān)鍵詞:新技術(shù);導(dǎo)線連接器;質(zhì)量控制;成本控制;進(jìn)度控制;安全
對(duì)機(jī)電工程施工單位來說,導(dǎo)線布線工程在電氣安裝工程中占有較大的比重,特別是居住小區(qū)、公寓、醫(yī)院病房樓、辦公樓和旅館等房間、隔間多、用電點(diǎn)位多的工程,導(dǎo)線接頭數(shù)量龐大,在采用科學(xué)合理、可操作性強(qiáng)的新技術(shù)的情況下,在理論上來說不但可以提高施工質(zhì)量,也可以加快施工進(jìn)度,降低施工成本以及建筑產(chǎn)品交付后的維修成本和維護(hù)成本,本文將通過對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以及實(shí)際工程的對(duì)比,討論導(dǎo)線連接器在電氣工程中的優(yōu)勢(shì)以及前景。
1導(dǎo)線連接器的應(yīng)用技術(shù)
導(dǎo)線連接器應(yīng)用作為機(jī)電安裝工程新技術(shù)之一,在于2016年8月1日開始實(shí)施的電氣規(guī)范:《建筑電氣工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB-50303-2015中,第17.2.3條明確了關(guān)于導(dǎo)線連接器在小截面導(dǎo)線連接中的應(yīng)用,其條文肯定了導(dǎo)線連接器在建筑電氣工程中的作用,其旨在改變長期以來采用的人工絞接搪錫連接的傳統(tǒng)工藝,其條文具體要求如下:
1.1導(dǎo)線連接器應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)《家用和類似用途低壓電器用的連接器件》GB-13140的相關(guān)規(guī)定,并符合下列規(guī)定:
1.1.1導(dǎo)線連接器應(yīng)與導(dǎo)線截面相匹配;
1.1.2單芯導(dǎo)線與多芯軟導(dǎo)線連接時(shí),多芯軟導(dǎo)線宜搪錫處理;
1.1.3與導(dǎo)線連接后不應(yīng)明露纖芯;
1.1.4采用機(jī)械壓緊方式制作導(dǎo)線接頭時(shí),應(yīng)使用確保壓接力的專用工具;
1.1.5多塵場所的導(dǎo)線連接應(yīng)用選用IP5X及以上的防護(hù)等級(jí)連接器;潮濕場所的導(dǎo)線連接應(yīng)選用IPX5及以上防護(hù)等級(jí)連接器。
1.2導(dǎo)線采用纏繞搪錫連接時(shí),連接接頭纏繞搪錫后應(yīng)采用可靠絕緣措施。
由上述規(guī)范條文可以確定,利用導(dǎo)線連接器替代傳統(tǒng)的“人工絞接-搪錫-纏絕緣膠帶”工藝在質(zhì)量和工藝要求上是滿足國家質(zhì)及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求的。
在《建筑電氣工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB-50303-2015中所依據(jù)的國家標(biāo)準(zhǔn)《家用和類似用途低壓電器用的連接器件》GB-13140中,對(duì)導(dǎo)線連接器的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)作出了要求,其系列標(biāo)準(zhǔn)的導(dǎo)線連接器產(chǎn)品特點(diǎn)如圖1:
根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)要求,導(dǎo)線連接器主要施工方法如下:
1.2.1根據(jù)被連接導(dǎo)線的截面積、導(dǎo)線的根數(shù)、軟硬程度選擇正確的導(dǎo)線連接器型號(hào)。
1.2.2根據(jù)連接器型號(hào)所要求的要求,剝離導(dǎo)線絕緣層。
1.2.3各類型導(dǎo)線連接器連接方式大致如下圖2所示:
2導(dǎo)線連接器與傳統(tǒng)導(dǎo)線連接工藝
雖然國家標(biāo)準(zhǔn)中已明確了導(dǎo)線連接器的應(yīng)用范圍及應(yīng)用技術(shù),但此技術(shù)還未在我國建筑電氣工程中廣泛的應(yīng)用,在大部分的機(jī)電工程建筑電氣安裝工程中,施工作業(yè)隊(duì)在對(duì)導(dǎo)線進(jìn)行連接時(shí)仍舊采用傳統(tǒng)工藝流程。
2.1傳統(tǒng)連接工藝的優(yōu)缺點(diǎn)
導(dǎo)線的傳統(tǒng)連接工藝包括:人工絞接-搪錫-纏絕緣膠帶、接線端子連接、壓線帽連接等,其中應(yīng)用最多的為人工絞接-搪錫-纏絕緣膠帶工藝,其優(yōu)缺點(diǎn)如下:
2.1.1優(yōu)點(diǎn):
(1)在保證絞接扎數(shù)和緊固程度的情況下,導(dǎo)線之間的連接良好。
(2)搪錫之后的導(dǎo)線接頭確保了導(dǎo)線之前長期有效的接觸,也保證了導(dǎo)線之間連接緊固,不會(huì)松脫。
2.1.2缺點(diǎn):
(1)對(duì)操作人員的個(gè)人技能要求較高,接頭質(zhì)量因人而異,接點(diǎn)的質(zhì)量一致性不高,且存在虛焊和假焊的情況。
(2)在施工操作困難的部位,因絞接操作較為復(fù)雜而會(huì)存在一定的安全隱患,特別是在搪錫的時(shí)候,狹小、高處作業(yè)易造成錫鍋翻灑從而造成安全事故。
(3)搪錫時(shí)需現(xiàn)場加熱錫條、錫絲等,屬現(xiàn)場動(dòng)火作業(yè),存在高溫高熱,存在安全隱患。
(4)搪錫焊接時(shí)會(huì)產(chǎn)生有毒煙氣,對(duì)施工作業(yè)人員將造成一定的健康損害。
(5)施工時(shí)間需求較大,施工進(jìn)度緩慢。
除此之外的壓線帽連接與接線端子連接工藝在電氣工程末端配線導(dǎo)線連接中使用較少,再此不再贅述其優(yōu)缺點(diǎn)。
2.2導(dǎo)線連接器施工工藝的優(yōu)缺點(diǎn)
導(dǎo)線連接器作為國家推行的新技術(shù)之一,其優(yōu)缺點(diǎn)如下:
2.2.1優(yōu)點(diǎn):
(1)外殼阻燃,耐高溫;
(2)連接可靠,緊密,不易松脫,可承受拉力較大;
(3)通用性強(qiáng),單股線及多股線均適用;
(4)導(dǎo)線之間采用直接傳導(dǎo)電流,不存在載流量概念,接頭僅起緊固作業(yè),不參與導(dǎo)電過程,電氣線路中參與導(dǎo)電的環(huán)節(jié)越少,電氣可靠性越高;
(5)耐壓絕緣;
(6)操作簡單快捷,對(duì)操作人員要求不高,且成品質(zhì)量好,一致性高;
(7)建筑電氣產(chǎn)品交付后,維修、保養(yǎng)方便。
2.2.2缺點(diǎn):防護(hù)等級(jí)較低,內(nèi)部密封性能不高,如產(chǎn)品質(zhì)量存在問題,將導(dǎo)致內(nèi)部導(dǎo)體氧化加快,降低導(dǎo)線壽命,影響建筑電氣產(chǎn)品耐久性。但此類問題正通過對(duì)產(chǎn)品的不斷改良而得到改善,新一代的導(dǎo)線連接器或徹底解決此類問題。
3案例
本文參考案列為廣元市寶輪鎮(zhèn)麓港項(xiàng)目,本工程為商住一體居民小區(qū),建筑體量較大,房間數(shù)量多,導(dǎo)線連接點(diǎn)位量大,具有一定的代表性。
工程位置:廣元市寶輪鎮(zhèn)
建筑概況:本工程地上二十二層,地下一層,綜合商業(yè)裙樓五層;建筑高度68米,總建筑面積約13萬平方米。
工程項(xiàng)目內(nèi)容:電氣工程(包括強(qiáng)、弱電工程)、給排水工程、通風(fēng)及空調(diào)工程、消防工程、防排煙工程。
4導(dǎo)線連接器在質(zhì)量控制上的效果
本工程分為兩期,第一期總建筑面積約7萬平方米,住宅樓戶內(nèi)導(dǎo)線接頭采用傳統(tǒng)導(dǎo)線連接工藝,第二期總建筑面積約6萬平方米,住宅樓戶內(nèi)導(dǎo)線接頭導(dǎo)線的連接采用導(dǎo)聯(lián)連接器工藝。
在第一期施工過程中,通過對(duì)建筑電氣成品進(jìn)行抽查,發(fā)現(xiàn)了如下質(zhì)量通?。?/p>
4.1施工作業(yè)人員沒有責(zé)任心,為方便作業(yè)不對(duì)絞接接頭做搪錫處理。
4.2絞接時(shí)纏繞匝數(shù)不夠,或者采用以被禁止使用的簡單扭結(jié)。
4.3不對(duì)導(dǎo)線進(jìn)行絞接,僅利用開關(guān)、插座等末端元器件的接線面板上的接線端子進(jìn)行串接。
4.4電工膠布纏繞保護(hù)不符合要求,一般體現(xiàn)為纏繞層數(shù)不足。
4.5軟、硬導(dǎo)線之間的連接不符合規(guī)范要求。
通過對(duì)問題的了解和分析,不難發(fā)現(xiàn),這些問題出現(xiàn)的原因有三,一是操作人員技術(shù)水平較低,二是施工班組為節(jié)省人工費(fèi)用,三是施工作業(yè)人員自身素質(zhì)低,沒有責(zé)任心。
由于傳統(tǒng)作業(yè)方式的原因,這一類問題普遍存在于電氣安裝工程,無法杜絕也難以排查,逐一檢查此類問題難度極大,基本不可能逐一檢查,監(jiān)督困難,檢查成本高,一旦出現(xiàn)問題后返工難度大,材料浪費(fèi)大。
經(jīng)統(tǒng)計(jì),麓港項(xiàng)目一期共410戶,戶內(nèi)接線點(diǎn)位約1500個(gè),抽查25戶,其檢測情況如下表所示
通過上表可見,此類問題隨著樓層增加而增加,可以初步確定問題與施工作業(yè)人員自身的素質(zhì)存在較大關(guān)系,因?qū)Ь€接頭絞接工藝繁瑣,為節(jié)省時(shí)間、或害怕麻煩,施工作業(yè)人員在初始樓層按要求施工之后,隨著樓層的增加,工作時(shí)間的延長,逐漸降低了對(duì)自身的要求,導(dǎo)致施工質(zhì)量隨之下降。
在麓港項(xiàng)目第二期電氣安裝工程進(jìn)度節(jié)點(diǎn)到達(dá)戶內(nèi)布線時(shí),項(xiàng)目引進(jìn)了導(dǎo)線連接器施工工藝,由于該工藝不需要對(duì)導(dǎo)線進(jìn)行搪錫和包覆電工絕緣膠布,所以并不存在傳統(tǒng)導(dǎo)線連接方式中存在的質(zhì)量隱患,又由于該工藝采用成品導(dǎo)線連接器,無需對(duì)導(dǎo)線進(jìn)行絞接,也不存在導(dǎo)線絞接不合格的質(zhì)量隱患。
導(dǎo)線連接器使用方法簡單,施工速度快,對(duì)人員的要求較低,且其成品效果較好,如下圖所示:
總的來說,無論是施工班組的原因,還是施工作業(yè)人員的因素,其根本原因也和傳統(tǒng)導(dǎo)線連接方式的繁瑣存在較大關(guān)系,在采用了新的導(dǎo)線連接器連接技術(shù)后,質(zhì)量隱患大幅度降低,在產(chǎn)品質(zhì)量符合要求的情況下,對(duì)導(dǎo)線的絕緣測試也完全符合要求,最高可將導(dǎo)線接頭的傳統(tǒng)質(zhì)量通病發(fā)生率降低至0。
5導(dǎo)線連接器在成本及進(jìn)度控制方面的效果
除了導(dǎo)線連接器技術(shù)應(yīng)用除了收錄在建筑業(yè)十項(xiàng)新技術(shù)之中,國家還編制了CECS421-2015《建筑電氣西導(dǎo)線連接器應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》,進(jìn)一步說明了導(dǎo)線連接器的技術(shù)性能與可靠性以完全符合設(shè)計(jì)規(guī)范要求及國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
但導(dǎo)線連接器終究屬于導(dǎo)線連接元件,在和傳統(tǒng)導(dǎo)線連接工藝的比較上,多出了一項(xiàng)材料,那么它對(duì)建筑電氣工程成本的影響又會(huì)如何?本文通過廣元市麓港項(xiàng)目第一期和第二期進(jìn)行了對(duì)比實(shí)驗(yàn),每一期選取6000個(gè)插座點(diǎn)位、18000個(gè)接頭,以此對(duì)其進(jìn)行分析。
5.1材料消耗對(duì)比
傳統(tǒng)導(dǎo)線連接工藝中,一般接線盒處至少預(yù)留15cm導(dǎo)線以便接線,若預(yù)留長度偏短,將急劇增加施工難度甚至無法滿足絞接施工工藝要求。
廣元麓港項(xiàng)目第一期采用傳統(tǒng)導(dǎo)線施工工藝,每一個(gè)接線點(diǎn)單根導(dǎo)線預(yù)留15cm。由于施工作業(yè)人員技術(shù)差異以及預(yù)留長度偏差、施工工藝等因素,每一根導(dǎo)線接頭點(diǎn)將會(huì)廢棄4-6cm導(dǎo)線。
18000個(gè)接頭共計(jì)需預(yù)留導(dǎo)線長度為:18000x0.15=2700(米)
安裝完成后廢棄導(dǎo)線長度約為:18000x0.04=720(米)至18000x0.06=1080(米)
廣元麓港項(xiàng)目第二期,采用導(dǎo)線連接器后,經(jīng)現(xiàn)場試驗(yàn)得到,單個(gè)接頭單根導(dǎo)線預(yù)留長度約為3cm,且沒有廢棄導(dǎo)線。
18000個(gè)接頭共計(jì)需預(yù)留導(dǎo)線長度為:18000x0.03=540米
通過比較,可知,采用新的導(dǎo)線連接器連接工藝后,導(dǎo)線節(jié)約大約為:
(2700+(720+1080)/2)-540=3060米
實(shí)際操作過程中,用于實(shí)驗(yàn)的100戶住宅以及6000個(gè)插座點(diǎn)位的第一期導(dǎo)線用量為14735米,第二期導(dǎo)線總用量為12791米,考慮每一個(gè)末端線盒內(nèi)因操作需要,采用導(dǎo)線連接器連接后,預(yù)留的導(dǎo)線的長度也需要長于3cm,基本在5-6cm左右,其余數(shù)據(jù)基本與理論計(jì)算值相符。
此外,傳統(tǒng)導(dǎo)線連接工藝必須有搪錫以及絕緣膠布包覆的工序,根據(jù)一期數(shù)據(jù)得到,18000個(gè)點(diǎn)位搪錫消耗錫條56根,消耗絕緣膠布67卷。導(dǎo)線連接器連接工藝則沒有這兩道工序,不但省去了材料費(fèi)用,也節(jié)省了采購環(huán)節(jié),降低了工時(shí)消耗。
5.2工時(shí)消耗對(duì)比
采用傳統(tǒng)導(dǎo)線連接工藝時(shí),通過計(jì)時(shí)得到:絞接法單個(gè)接頭制作時(shí)間約131.9秒,其中剝線纏繞時(shí)間88.3秒,搪錫時(shí)間14秒,纏繞包覆絕緣膠布時(shí)間約30.3秒。
而導(dǎo)線連接器工藝制作單個(gè)接頭的時(shí)間約為28.3秒,具體試驗(yàn)數(shù)據(jù)如下:
通過上表可以得出結(jié)論,傳統(tǒng)導(dǎo)線連接工藝耗時(shí)是導(dǎo)線連接器連接工藝的約4.7倍,除去導(dǎo)線剝線、清理的時(shí)間,時(shí)間差達(dá)到了六倍左右,凈時(shí)差達(dá)到了一百秒左右。
按一個(gè)工人每日工作八小時(shí)計(jì)算,每制作288個(gè)接頭,工時(shí)相差約1天。
在實(shí)際操作中,每一期熟練施工作業(yè)人員人數(shù)為十人,綜合了各人工作效率以及施工環(huán)境因素后,麓港項(xiàng)目第一期完成總工期為87天,第二期完成總工期為21天。雖和理論值有一定的差距,但其在工期上的優(yōu)勢(shì)也十分突出。
6導(dǎo)線連接器在其他方面的優(yōu)勢(shì)
在整個(gè)電氣工程施工過程中,鹿港項(xiàng)目第一期曾出現(xiàn)一起因施工人員操作失誤,打翻煮沸的錫鍋而燙傷的安全事故,造成施工作業(yè)人員輕傷;還出現(xiàn)過數(shù)起因操作不當(dāng)而將手指損傷的輕微事故。而采用新的導(dǎo)線連接器連接工藝的第二期則沒有發(fā)生類似事故,也沒有發(fā)生任何安全事故。
此外,在對(duì)電氣系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試的過程中,一期和二期均出現(xiàn)了不符合規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)要求的地方,在查找出具體部位、對(duì)于導(dǎo)線連接處不符合要求的地方進(jìn)行返修時(shí),因采用傳統(tǒng)導(dǎo)線連接方式的導(dǎo)線需一層層的拆開包覆的電氣絕緣膠布以及減掉絞接接頭,從而耗工耗時(shí),還浪費(fèi)材料,相比之下,采用導(dǎo)線連接器進(jìn)行連接的導(dǎo)線僅僅需要拆卸導(dǎo)線連接器,返修速度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于采用傳統(tǒng)絞接工藝連接的導(dǎo)線。
由以上事件可以看出,采用導(dǎo)線連接器進(jìn)行連接的導(dǎo)線在施工安全以及今后的維修、保養(yǎng)上具有更大的優(yōu)勢(shì)。
7結(jié)束語
通過對(duì)項(xiàng)目數(shù)據(jù)以及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析,可以證明導(dǎo)線連接器的應(yīng)用有利于電氣工程的質(zhì)量控制、有利于降低安全風(fēng)險(xiǎn)、有利于降低施工成本、加快施工進(jìn)度,也有利于減少銅材的浪費(fèi),響應(yīng)了國家綠色環(huán)保的政策;在電氣系統(tǒng)調(diào)試過程中,出現(xiàn)的問題便于返修或者更換;在交付使用后,對(duì)導(dǎo)線的維護(hù)也十分方便。
綜上,在材料價(jià)格和人工費(fèi)越來越高的今天,為降低電氣工程施工成本,提高施工質(zhì)量和安全系數(shù),由導(dǎo)線連接器替代傳統(tǒng)的導(dǎo)線連接工藝意義重大。