摘要：XLPE高压直流电缆又称交联聚乙烯电缆，是一种由网状分子结构组成，耐高温性能很强的电缆附件，它在保持原有优良电气性质同时大大提高实际操作性能，就目前来看，XLPE电缆含有国内外最高技术水平和最大技术难度。其安装工艺水平对高压直流电缆是否可以顺利进行安装且通畅运行起着决定性作用，本文从客观实际角度出发，基于XLPE高压直流电缆附件安装重要性和影响安装质量因素，将交联聚乙烯附件安装工艺进行分析，希望有助于XLPE电缆附件安装质量提升。
关键词：XLPE电缆；附件安装；关键工艺；研究分析
引言：近些年来国家积极倡导生态文明家园建设，要求电网建设应推进电力产业向对的发展方向转变，为此，相对于高压交流输电方式来讲，采用高压直流方式进行电力输送，具有输送能力强、电力耗损小、两侧交流系统不需同时进行、即便发生故障对电力影响和电资源损失小等优点，并且适用于远距离点对点的大功率点输送形式。我国交联聚乙烯电缆研究最近几年才逐渐发展起来，在进行附件安装时有许多工艺技术问题需要解决，因此，结合温度因素、附件结构影响、新型材料等诸多维度展开研究，对XLPE高压直流电缆附件安装起到积极作用。
一、严格把控电缆附件安装关键工艺的重要性
随着城市化进程加速，城市用地愈发紧张，高空架线也屡次发生安全事故，电力电缆理所应当在城市供电系统中得到广泛应用。这些年来国家对电缆线安全性要求也越来越高，相关数据表明电缆线载使用初期一到五年之内最容易发生各类故障，电缆终端头和中间接头等电缆重要附件是整个线路中最脆弱部分，据调查显示，在施工当中由于附件引起的故障高达80%以上，电缆附件安装工艺好坏决定着整个电缆线路运行质量。所以通过分析电缆安装中经常出现的故障，积极找到安装工艺欠缺部分所在，严格把控现场安装每一个环节，对整个电路系统有着重大意义[1]。
二、交联聚乙烯电缆安装关键工艺研究
各种外在因素对XLPE电缆附件安装质量起着不小作用，XLPE高压直流电缆施工工序主要有中间接头安装、导体压接、密封及安装质量主要受以下因素影响：环境因素、压接时温度、电缆附件制作工艺良好性。具体影响因素和解决办法研究分析如下：
（一）设定良好施工现场环境控制
交联聚乙烯电缆施工时，施工现场环境的温度、湿度、清洁度，都对电缆安装工艺产生不小影响，为了保障电缆附件制作的良好性能，电缆施工班组会搭建简易移动净化室，如图1所示。在简易移动净化室里面配有空气吸入环境处理设备，可以将环境内灰尘除去，能够将一定范围内空气中温度、湿度调节到符合电缆现场施工的范围，并且吸入环境处理设备利用循环方式对空气进行处理，使空气质量只会越来越好，达到电缆工作环境要求，工作期间还可以随时检测到净化室内环境变化指数，监测环境因素对交联聚乙烯电缆工艺质量的影响。
图1为简易移动净化室示意图
（二） XLPE电缆附件安装关键部位选定
电路日常运行是否安全可靠直接取决于XLPE电缆附件安装时关键部位工艺良好程度，关键部位选择是XLPE电缆附件安装时工艺质量把控的重点，下面我们以图片形式和尺寸把握展开说明。
在对电缆本体进行处理时需要剥除外部半导电层，这也是一项关键步骤。电缆厂家一般会对均匀电场设计有要求，原因在于电缆处理时应力锥套入电缆后要与电缆本身半导电屏蔽层有效连接，所以在电缆本体外部电层剥除过程中，长度和公差尺寸都有严格要求，不然会给接头安全埋下隐患。在对电缆尺寸进行测量时应检查电缆直度，在尺寸规定中电缆和测量直尺之间空隙尺寸要小于3/250mm，详情如图2所示。精准的对XLPE电缆关键部位进行选择为附件安装工艺埋下良好伏笔。
图2为XLPE电缆加热校直图
（三） XLPE高压直流电缆导体压接技术
高压直流电缆进行电场控制步骤时会受到温度变化制约，温度变化程度大电场波动也大，交流电缆一般以介电常数来控制电导率，基本不会受到温度变化影响，但直流电缆电场会受到电导率直接影响，因此，XLPE电导率随温度变化而变化，根据实验测量得知，导体电导率从20℃可以上升到70℃，而XLPE电导率会上升几千倍和引起电场巨大变化，对电缆附件运行造成的影响可想而知。为此在进行电缆导体压接技术时，需要千方百计控制温度，尤其管控连接管温度。有效降低连接管温度可采取以下办法：
其一、在压接前对电缆导体氧化部分采取清洁措施；其二、应该适度加厚连接导体和增加导体本身载流量，经常会采用T2铜且镀银处理办法；其三、适量加长连接导体长度和增加连接导体与电缆导体的接触面积，降低电阻接触率可减少发热；其四、在适配压模具时，掌握好压力大小，确保连接导体与电缆导体有效连接在一起；其五、进行压接步骤时候，尽量保证电缆平直，电缆和附件周围压接力度相同[2]。
（四）交联聚乙烯电缆密封施工工艺控制
上文中我们提到高压直流电缆系统电场控制会因为温度变化产生较大波动。常温状态下，高压直流电最大电场在电缆导体附近，但温度变化时会达到70℃左右，此时最大电场聚集分布在电缆绝缘屏蔽部位，进而电缆附件制作工艺完全不容小觑。电缆接头接地部位通常会用铜套包裹，但只此一种XLPE电缆密封工艺远远不足，需要采取更多特殊策略：
1、密封工艺焊接时环境掌控
在进行高压直流电缆焊接时在保证其可靠接地前提下，还要严格掌控焊接时环境温度、焊接时间、和焊接程序，XLPE高压直流电缆大部分会用作长距离输送，或者在海底及较复杂环境下使用，常采用金属铝管护套，但交流电缆会采取皱纹铝管材质护套。一般情况下铝管熔点大约在328℃左右，金属铝的熔点在660℃，所以焊接时温度、手法、时间节点不同会造成很大差异，接头接地焊接时要选择适宜焊接温度，精准找到焊接时间点，并且控制好焊接面积保证安全可靠接地。
2、采用精湛焊接手法
在对电缆进行焊接时确定好接头铜套位置是否居中，直流电缆铝管与电缆绝缘屏蔽层相邻距离不远，所以焊接时确保铝管套处于中间位置，以防中心偏移导致电缆焊接受力不均匀，严重可能致使电缆受损。
3、密封部分材料选取
对电缆进行密封工艺时，材料具有一定防水性能和采用防潮措施是最基本原则，在此基础上还要强化接头防水密封部位散热能力，可以在铜套与XLPE电缆焊接主体部位添加一些散热性能好的密封胶，或者添加化学导热材料，保持接头密封散热功能，确保降低电缆绝缘接头主体温度，也有效避免电缆和附近电场不受温度影响而迅速升高。为了电缆系统长期稳定运行，铜套外壁可选用一些永久PE材料进行包裹，接头接地部分连接处使用密封胶带或者热缩管进行密封保护，可有效散热，并且长久使用。不建议采取增加玻璃钢外壳再灌装防水密封胶的封闭方法。
三、XLPE电缆安装关键技术实践应用参考
上述XLPE电缆附件安装工艺是否在实践过程中精准有效，是值得深思熟虑的事情，某电缆施工班组根据上述关键工艺进行电缆回路测试实验：采用正负320kV、正负210kV直流电缆式回路，和一组正负210kV预测试验回路，通过三组不同高压直流试验安装，对上述工艺环境、工艺方法以及安装设施进行模拟，经过安装验证，三组电缆实验回路都可以正常通过测试，也表明上述工艺方法有实际可操作价值，实验项目及内容如图3所示[3]。
图3为正负320kV和正负210kV交联聚乙烯电缆附件工艺实验内容
结语：对XLPE高压直流电缆各部分附件关键工艺的研究远不止于此，需要更多电力学术界人士共同钻研，总结出一套精湛的XLPE电缆安装手法，为我国电力事业增砖添瓦。
参考文献：
[1] 严有祥，朱婷，王蕾.基于有限元法对±320 kV直流XLPE电缆中间接头电场空间电荷的仿真计算[J].高电压技术，2017，43（11）：3591-3598.
[2]李长明，孙钦佩，李春阳，侯帅，傅明利.硅橡胶电导特性对XLPE绝缘高压直流电缆中间接头内电场分布的影响[J].南方电网技术，2015，9（10）：47-51.
[3]高飞，黄洪，罗继辉，刘延卓，徐明良.XLPE 高压直流电缆附件安装关键工艺研究实践[J].现代制造，2017（18）：104-105.
论文作者:吕健雯
论文发表刊物:《电力设备》2018年第15期
论文发表时间:2018/8/17
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