摘要:高压交联聚乙烯电缆中间接头制作是一项技术要求较高,专业知识较强的工作,对安装人员的业务素质,专业知识及技能水平都有很高的要求,电缆加热(校直电缆并防止绝缘回缩)、电缆预处理、绝缘超光处理、应力锥安装、金属护套接地安装,每一道工序都非常重要,特别对安装尺寸定位精确度要求非常高。
关键词:接头;要点;安装工艺
前言
本文主要叙述电力电缆的发展与应用,高压交联电缆接头有哪些种类,高压交联电缆附件使用情况评述,高压交联电缆附件安装工艺关键要点及110kV电压等级交联电缆中间接头的结构特点。电力电缆线路是一种地下的送电线路,与架空线相比较各有其优缺点,通过几十年的发展与应用,电缆线路显示了下述突出特点:
电缆敷设在地下,不占地面空间,同一地下电缆通道,可以容纳多条电缆线路,在城市道路和大型工厂,用电缆供电有利于市容、厂容整齐美观;自然条件(如雷电、风雨、盐雾、污秽等)和周围环境对电缆的影响较小;电缆隐蔽在地下,对人身比较安全,供电可靠性高;电缆线路的运行维护费用比较少。
高压交联电缆中间接头,按照它的功能,以电缆金属护套、接地屏蔽和绝缘屏蔽在电气上断开或连续分为绝缘接头与直通接头。无论是绝缘接头或直通接头;按照它的绝缘结构区分,有绕包型接头、包带模塑型接头、挤塑模塑型接头、预制型接头等类型。此外,还有在开发的品种尚未广泛商业化应用,如预制部件组装现场浇注硅橡胶接头、预制部件组装现场模塑接头等型式。
制作高压交联电缆中间接头要把握好以下几个关键问题:
(1)绝缘回缩问题:电缆的绝缘内部会留有应力,当切断电缆时,就会出现电缆绝缘逐步回缩和露出线芯现象,处理这种回缩现象必须要将电缆加热到80℃,保持4小时。加热处理后的电缆95%以上的回缩应力能够被消除。
(2)绝缘界面的性能:在高压电缆附件的绝缘中存在着多种介质交界面,由于两层绝缘材料表面是凹凸不平的,间隙中包含有不均匀散布的微小颗粒、水分、气体和溶剂异物,那么在高压电缆附件中,它就成了制约整个电缆附件绝缘性能的决定因素,成了电缆附件绝缘的最薄弱环节,所以在安装高压电缆附件时,必须特别注意电缆绝缘表面处理和界面压力。
(3)电缆绝缘表面的处理:去除绝缘表面屏蔽层,电缆绝缘界面用削刀处理到位后,应仔细检查,保证绝缘表面没有任何损伤和刀痕,在绝缘预制件最终定位前,电缆绝缘和预制件都应处理洁净并完全干燥。
(4)防潮,防水:交联电缆水分进入后,在短时间一般不会发生问题,即使电缆导体进水,进行直流耐压试验和泄漏电流试验时也不会发现影响电缆使用问题,但是高压交联聚乙烯绝缘电缆进水后,在长期运行中会出现水树枝现象,从而使交联聚乙烯绝缘性能下降,最终导致电缆绝缘击穿。因此,在安装电缆附件时应十分注意防潮,对所有的密封零件必须认真安装,需要特别指出的是,高压交联电缆中间接头必须要有防水外壳。
一、制作高压交联聚乙烯电缆中间接头的关键性要点
1、高压交联电缆附件安装特殊要求:
(1)对安装环境的特殊要求:
①高压交联电缆附件安装要求有可靠的防尘装置。在室外作业,要搭建防尘棚、施工人员宜穿防尘服。接头井内及周边铺上防尘布。
②相对湿度应低于70%,在湿度较大的环境中,应进行空气调节,推荐用空调器调节湿度,不提倡使用除湿机,除湿机会影响施工人员的身体健康。
③施工现场应保持通风。在电缆层、工井中施工,应增加强制通风。
(2)适当精度的测量工具:
交联电缆附件安装对精度要求比较高。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在进行安装以前必须仔细阅读附件施工工艺,特别对于预制装配式电缆附件,往往提供的尺寸允许偏差在1-2mm,这就要求在施工的过程中特别注意施工的要领,并应配适当精度的测量工具。
(3)必要的专用工具:
高压交联电缆附件的安装必须配备专用工具。只有在专用工具的帮助下,才能保证电缆附件的安装质量,绝对不能在没有专用工具或者专用工具损坏的情况下,盲目进行施工。
2、高压交联电缆绝缘收缩的原因及措施
(1)高压交联电缆绝缘回缩的原因:交联电缆产生“绝缘回缩”的主要原因在于交联生产过程中的热应力。电缆在生产过程中,交联电缆温度超过结晶融化温度,使得其压缩弹性模数大幅度下降。然而电缆生产线冷却过程较为迅速,使得电缆热应力没有释放,最终在电缆本体中形成热应力。其次,交联电缆绝缘和导体的热膨胀系数不同,相差10到30倍。交联聚乙烯相对金属导体而言,较容易回缩。
(2)高压交联电缆绝缘回缩的措施:消除电缆“绝缘回缩”必须释放电缆内部的热应力。在电缆生产厂商通过多次加热、冷却释放了大部分的热应力,但是电缆仍然存在部分热应力,只是程度有所降低而已。为了保证交联电缆附件的正常运行,必须在附件施工过程中对电缆采取必要的措施,消除“绝缘回缩”的影响。
①加热校直:加热校直一方面是为了保证终端和接头位置电缆平直度,确保电缆没有弯曲,从而保证了预制式和预制装配式附件的可靠安装。另一方面,加热校直的过程也是一种对电缆内部应力的消除过程。通过加热和冷却,将电缆制造过程中留下的热应力消除大部分,减少了电缆绝缘的回缩量。
②接头固定装置。交联电缆预制式接头、安装尺寸要求严格,几毫米的电缆绝缘回缩往往会造成电缆接头的击穿。预制式接头一般采用的是屏蔽罩设计,一方面均匀了电缆导体连接部位的电场,另一方面屏蔽罩通过电缆绝缘上两端的槽卡住电缆绝缘层,防止电缆绝缘层的回缩。
3、绝缘界面的性能:
在电缆附件的绝缘中有不少多种介质交接的地方。不同介质的交界面称为界面,可以把界面设想为很薄的一层间隙。由于两层绝缘材料表面凹凸不平,间隙中包含有不均匀散布的微小颗粒、少量水分、气体和溶剂等异物。由于这些因素的作用加上外界的压力,便界面的绝缘性能低于材料本身性能,并且基本上没有固定的电气参数。它的电气参数随上述异物状况和外界条件的变化而变化,尽管电缆附件绝缘设计时已经采取了适当裕度保证在正常安装后的使用,但是在安装时还必须注意电缆绝缘表面的处理。
常规的电缆绝缘表面处理方法是用玻璃片、刮刀等工具。刮削后用砂纸抛光。对110KV及以上电压等级的高压交联聚乙烯电缆附件来说,电缆绝缘表面的超光处理是一道十分重要的技术工艺,处理电缆绝缘表面应依次用150#砂纸、240#砂纸打磨,最后再用400#砂纸抛光,打磨主绝缘应避免死角,确保绝缘表面无划痕符合技术要求。
二、高压交联电缆附件安装对密封处理的特殊要求
为了防止交联电缆在运行中引发“水树枝”电缆附件必须采用严格的密封结构,高压交联电缆本体的防水结构主要有金属护套(如铝护套、铅护套)或复合护层(铅箔和聚合物材料)。对于不同的护层结构、附件采用不同的密封方式来保证电缆在安装过程中不受潮气的影响。
(1)金属护套采用金属密封方式——封铅。铝护套采用封铅的方法必须采用特殊的焊料,以保证铝护套和铅焊料的融合。对铝护套进行预处理的方法有多种,目前主要采用以锌锡合金为主的焊料对铝护套进行了预先处理(即搪底铅)。
(2)复合护层的防水依靠铝箔,在附件中不宜采用延续铝箔的方法,宜采用阻水的方法。这种方法的主要材料是阻水带。利用阻水带遇水膨胀的物理特性,防止水对电缆的侵害。
结论
高压交联聚乙烯电缆中间接头制作是一项技术要求较高、专业知识较强的工作,对安装人员的业务素质、专业知识及技能水平都有较高的要求,特别是它对尺寸定位精确度要求较高,每道工序一环扣一环,出错一个重要的环节就可能带来重大的损失,所以施工人员必须熟练掌握施工要点,了解附件安装的关键性问题,把好质量关,尽量提高自己的技能水平。
论文作者:余万鹏
论文发表刊物:《电力设备》2018年第22期
论文发表时间:2018/12/5
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