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摘要：随着时代的发展和技术的进步，人们对电力的需求在不断增加，电力供应环境也随之变得复杂。为了满足各类输电需求，就要改善电缆的输电能力。XLPE高压直流电缆附件是一种具有较大技术难度的电缆附件，要保障该附件的有效安装和运行，就要对安装的关键工艺进行严格控制，本文就此进行了相关的阐述和分析。
关键词：XLPE高压直流电缆；电缆附件；安装工艺
随着电力供应量的不断加大，高压交流输电的弊端逐渐暴露出来。与之相较，直流输电线路具有能力强、损耗小、故障影响小等使用优势，可以应用在远距离对点大功率输电工程中，能够改善输电效率和质量。目前，高压大容量柔性直流输电技术是我国主要研究的电力技术之一，在世界范围内也十分瞩目。但受到电缆输电性能等因素的影响，该技术仍旧处于发展阶段。XLPE高压直流电缆是几年兴起的电缆之一，在工程中实际应用的次数较少，在应用的过程中还有许多问题有待解决。其中包括电场控制、界面处理、散热等多个方面。该电缆的应用还面临着许多问题，电缆附件安装施工就是其中之一。
一、XLPE高压直流电缆附件安装现场环境和施工工艺控制的必要性
近年来，我国各类新材料层出不穷，相关的工艺水平也在不断提升，产品的质量和故障问题在日益缩减，但电缆附件的问题却频频发生。统计显示，受到施工影响产生的电缆附件故障问题已经超过80%。可见，现场安装质量对总体质量的影响之大。附件安装主要分为三个工序，分别是：中间接头施工、导体压接和街头接地密封。在这三项施工的过程中，可能受到以下因素的影响：
（一）施工环境
在施工的过程中，不论是环境的温度，还是湿度和清洁度，都会影响安装质量。与高压交流电缆系统相比，直流电缆系统对附件安装有更高的要求，如果出现界面不良的情况，则会引发空间电荷，电荷聚集量过高就会出现发电情况，最终造成击穿问题。而造成界面不良的原因有很多，如电缆表面洁净度不足，含有微量水分和杂质，或电缆没有打磨平整，表面存在细小的凹坑[1]。此类因素会导致电荷集聚，最终引发严重的故障问题。
（二）导体压接时温度
在温度的影响下，电缆主绝缘电场会出现波动变化，导体温度会明显升高，会从20℃升到70℃，XLPE的电导率也会随之上升，可能上升几千倍。所以，压接处理时，要控制连接管的接触电阻，避免电阻过高，从而控制导体温度，确保安装质量。
（三）电缆接头接地可靠性
如果导体温度已经上升到70℃左右，电缆系统中的绝缘屏蔽位置会集中出现最大电场，如果没有做好接地处理，会造成电位过度升高，从而出现放电现象，最终引发故障问题[2]。所以，要做好接地处理，在要求部位采用焊接的接地方式，线截面需要用采用大于金属护套的截面，二者要具有相同的使用效果，从而避免因为接地不良而引发的升温发热问题。
二、XLPE高压直流电缆附件安装现场环境和施工工艺的控制措施
（一）控制现场环境
为了确保安装质量，要对安装环境进行严格的控制管理，主要包括温度、湿度、洁净度三个方面。为此，可以在施工现场设置移动净化室。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其可以吸入空气，并利用处理设备对空气进行除尘、降湿等处理，经过处理之后的空气会再次排入洁净棚中。净化处理设备会采用循环处理的方式，确保安装环境满足要求。在处理的过程中，要时刻对环境状态进行监控，掌握环境条件对工艺质量的影响。移动净化室的设计参数如下：净化室的尺寸要根据现场施工的面积进行调整，设计成长度、宽度和高度都可以调整的模式，进而适用于各种复杂环境之中，也可以放入不同规格的隧道之中。比较常用的尺寸为4mX2mX2m，该尺寸仅做参考用；在材料方面，框架采用铝合金制作，布料要选取防静电布料，避免触电问题。此外，还包括输出气口、湿度调节器等组成部分；在净化级别方面，通常要达到10000-100000级的水平，满足安装施工对环境洁净度的要求；在温度控制方面，内部工作区的温度要保持在21-28℃之间，湿度不能超过70%。
（二）控制导体压接和密封工艺
在导体压接方面，首先要考虑温度变化带来的影响，受温度影响，直流电电缆系统的电场控制会出现大范围的波动，交流电电缆系统的电场则不同，其受温度影响较小。因为交流电电缆主要由介电常数控制电导率，及时温度发生变化，介电常数也不会发生大范围的变化，所以电导率比较稳定，进而不会影响电场，XLPE电导率则不同，会受到温度的影响。测试表明，导体温度如果出现明显的上升情况，电导率则会随之上升，甚至是原有的几千倍，从而造成电场的大规模变化，影响电缆附件的正常运行[3]。对此，需要采用有效的降温措施。具体包括以下几个方面：第一，在压接之前，对导体上的氧化层进行清洁处理；第二，利用T2铜且镀银来控制温度，同时也可以加厚连接导体，或增加其截留量；第三，加长连接导体，增加其与电缆导体的接触面积，从而控制电阻，降低温度；第四，匹配恰当的压膜，同时控制压力，确保两个导体之间的相互连接；第五，在压接处理时，要确保电缆处于平直的状态，避免电缆受到的圆周压力与附件的圆周压力不同。
在接头接地和密封处理方面，可以利用接头铜套接地的方式来处理，针对特殊情况的特殊处理方式有以下几种：第一，对焊接温度、焊接时间和工艺技术进行控制，确保接地的可靠性；第二，在焊接的过程中，要保障接头铜套在中间位置。直流电缆的金属铅管会比较接近绝缘屏蔽层，所以焊接时如果接头铜套没有在中间位置，可能出现受力不均的情况，进而导致电缆损伤；第三，要做好防水密封的散热处理。首先要保障其具备防水防潮的作用，可以采用散热型密封胶在铜套位置填充，并放置相应的导热材料，确保其具有良好的散热效果，进而不仅能降低电缆绝缘的温度，也能减低接头主体绝缘的温度，从而避免电场受温度影响而过度升高，保障系统的稳定运行。其次，可以将PE层包裹在铜套外部，焊接和接地线连接位置，可以利用密封胶带密封。尽量避免使用玻璃钢外壳，灌装防水密封胶也不宜选择。
结语：
综上所述，高压直流电电缆附件的安装具有技术含量高、安装难度大的特点。为了保障安装质量，要严格控制关键工艺的应用，确保附件安装的有效性。其中，高压直流和交流电缆附件的安装技术不同，本文以直流电缆附件安装为主，需要对温度、接头接地等条件进行控制。
参考文献：
[1]高飞,黄洪,罗继辉,et al.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).
[2]赵鹏.基于COMSOL仿真的高压直流交联聚乙烯（XLPE）电缆附件设计[D].
[3]雷清泉.高压直流电缆关键技术探讨[C]//第十九届中国科协年会——分8高性能高分子材料——从基础到应用学术研讨会论文集.2017.
论文作者:白豪
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第05期
论文发表时间:2019/7/15
标签：电缆论文; 温度论文; 导体论文; 高压论文; 电场论文; 电缆附件论文; 环境论文; 《当代电力文化》2019年第05期论文;