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[摘要]本文主要闡述35kV交聯(lián)聚乙烯電力電纜硅橡膠接頭在施工中存在的制作工藝缺陷﹐針對容易被人們忽略的制作工藝問題﹐提出防范措施。 關(guān)鍵詞﹕硅橡膠接頭 制作工藝 剖析 1 、35kV電力電纜硅橡膠接頭制作工藝常見誤區(qū) 由于35kV電力電纜硅橡膠預(yù)制接頭制作工藝簡單﹐開剝尺寸少﹐內(nèi)有精心設(shè)計(jì)的應(yīng)力錐和屏蔽套﹐妥善解決了電纜外屏蔽斷開處的電場集中問題﹐﹐因此得到迅速推廣。然而由于施工人員對新技術(shù)﹑新工藝﹑新材料認(rèn)識不足﹐以及制作工藝不規(guī)范﹐導(dǎo)致對其使用不當(dāng)﹐主要表現(xiàn)在以下幾個方面﹕ (1)應(yīng)力控制不到位。電力電纜切剝尺寸不準(zhǔn)確是電纜接頭故障的主要原因之一。35kV電力電纜的硅橡膠直通接頭﹑終端頭的應(yīng)力錐和屏蔽套﹐在附件制作時(shí)就設(shè)計(jì)在預(yù)制件中﹐如圖1所示。對于35kV電力電纜硅橡膠預(yù)制件接頭的制作﹐一般按照生產(chǎn)廠家提供的尺寸進(jìn)行切剝。如35kV(26/35)單芯交聯(lián)聚乙烯電力電纜﹐以截面積為240mm2的終端為例﹐具體切割尺寸如圖2所示。2009年4月22日﹐我們在三總中間接頭降3F6柜35kV終端接頭搶修中制作1新終端頭。試驗(yàn)測得其絕緣電阻在10000MΩ以上﹐做直流耐壓試驗(yàn)﹐當(dāng)電壓升到24~28kV時(shí)﹐開關(guān)就自動跳閘﹐無法繼續(xù)做升壓試驗(yàn)。拔出終端頭﹐分別對電力電纜及終端頭做耐壓試驗(yàn)﹐均沒有問題。再對電纜切剝尺寸進(jìn)行檢測﹐檢測數(shù)據(jù)為﹕切剝銅屏蔽層保留 19mm﹐半導(dǎo)電保留22mm﹐而電纜絕緣保留262mm﹐電纜線芯為85mm。由此可知﹐該切剝尺寸與標(biāo)準(zhǔn)尺寸(如圖2所示)有較大的出入。經(jīng)試驗(yàn)證明﹐由于終端頭預(yù)制件無法推到位﹐即應(yīng)力錐管口與銅屏蔽搭接不到位﹐使屏蔽斷開處電場非常高﹐軸向應(yīng)力特別集中﹐沒有達(dá)到強(qiáng)制等電位的作用﹐結(jié)果導(dǎo)致了事故的發(fā)生。
圖1 35kV電力電纜硅橡膠預(yù)制接頭結(jié)構(gòu)圖
圖2 35kV交聯(lián)聚乙烯電力電纜185~240mm標(biāo)準(zhǔn)切剝尺寸圖 (2)直通接頭推不到位造成滑閃故障。35kV電力電纜硅橡膠直通接頭預(yù)制件總長為460mm﹐電纜剝切尺寸小﹐電力電纜一端凈絕緣加線芯才210mm。為了保證直通接頭的應(yīng)有功能及滑閃距離﹐施工人員在制作過程中﹐除應(yīng)保證有精確的切剝尺寸外﹐還必須用PVC帶做好標(biāo)記﹐確保接頭推到預(yù)定位置(誤差不能超過士1.5mm)﹐避免造成滑閃短路故障﹔否則﹐將留 下隱患。這種隱患有時(shí)通過耐壓試驗(yàn)都很難發(fā)現(xiàn)﹐需要經(jīng)過一段時(shí)間的運(yùn)行﹐受電流沖擊﹑負(fù)荷增大及潮濕等環(huán)境因素的影響﹐才會形成滑閃事故。為減少此類故障﹐要嚴(yán)格按照廠家接頭工藝規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)制作電纜接頭。 (3)電力電纜線芯連接不良造成的故障。35kV電力電纜都是用于大功率供電的大截面電纜﹐對導(dǎo)體連接技術(shù)要求較高﹐應(yīng)保證其電氣性能和機(jī)械強(qiáng)度。電力電纜直通接頭﹑終端頭線芯連接質(zhì)量是保證接頭質(zhì)量的關(guān)鍵。電力電纜線芯連接不良的主要原因是接管質(zhì)量不合規(guī)定﹐接管選型不符要求﹐壓接工具不良及工藝不規(guī)范。若連接不好﹐接觸電阻過大﹐載流時(shí)導(dǎo) 致連接管及電纜發(fā)熱﹐使線芯氧化﹐加速電纜及接頭的老化﹐形成短路。這類故障約占電纜接頭故障的80%。 (4)電力電纜接頭型號選擇(主要是選擇接頭附件和連接管的型號)﹐35kV電力電纜硅橡膠接頭應(yīng)按電力電纜線芯的大小選擇配套附件﹔而連接管選型主要考慮連接管的內(nèi)徑與被連接導(dǎo)電線芯的公差配合﹐對于185~400mm2線芯﹐公差一般取0.8~1.4﹐連接管截面與連接的電纜導(dǎo)電線芯比值取1.6~3.0﹐電纜線芯截面愈小比值愈大。 (5)對被壓接的導(dǎo)體表面進(jìn)行清洗。壓接前清洗連接管內(nèi)壁﹐并用細(xì)紗布打磨涂上導(dǎo)電膏﹐以破壞氧化膜﹐使壓接時(shí)接觸更好(這對銅芯電纜壓接質(zhì)量影響尤為明顯)﹐同時(shí)要注意壓縮比(銅芯電纜一般取1.4~1.8﹐鋁芯電纜一般取2.2~2.6)。壓接截面在120mm2以上的導(dǎo)線應(yīng)壓3道。每壓完1道后﹐應(yīng)保持壓力狀態(tài)停留5~30s﹐以保證被壓接金屬的變形狀 態(tài)穩(wěn)定﹐每道間距最小要在4~7mm以上﹐避免壓接時(shí)相互頂松而影響壓接質(zhì)量。 (6)壓模形狀對壓接接頭性能影響很大。常用的壓接方式主要有點(diǎn)壓和整體圍壓。點(diǎn)壓(或坑壓)的壓坑深度約為外徑的1/2﹐因此管內(nèi)間隙小﹐包括扭絞線芯間的間隙都能壓緊。佩由于總壓壓坑過深﹐致使導(dǎo)線變形過大﹐甚至壓斷﹐從而降低連接處的抗張強(qiáng)度﹐因此只適用于鋁芯電纜。整體圍壓壓縮時(shí)﹐變形沿圓柱體比較均勻地收縮﹐局部導(dǎo)線變形小﹐同 時(shí)整體圍壓的接觸面積大﹐壓鉗噸位高﹐適用予銅芯電纜壓接﹐有利于恢復(fù)電纜的導(dǎo)電性能及機(jī)械強(qiáng)度。 2 、35kV電力電纜硅橡膠接頭制作工藝要求 電力電纜接頭把電力電纜緊密連接并密封起來﹐使它能安全可靠地投運(yùn)﹐這對電力電纜接頭的制作工藝提出了很高的要求。 因此應(yīng)注意以下幾點(diǎn)﹕ (1)35kV電力電纜切剝不當(dāng)造成的局部放電故障。35kV電力電纜硅橡膠接頭制作應(yīng)考慮電纜的電氣性能﹑整體性以及接頭的尺寸。除采用高性能的制作材料外﹐在切剝電纜過程中﹐應(yīng)盡量把對主體的破壞程度降到最低﹐穩(wěn)固好銅屏蔽帶﹐切剝時(shí)嚴(yán)防傷到下一層。切剝每道時(shí)都應(yīng)用PVC帶做標(biāo)記﹐刀1=1切入面盡量保持理想的45°﹐以確保整體屏蔽和絕緣強(qiáng)度的恢復(fù)及平滑過渡﹐不留任何刀痕及毛刺﹐確保切剝工藝質(zhì)量。 (2)防止雜質(zhì)侵入﹐避免樹枝形成。導(dǎo)致電纜接頭出現(xiàn)故障的主要原因是電纜內(nèi)部絕緣受到破壞﹐出現(xiàn)樹枝老化現(xiàn)象。 為提高電纜接頭的可靠性﹐應(yīng)在絕緣層內(nèi)部或電纜層內(nèi)部與周圍其它接觸面的交界處﹐用細(xì)紗布進(jìn)行打磨清洗﹐并均勻涂上硅脂膏﹐消除氣隙﹔對屏蔽突出處﹐凹陷要壓平﹑挫平﹐降低氣隙電場﹐提高耐電暈性﹔不要來回清洗絕緣層﹐防止清洗時(shí)﹐把半導(dǎo)電微粒留在絕緣介質(zhì)表面﹔盡量恢復(fù)內(nèi)外層屏蔽﹐嚴(yán)防含酸性物質(zhì)及其它化學(xué)成分侵入。 (3)直通接頭應(yīng)固定密封。正確使用防水絕緣膠帶和結(jié)構(gòu)材料對直通接頭進(jìn)行固定。接頭推到位后﹐清除溢出的硅脂膏﹐把接頭兩端清洗干凈﹐用絕緣膠帶來回半重疊連續(xù)包繞。包繞時(shí)充分拉伸絕緣膠帶﹐以調(diào)節(jié)其造型﹔并應(yīng)盡快從包裝帶中取出結(jié)構(gòu)材料﹐及時(shí)對接頭進(jìn)行包繞。根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境的溫度﹐在限制的時(shí)間內(nèi)完成包繞工作。具體的時(shí)間要求見表1。 表1 環(huán)境溫度與時(shí)間對照表
在干旱地區(qū)施工時(shí)﹐絕緣膠帶子纏繞30min后﹐若絕緣膠帶還未干硬﹐應(yīng)在繞好的絕緣膠帶上灑水﹐幫助其固化。 (4)電纜可靠接地。電力電纜接地是設(shè)備和人身安全的保障。電纜接地是指除電纜線芯以外所有金屬部分及銅屏蔽層可靠接地。強(qiáng)制銅屏蔽層為零電位﹐可避免電纜外皮金屬生成電位差﹐從而防止雷電的襲擊或系統(tǒng)事故﹐確保電力電纜及設(shè)備安全。但需要注意的是﹐35kV單芯電力電纜不能兩頭接地﹐否則銅屏蔽層與大地形成一個閉合回路﹐電纜運(yùn)行時(shí)會生成感應(yīng)電壓﹐形成感應(yīng)電流﹐導(dǎo)致電力電纜發(fā)熱﹐影響電力電纜載流。 |
