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[問題求助] 交聯(lián)電纜的技術發(fā)展趨勢

P:2011-02-10 11:14:17

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交聯(lián)電纜的技術發(fā)展趨勢:

交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜由于具有良好的電氣性能等一系列優(yōu)點,被廣泛得到使用,其制造技術從低壓到高壓,從小截面到大截面,從普通結構到阻燃,從過氧化物交聯(lián)、硅烷交聯(lián)到輻照交聯(lián)直至紫外光輻照均已日趨成熟。上世紀80年代末,沉陽電纜廠用2+2懸鏈工藝制造出我國第一根100KV交聯(lián)電纜,90年代初,上海電纜廠開始用立式交聯(lián)土藝生產110KV交聯(lián)電纜,鄭州電纜(集團)股份有限公司在試制成功110KV交聯(lián)電纜后,1996年首次用立式全干法工藝生產的220KV交聯(lián)電纜通過兩部鑒定,填補國內空白,相繼已有十一多條生產線具備冶,)獲交聯(lián)電纜的生產條件。實際上國內高壓交聯(lián)電纜的應用還要超前于電纜的制造?梢哉f高壓交聯(lián)電纜的批鼠使川促進了制造行業(yè)的技術進步,而制造技術和工藝裝備的發(fā)展又不斷滿足了電力工業(yè)的需要。目前,國產110KV和220KV高壓交聯(lián)電纜的制造技術已基本接近當代世界先進水平。在進一步加強企業(yè)內部管理,穩(wěn)定產品質量,合理選擇電纜種類和參數,提高與整個線路相關的技術水平的前提下,高壓交聯(lián)電纜線路的安全性、可靠性、經濟性就會不斷提高。

  XLPE是交聯(lián)聚乙烯英文名稱的縮寫,聚乙烯是一種線性的分子結構。在高溫下極易變形。交聯(lián)聚乙烯過程使其變成一種網狀結構。這種結構即使在高溫下也一樣具有很強的抗變形能力。

  XLPE電纜料是一種含有機過氧化物的聚乙烯,這種過氧化物在高溫高壓及惰性氣體環(huán)境下,與聚乙烯發(fā)生化學反應,使熱塑性聚乙烯變成熱固性(彈性體)的聚乙烯,即XLPE。

  XLPE電纜有極佳的電氣性能。介質損耗比紙絕緣和PVC絕緣都要小,XLPE電纜的電容也小。所以在沒有有效星形接地系統(tǒng)中也可降低充電電流和接地故障電流。極易敷設是XLPE電纜的又個優(yōu)點。XLPE電纜有一個較小的彎曲半徑,它比其他同類電纜輕而日.有較為簡單的終端處理。由于XLPE電纜不含油,所以在敷設XLPE電纜時不用考慮路線,也不存在由于淌油而無法敷設的情況。

  極佳的抗老化特性及超強的耐熱變形決定了交聯(lián)聚乙烯電纜在正常運行溫度(90攝氏度),短時故障(130攝氏度)及短路(250攝氏度)條件下可允許大電流通過。

  XLPE電纜設計及制造過程:XLPE電纜按照國內及國際標準設計,也可按用戶要求設計制造。XLPE電纜可以用CCV(懸鏈式連續(xù)硫化),也可以用VCV(立式連續(xù)硫化)生產線生產。CCV和VCV在全干式狀態(tài)(干式琉化、干式冷卻)下生產中高壓電纜。

  XLPE電纜采用兩個半導體屏蔽和絕緣三層共擠,三層共擠在生產過程中能夠保證產品表面高度光滑,避免氣隙的產生和雜質的進人。為保證絕緣厚度均勻及絕緣和平導體屏蔽的同心度,制造中利用測偏儀測出電纜絕緣厚度及導體的同心度。擠出系統(tǒng)也是由計算機控制。這就保證了其性能的重復性及可靠性。生產過程中所有的參數都是由計算機監(jiān)步空并可進行下線分析。金屬屏蔽為銅絲或皺紋管。金屬屏蔽截面符合相地故障要求。

  XLPE電纜介質損耗較低,傳輸容量較大,適合于高落差敷設,可以實現無油化。500千伏皺紋鋁套XLPE電纜已于1998年首先在日本今市電站與下鄉(xiāng)電站安裝運行[1]。與XLPE電纜同時投入運行的還有插人全封閉組合電器電纜終端。但500千伏XLPE電纜連接接頭至今未完成開發(fā)研制及實用化。對于XLPE電纜,特別對于超高壓XLPE電纜的長期運行可靠性是世界各國十分關注的問題。日本500千伏XLPE電纜的運行經驗,對于500千伏系統(tǒng)中采用500千伏XLPE電纜起到了積極的推動作用。

  為根本隔絕潮氣、水分從電纜護套進人絕緣,以防引引起水樹,500千伏X LPE電纜必須采用金屬套。電站要求電纜敷設落差達130米,山于鉛套強度較低,不易采用鋁套XLPE電纜。皺紋不銹鋼套具有較大的電阻,當金屬有較高的短路電流通流要求時,皺紋不銹鋼套下尚需有附加載流導體。因此,對于電站用高落差500千伏XLPE電纜應考慮采用皺紋鋁套結構。
   500千伏XLPE電纜導體最高溫度為90攝氏度。同樣對500千伏XLPE電纜進行系統(tǒng)設計與載流量計算,截面范圍為800 -2500平方毫米。

  7、聚丙烯薄膜木纖維復合紙絕緣充油電纜(以下稱為PPLP電纜)

  最新發(fā)展的PPIP的介質損耗因數tan 6低,介電強度高,并兼有充油電纜的高可靠性,不但在500KV長線路上已經實用化,而且已應用于800KV海底電纜,日本正在籌劃開發(fā)不需強迫良冷卻的1100KV特高壓PPLP絕緣充油電纜,導體截而2500平方毫米,絕緣厚度只有26mm,相當干我國220KV交聯(lián)聚乙烯電纜的絕緣厚度。
   經過幾十年對低損耗系數包帶材料的探索與開發(fā)研究,聚丙烯薄膜木纖維復合紙(PPLP)已是公認的可以用來制造高壓至特高壓低損耗充油電纜的絕緣材料。1988年日本敷設本州到四國間127公里本四連線中采用22回公里的500千伏PPLP電纜,表明500千伏PPLP電纜己達到工業(yè)性實際應用階段。PPLP電纜損耗系數小,且其最大上作梯度比較高,為17-18KV/mm(500KV充油電纜最大工作梯度為15kKV/mm)。500千伏PPLP\'電纜絕緣厚度較薄,為25mm(中國500KV充油電纜絕緣厚度為31mm)。PPLP電纜的金屬套和外護層結構與充油電纜相同,其生產裝備與充油電纜也基本相同。可以認為,中國己具備開發(fā)與生產500千伏PPLP電纜的基本條件。

  對500千伏PPLP電纜進行系列設計與載流量計算。500千伏PPLP電纜導體最高溫度為85攝氏度。對500千伏PPLP電纜進行系列設計與載流量計算,截面范圍為800-2500平方毫米。

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