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交联电缆范文1
中图分类号：F407.61 文献标识码：A 文章编号：
交联电力电缆因其使用优势显著得到人们的普遍重视，并被应用到很多领域电缆的铺设中，它的主要特点包括运行起来安全性能强，可以承载很高的热量，稳定性高。对交联电力电缆进行试验时，采用一般电缆的直流耐压方式效果不佳，甚至会起反作用，因而现阶段主要的方式是采用串联谐振交流耐压试验。
一、10kV交联电力电缆试验方法分析
对一般的电缆来说，直流耐压试验可以准确地测量出电缆所能够承受的最大电压值，还可以有效发现绝介质中存在的气泡、机械损伤故障等一些缺陷，更好地为系统服务。在直流电压的作用下，根据电阻的具体分布情况，绝缘介质中的电位会重新进行分布，因而如果介质存在着一定的缺陷，在电压的影响下，有缺损部分的电阻就未被串联进介质中，这样就比较容易发现出现故障的部位。电缆绝缘层在直流电压下的击穿强度约为交流电压下的两倍，所以可以施加更高的直流电压对绝缘介质进行耐压强度的考验。
但是交联电缆本身的容量大，现有的试验设备更新换代力度不够，如果对交联电缆也采用直流耐压的方式将会导致绝缘层的损坏。通常情况下，和施加直压电流时候的电场分布的情况有所差异，使用交联聚乙烯绝缘电缆的电场分布的具体情况取决于介电的常数大小。交联聚乙烯绝缘材料是通过交联的方式加工而成的，是一种性能比较好的绝缘材料，并且在使用的过程中不会受到外界温度变化的影响，绝缘的特点具有整体性和稳定性，使用交流电压做试验的结果与在直流电压下的结果有着明显的不同。在交流电压下的稳定性比较好，而在直流电压下，绝缘电阻中的电阻率的分布情况是由电场的强度决定的，且是按照电阻率的正比例分配的，分配的比率也存在局部的差异性。生产交联聚乙烯塑料的过程各有差异，主要是工艺制作方式的不同导致在最终的材料中混有了一些杂质，例如甲烷聚乙醇，这种物质的绝缘电阻率非常小，并且在材料中的分布比例是不均匀的，因而使得交联聚乙烯绝缘层中的电场分布具有不均匀性，电场分布的不同也导致绝缘材料的性能就会降低。交联聚乙烯绝缘材料会逐渐积累直流耐压试验的影响，更加促进了绝缘层的老化，从而降低了电缆的使用年限。我国传统的试验方式是将电缆全部依照计划停运，增加五六倍的电压进行实验，如果发现电缆有受潮的现象或者外壳出现了破损的情况可以出现击穿，之后对发生故障的地方进行维修和养护，然后再继续运行。倘若再次运行的时候出现击穿的问题，或者发生漏电的情况要及时再做一次检测，保证系统的正常运行。但是这种方式也有着很多的缺陷，电缆耐压击穿后要停电3天到5天的时间，有时候甚至会耗费更长的时间，所以对很多企业和用户来说也会有诸多的不便，有时候的损失是无法估计的，并且预防性试验通常在春季进行，试验的时间还是比较紧张的，且劳动的强度比较大，而且也不可能对每一条电缆都进行仔细地分析，所以也难免有漏洞发生。
交联电缆具有很大的电容量，不适宜使用传统的工频试验变压器，通常使用的是串联谐振交流耐压试验以及交流耐压试验设备，运输和操作起来都非常方便。串联谐振试验设备又分为调感式和调频式的，前者在运作时候的噪音比较大，自动化水平不高，现在多使用后者，自动化水平高，具有多重保护功能，噪声小，单件设备重量小，组合操作起来非常灵活。交联电缆试验的频率选择非常关键，从目前的发展情势来看，主要有三种，第一种是较宽频率，范围在30-300Hz、20-300Hz、1-300Hz，一般情况下，试验的频率越低，交联电联的试验长度就会相应增大，同时电抗器铁心也会同时放大，则重量增大。第二种是工业频率，范围在45-65Hz，45-55Hz；第三种是为接近工频频率，范围是35-75Hz，经过实践证明在此种频率下进行的试验最为理想。
二、10kV交联电力电缆进行预防性试验的具体事宜
交联电力电缆在进行预防性试验的时候，通常要对很多部位的电阻值进行科学准确的测量。不仅要检测电缆外护套绝缘电阻值，还要对内衬层绝缘电阻值实施测量，另外还要仔细检查直埋电缆的外护套是否出现磨损的情况，同时要测量铜屏蔽层对钢铠的绝缘电阻值，并且查看内衬层有没有出现损伤的情况，要及时采取补救措施。采用500V兆欧表测量外护套和内衬层绝缘电阻值，使用2500V或5000V兆欧表。
电力电缆预防性试验的标准通常会依据实际的使用情况而定，例如采用500V兆欧表测量电缆外护套的绝缘电值要规定在1MΩ∕km以上，使用 500V兆欧表测量电缆内衬层绝缘电阻值要规定在0.5MΩ∕km以上，如果使用的是2500V或5000V兆欧表测量电缆主绝缘电阻值要规定在1000MΩ∕km以上，以这些为参照标准得出的实验结果更加可靠。
根据泄漏电流来科学判断绝缘状况的时候，在电压升高的每一阶段都必须注意观察电流变化的趋势。一条绝缘情况比较好的电缆，在电压上升的每一阶段，电容电流和吸收电流先叠加在泄漏电流上，从电流表上观察电流一定是剧增的，之后随着时间的下降，电压稳定一分钟之后稳态电流值只达到电压初上升时的10%到20% ，这就是泄漏电流。如果电缆整体受潮，则电流在电压上升的每一阶段几乎不随时间下降，严重的时候反而会出现上升的情况，这种电缆不能轻易投运。
三、10KV交联电力电缆常见故障的有效预防对策
10kV交联电力电缆的故障可以通过预防性试验测出来，技术人员对这些故障要及时采取有效的解决措施，主要的预防对策包括以下几个方面：
首先在电力电缆的设计方面要保留裕度，实践证明，尤其是要对连续运作的重要负荷的电缆保留足够的裕度，可以防止电缆故障的产生，从而相对低延长了电力电缆的使用寿命。虽然在短期之内的投资稍微多了一些，但是从长远看还是非常具有经济效益的。
其次要采用适宜的敷设方式，主要依据各个地区的不同情况而定。如果地下的水位比较高，并且常年下雨，那么在敷设电缆的时候就不能采用直接填埋的方法，这样长时间会导致电缆被地下积水浸泡。如果在电缆的使用数量比较多的地区，可以采用电缆隧道的方式来敷设电缆，或者是使用电缆井的方式，这样有利于电缆的保存。如果有些电力电缆用户距离变电所的距离比较远，那么就要架设空中的电缆设备或者采用防水性能强的电缆，以保证电缆的顺利运作。
再次是要注重所用电缆的质量是否符合一定的标准，电缆的质量不好会直接影响到防水的质量问题，而电缆质量不高多半是由于生产工艺不够精良或者材料的选择不够优良导致的，还有一些诸如管理不善等的原因也会导致质量的低劣。在选购电缆的时候，只有事先对生产工艺有足够的了解才能够更容易买到质量上乘的电缆，从而降低了故障的发生次数。
最后要提高电缆的施工质量。如果电缆本身的质量非常好，但是在施工过程中没有采用正确科学的施工方式也会影响到电缆的最终运行质量，尤其是要注意电缆的热缩接头的施工质量，这是最为关键的地方，它往往决定了电缆运行质量的高低，所以要不断提高其密封性，保证热缩接头的使用质量。在对电缆线芯的压接之前要进行彻底的打磨和清洗的工作，将存在的尖端和棱角一并消除干净，同时还要防止电缆外套的磨损，要提高施工的效率。
四、结语
综上所述，10kV交联电力电缆试验可以帮助找出系统中所可能发生的故障，做好预防和应对问题的准备，尤其在电力电缆的安装质量方面要格外地重视，材料的选择质量也非常重要，只有在高质量的前提下才能达到高效率的运作，也才能保证电力事业的发展。
参考文献：
[1]周文华.10kV交联电力电缆试验方法及注意问题[J].电工技术，2008(11)
交联电缆范文2
[关键词]交联电缆 安装工艺 故障原因 提高质量
中图分类号：F082 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）13-0053-01
一、交联电缆热缩接头运行状况
高压动力电缆在电力系统运用非常广泛，其完好的接头和附件对机电设备安全、经济、可靠运行和供电安全是非常重要的。设计良好、施工合理的电缆接头，经实际运行证明，在大多数情况下是可以长期使用的。但交联电缆由于载流能力强，电流密度大，对导体连接质量要求就更为严格。对接头所要求机械的电气的条件日益从严越来越高，特别是6kV电动机电缆，各种接头将经受很大的热应力和较高激烈程度与持续时间的短路电流的影响。所以说交联电缆附件也不是附属的，更不是次要的部件，它与电缆是同等重要，必不可少的部件，也是与安全运行密切相关的关键产品。随着技术的发展，附件的配套，质量的提高，工艺的完善，交联电缆已有替代油纸电缆的趋势具有广阔、深远的发展前景。
二、交联电缆热缩终端接头安装工艺
1、校直电缆
将电缆端部1米内校直。
2、剥除外护套
按附图尺寸剥除外护套，离剖口30mm处绑扎钢铠，绑扎其间要打光钢铠表面。
3、剥钢铠
距电缆外护套剖口上端30mm处（电缆本体端为下，端子端为上），绑铜扎线于钢铠上，保留30mm钢铠层，其余剥除。
4、剥除内护套和相间填写充物
保留内护套5mm，并用PVC自粘带绑扎保护，其余同填充物一起剥除。
5、钢铠绝缘
将短绝缘管套在钢铠上，与外护套剖口对齐，加热收缩。
6、绕包填充物
用PVC带或填充胶在护套剖断处和钢铠上绕包填充胶，绕包成苹果型。
7、绕包热熔胶
将电缆外护套剖口下70mm内打毛、清净，将地线夹在中间绕包两层热熔胶。
8、安装分支护套
将分支护套M量套到底部，从中部向两端加热收缩。
9、剥除铜屏蔽层
由分支护套起保留20mm铜屏蔽层，其余全部剥除。
10、剥除半导电层
由铜屏蔽层剖口起保留10mm半导电层，其余全部剥除。
11、安装应力管
将三根应力管分别套入三相线芯并与分支护套支端对齐，从下端向上加热收缩。
12、压接线端子
按接线端子孔深加5mm，除去三相端部主绝缘，压接线端子。主绝缘要削锥型，削出内半导电层，锉平棱角和毛刺。
13、安装绝缘套管
绝缘套管涂胶端朝下套入三相芯线，从下端加热收缩。
14、绕包填充胶
用填充胶绕包、填平端子和绝缘间隙及压坑，与端子和绝缘管各搭接10mm。
15、安装密封管
将三根密封管套在端子和绝缘管上加热收缩，收缩后密封管两端应有胶溢出。
16、安装标记管
将三根标记管分别套到三相密封管上部，加热收缩，户内终端安装完毕。
17、安装三孔雨裙
将三孔雨裙自由落下就位，加热颈部收缩。
18、安装单孔雨裙
保持雨裙间距100mm，加热颈部收缩，相间雨裙不得搭接，户外终端安装完毕。
三 、交联电缆热缩接头故障原因分析
由于电缆附件种类、形式、规格较多；质量参差不齐；施工人员技术水平高低不等；电缆接头运行方式和条件各异，致使交联电缆接头发生故障的原因各不相同。由于交联电缆与油纸电缆的介质不同，接头发生故障的原因有很大的差异，油纸电缆接头发生故障主要是绝缘影响，而交联电缆接头发生故障主要是导体连接。交联电缆允许运行温度高，对电缆接头就提出了更高的要求，使接头发热问题就显得更为突出。接触电阻过大、温升加快、发热大于散热促使接头的氧化膜加厚，又使接触电阻更大，温升更快。如此恶性循环，使接头的绝缘层破坏，形成相间短路，引起爆炸烧毁。造成接触电阻增大的原因有以下几点。
1、工艺不佳。主要是指电缆接头施工人员在导体连接前后的施工工艺。
（1）连接金具接触面处理不佳。无论是接线端子或连接管，由于生产或保管的条件影响，管体内壁常有杂质、毛刺和氧化层存在，这是不为人们重视的缺陷，但对导体连接质量的影响，颇为严重。 造成连接（压接、焊接和机械连接）发热的主要原因，除机具、材料性能因素外，关键是工艺技术和责任心。施工人员不了解连接机理，没有严格按工艺要求操作，就会造成连接处达不到电气和机械强度。运行证明当压接金具与导线的接触表面愈清洁，在接头温度升高时，所产生的氧化膜就愈薄，接触电阻就愈小。
（2）导体损伤。交联电缆半导体层强度较大剥切困难，环切时施工人员用电工刀左划右切，有时干脆用钢锯环切深痕，往往掌握不好而使导线损伤。剥切完毕虽然不很严重，但在线芯弯曲和压接蠕动时，会造成受伤处导体损伤加剧或断裂，压接完毕不易发现，因截面减小而引起发热严重。
（3）导体连接时线芯不到位。导体连接时绝缘剥切长度要求压接金具孔深加5mm，但因产品孔深不标准，易造成剥切长度不够，或因压接时串位使导线端部形成空隙，仅靠金具壁厚导通，致使接触电阻增大，发热量增加。
2、压力不够。现今有关资料在制作接头工艺及标准图中只提到电缆连接时每端的压坑数量，而没有详述压接面积和压接深度。施工人员按要求压够压坑数量，效果如何无法确定。不论是哪种形式的压力连接，接头电阻主要是接触电阻，而接触电阻的大小与接触力的大小和实际接触面积的多少有关，与使用压接工具的出力吨位有关。造成导体连接压力不够的主要原因有以下几点。
（1）压接机具压力不足。近年压接机具生产厂家较多，管理混乱，没有统一的标准，特别是近年生产的机械压钳，压坑不仅窄小，而且压接到位后上下压模不能吻合 ，压接质量难保证。
（2）连接金具空隙大。现在交联电缆接头多数使用的连接金具，还是油纸电缆按扇型导线生产的端子和压接管。从理论上讲圆型和扇型线芯的有效截面是一样的，但从运行实际比较，二者的压接效果相差甚大。由于交联电缆导体是紧绞的圆型线芯，与常用的金具内径有较大的空隙压接后达不到足够的压缩力。接触电阻与施加压力成反比，因此将导致增大电阻。
综上所述增加连接金具接点的压力、 清洁连接金属材料的表面、改进连接金具的结构尺寸、选用优质标准的附件、严格施工工艺是降低接触电阻的几个关键因素。
四、提高交联电缆热缩接头质量的对策
由于交联电缆接头所处的环境和运行方式不同，所连接的电气设备及位置不同，电缆附件在材质，结构及安装工艺方面有很大的选择余地，但各类附件所具备的基本性能是一致的，所以应加强以下几点措施来提高接头质量。（1）必须选用技术先进、工艺成熟、质量可靠、能适应所使用的环境和条件的电缆附件。对假冒伪劣产品必须坚决抵制，对新技术、新工艺、新产品应重点试验，不断总结提高，逐年逐步推广应用。（2）采用材质优良、规格、截面符合要求，能安全可靠运行的连接金具。对于接线端子，应尽可能选用堵油型，因为这种端子一般截面较大，能减小发热，而且还能有效的解决防潮密封。连接管应采用紫铜管 ，规格尺寸应同交联电缆线芯直径配合为好。 （3）选用压接吨位大、模具吻合好，压坑面积足，压接效果能满足技术要求的压接机具。做好压接前的界面处理，并涂敷导电膏。（4）培训技术有素、工艺熟练、工作认真负责，能胜任电缆施工安装和运行维护的电缆技工。提高施工人员对交联电缆的认识，增强对交联电缆附件特性的了解，研究技术，改进工艺，制定施工规范，加强质量控制，保证安全运行。由于交联电缆推广应用时间较短，电缆附件品种杂乱，施工人员技术水平高低不等，加之接头的接触力和实际接触面积是随着接头在运行中所处的各种不同的运行条件而在变化，所以交联电缆各种接头发生故障的原因也就各不相同，除发热问题外，对于密封问题、应力问题、联接问题、接地问题等引起的接头故障也应予以重视。
交联电缆范文3
关键词：交联电缆接头 交联电缆附件 油纸电缆 故障 安装 接触电阻
一 交联电缆接头运行状况
6-10KV高压动力电缆在水利工程和电力系统运用非常广泛,其完好的接头和附件对机电设备安全、经济、可靠运行和供电安全是非常重要的。设计良好、施工合理的电缆接头,经实际运行证明,在大多数情况下是可以长期使用的。但交联电缆由于载流能力强,电流密度大,对导体连接质量要求就更为严格。对接头所要求机械的电气的条件日益从严越来越高,特别是6-10KV电动机电缆,各种接头将经受很大的热应力和较高激烈程度与持续时间的短路电流的影响。所以说交联电缆附件也不是附属的,更不是次要的部件 ,它与电缆是同等重要,必不可少的部件,也是与安全运行密切相关的关键产品。交联电缆在国外已普遍应用,国内广泛采用虽然仅10余年,目前还存在一些问题,但随着技术的发展,附件的配套,质量的提高,工艺的完善,交联电缆已有替代油纸电缆的趋势具有广阔、深远的发展前景。
二 交联电缆接头故障原因分析
由于电缆附件种类、形式、规格较多;质量参差不齐;施工人员技术水平高低不等;电缆接头运行方式和条件各异,致使交联电缆接头发生故障的原因各不相同。由于交联电缆与油纸电缆的介质不同,接头发生故障的原因有很大的差异,油纸电缆接头发生故障主要是绝缘影响,而交联电缆接头发生故障主要是导体连接。交联电缆允许运行温度高,对电缆接头就提出了更高的要求,使接头发热问题就显得更为突出。接触电阻过大、温升加快、发热大于散热促使接头的氧化膜加厚,又使接触电阻更大,温升更快。如此恶性循环,使接头的绝缘层破坏,形成相间短路,引起爆炸烧毁。造成接触电阻增大的原因有以下几点。
1． 工艺不佳
这主要是施工人员在导体连接处的工艺处理不当。①连接接触面的工艺不好。无论是接线端子或连接管，由于各种人为或环境的影响，在内部总会有杂质，但是人们普遍不重视对这些杂质的影响，它们对交联电缆的使用，有严重的后果。特别是铝表面极易生成一层坚硬而又绝缘的氧化铝薄膜，所以铝导体的连接工艺比铜导体的连接工艺更加麻烦，对工艺技术的要求也相对更高。造成连接发热的原因除了机械自身的原因外，还和工艺水平有很大的关系。由于施工人员的水平低，使连接处达不到机械运行时的要求。运行证明当压接金具与导线的接触表面愈清洁，在接头温度升高时，所产生的氧化膜就愈薄，接触电阻就愈小。②导体损伤。交联绝缘层强度较大剥切困难，环切时施工人员由于水平的因素，施工不当会造成对交联绝缘层的损伤，甚至会导致受伤处导体损伤加剧或断裂，这样就使接触面减少，受热严重。③导体连接时线芯不到位。导体连接时绝缘剥切长度要求压接金具孔深加5mm，但因产品孔深不标准，易造成剥切长度不够，或因压接时串位使导线端部形成空隙，仅靠金具壁厚导通，致使接触电阻增大，发热量增加。
2.压力不够
目前的设计资料只提到了电缆连接处的压坑数量，而没有详述压接面积和压接深度。施工人员只是在施工时按要求满足了其数量，对具体的程度却没有了解。不论是哪种形式的压力连接，接头电阻主要是接触电阻，而接触电阻的大小与接触力的大小和实际接触面积的多少有很大关系，与使用压接工具的出力吨位有关。造成导体连接压力不够的主要原因有以下3点。①压接机具压力不足。我国的压接机生产厂家目前水平还比较低，没有统一的标准统一，造成管理上的混乱和产品的水品普遍偏低，，最近几年的；产品根本满足不了我国的使用需求，有些地方就进口或生产外国的产品，由于执行的是国外标准，与我国的实际轻卡ungbu符合，也会增加故障发生的几率。②连接金具空隙大。现在交联电缆接大多在使用的连接金具，还是油纸电缆按扇型导线生产的端子和压接管。从理论上讲圆型和扇型线芯的有效截面是一样的，但是自爱实际运用中，这两种的效果有很大的不同。由于交联电缆导体是紧绞的圆型线芯，与金具间会岑在较大的空隙，施加压力小。接触电阻与施加压力成反比，这就造成了接触电阻的增加。③假冒伪劣产品质量差。目前市场上有很多的假冒伪劣产品，这些产品的生产工艺达不到国家要求，在正常情况运行下，负荷稍有波动必然发生故障。
3. 截面不足
将交联电缆与油纸电缆的允许载流量，在环境温度为25℃时，进行比较得出的结论是：ZQ2―3×240油纸铜芯电缆可用YJV22-3×150交联铜芯电缆替代。因为YJV22-3×150交联电缆的允许载流量为476A；而ZQ2-3×240油纸电缆的允许载流量为420A，还超出56A。ZLQ2-3×240可用YJLV22-31×50替代，因为交联3×150铝芯电缆的载流量为364A，而油纸3×240铝芯电缆的载流量才320A，交联电缆还超出44A。如果用允许载流量计算，150mm2交联电缆与240mm2油纸电缆基本相同，或者说150mm2交联电缆应用240mm2的金具连接才能正常运行。由此可见连接金具截面不足将是交联电缆接头发热严重的一个重要原因。
4. 散热不好
绕包式接头和各种浇铸式接头，不仅绕包绝缘较电缆交联绝缘层为厚，而且外壳内还注有混合物，就是最小型式的热缩接头，这种的绝缘和保护层比电缆自身还多一倍多。无论哪一种的接头都存在着散热问题。目前市场上或已经在使用的接头耐热性普遍都较低。当电缆在正常负荷运行时，接头内部的温度可达100℃，当电缆满负荷时，电缆芯线温度达到90℃，接头温度会达140℃左右，当温度再升高时，接头处的氧化膜加厚，接触面电阻加大后，绝缘层的功能就会减弱，甚至丧失绝缘功能，成为非绝缘层，这样就会导致故障的发生。
综上所述增加连接金具接点的压力、降低运行温度、清洁连接金属材料的表面、改进连接金具的结构尺寸、选用优质标准的附件、严格施工工艺是降低接触电阻的几个关键因素。
三安装电缆接头的注意事项
1导体的连接
导体连接要求低电阻和足够的机械强度，连接处不能出现尖角。中低压电缆导体连接常用的是压接，压接应注意：
(1)选择合适的导电率和机械强度的导体连接管；
(2)压接管内径与被连接线芯外径的配合间隙取0.8～1.4mm；
(3)压接后的接头电阻值不应大于等截面导体的1.2倍，铜导体接头抗拉强度不低于60N/mm2；
(4)压接前，导体外表面与连接管内表面涂以导电胶，并用钢丝刷破坏氧化膜；
(5)连接管、线芯导体上的尖角、毛边等，用锉刀或砂纸打磨光滑。
2内半导体屏蔽处理
凡电缆本体具有内屏蔽层的，在制作接头时必须恢复压接管导体部分的接头内屏蔽层，电缆的内半导体屏蔽均要留出一部分，以便使连接管上的连接头内屏蔽能够相互连通，确保内半导体的连续性，从而使接头接管处的场强均匀分布。
3外半导体屏蔽的处理
外半导体屏蔽是电缆和接头绝缘外部起均匀电场作用的半导电材料，同内半导体屏蔽一样，在电缆及接头中起到了十分重要的作用。外半导体端口必须整齐均匀还要求与绝缘平滑过渡，并在接头增绕半导体带与电缆本体外半导体屏蔽搭接连通。
4电缆反应力锥的处理
施工时形状、尽寸准确无误的反应力锥，在整个锥面上电位分布是相等的，在制作交联电缆反应锥时，一般采用专用切削工具，也可以用微火稍许加热，用快刀进行切削，基本成型后，再用2mm厚玻璃修刮，最后用砂纸由粗至细进行打磨，直至光滑为至。
5金属屏蔽及接地处理
金属屏蔽在电缆及接头中的作用主要是用来传导电缆故障短路电流，以及屏蔽电磁场对临近通讯设备的电磁干扰，运行状态下金属屏蔽在良好的接地状态下处于零电位，当电缆发生故障之后，它具有在极短的时间内传导短路电流的能力。接地线应可靠焊接，两端盒电缆本体上的金属屏蔽及铠装带牢固焊接，终端头的接地应可靠。
6接头的密封和机械保护
接头的密封和机械保护是确保接头安全可靠运行的保障。应防止接头内渗入水分和潮气，另外在接头位置应搭砌接头保护槽或装设水泥保护盒等。
交联电缆范文4
关键词：110kV 交联聚乙烯绝缘 电力电缆 敷设
中图分类号：F407.61 文献标识码：A 文章编号：
1、前言
交联聚乙烯绝缘电力电缆具有卓越的热—机械性能，优异的电气性能和耐化学腐蚀性能，还具有结构简单、重量轻、敷设不受落差限制等优点，是目前广泛用于城市电网、矿山和工厂的新颖电缆。电缆的绝缘—交联聚乙烯是利用化学方法或物理方法使线型分子结构的聚乙烯转变为立体网状结构的交联聚乙烯，从而大幅度地提高了聚乙烯的热—机械性能，并保持了优异的电气性能。本文就110kV 交联电缆的敷设方法进行了探讨。
2、110kV 交联电缆电力电缆的特点及其敷设要求
2.1 温度。交联聚乙烯绝缘电缆的主要绝缘材料是交联聚乙烯，护套一般是聚乙烯或者聚氯乙烯。当温度低时，这些材料的脆性和强度增加，容易造成外护套开裂，绝缘损伤等事故。国标GB50168- 92 规定：在敷设前的24h 内的平均温度以及敷设现场的温度不应低于0℃。当施工时不能满足要求，应避开寒冷期施工或者适当加温。
2.2 热机械力效应。负荷电流变化时，导体温度的变化而引起导体膨胀或收缩所产生的膨胀力或收缩力总称为热机械力，与电缆的线膨胀系数，导体的截面和温升成正比。交联聚乙烯绝缘的体膨胀系数为10×10- 4/℃-1；油纸绝缘为4.3×10- 4/℃-1；铜只有0.5×10- 4/℃-1 。而交联聚乙烯的压缩模量相对较低，且随着着温度的上升急剧下降。同时，交联电缆运行时允许的温升高。因此，交联电缆比充油电缆有更大的热机械力效应。电缆受热机械力的作用会产生位移。位移可部分或全部地为摩擦力所阻止，这和敷设方式有关。对于导体截面越大，电压等级越高的交联电缆，热机械力效应越严重。
2.3 径向膨胀。当电缆采用直埋或波形夹具时夹紧时，交联电缆的径向膨胀受到约束，电缆内会产生相当大的径向膨胀力。具体而言，在直埋电缆敷设时，回填土须均匀压实，否则，在电缆热机械力的作用下，PVC 护套会产生凸起变形。若电缆作品字形敷设，经热循环后三根电缆品字形中间的空隙处的铅套却保留了畸变，成桃形。由此可见，交联电缆的径向膨胀是逐步形成严重问题。
2.4 防潮防水。交联聚乙烯绝缘电缆两端密封不好的情况下电缆会进入一些水气。在短时间不会出现问题，在进行直流耐压试验和泄漏试验也不会发现影响电缆使用的问题。但长期会出现水树枝现象，既导体内水分呈树枝状进入交联聚乙烯绝缘内，从而影响到绝缘，最终导致绝缘被击穿。交联电缆进潮的主要路径是电缆附件，因此，安装电缆附件要十分注意防潮，中间接头应尽可能布置在干燥地点，直埋敷设的中间接头必须有防水外壳。
3、110kV 交联聚乙烯绝缘电力电缆的敷设方法
3.1 地下直埋敷设。电缆在地下敷设时，应及时清除直埋沟内杂物，并且铺垫完底沙或细土。电缆敷设可用人力拉引或机械牵引，敷设时应注意电缆弯曲半径应符合规范要求。电缆在沟内敷设应有适量的蛇型弯，电缆的两端、中间接头、电缆井内、过管处、垂直位差处均应留有适当的余度。电缆敷设完毕、应请建设单位、监理单位及施工单位的质量检查部门共同进行隐蔽工程验收。隐蔽工程验收合格，电缆上下分别铺盖10cm砂子或细土，然后用砖或电缆盖板将电缆盖好，覆盖宽度应超过电缆两侧5cm。使用电缆盖板时，盖板应指向受电方向。回填土前，再作一次隐蔽工程检验，合格后，应及时回填土并进行夯实。地下直埋电缆在拐弯、接头、交叉、进出建筑物等地段应设明显方位标桩。直线段应适当加设标桩。标桩露出地面以15cm为宜。电缆进出建筑物，室内过管口低于室外地面者，对其过管按设计或标准图册做防水处理。
3.2 电缆夹层内敷设。敷设于夹层内的高压电缆时，条件较好。穿过楼板的电缆孔须单独开孔。一般为400mm×250mm。当电缆终端安装完毕，用预制盖板盖严电缆孔。以防火，若有电缆型穿心式CT，在电缆孔的侧壁上留预埋铁件以安装支架。
3.3 隧道敷设。在变电站内，电缆遂道水平无特殊要求，当隧道为垂直时或倾斜时，要考虑其特殊性，当落差比较大时，要采用特殊的施工方法，如制作好终端后再敷设等。
3.4 沟槽敷设。三相单芯电缆在沟槽内一般采用水平布置。若按等边三角形布置，由于三相对称，三相阻抗相等，不需要换位，对通信线路及弱电控制系统干扰较小。但在施工、检修时都很困难，也不利于防火。因此，三角形排列布置只有特殊情况时才采用。水平排列时的相间距离可根据以下几个因素综合考虑：①为了降低金属护套的感应电压，相间距离越小越好；②相间距离越小，故障影响越大，散热越困难；③为了防火及安装检修方便，要求有一定的安全距离。为了减小故障影响，一般在沟槽中设置相间隔墙，将电缆隔开。若用混凝土现场浇筑，间隔可做得薄一些，其厚度为50～80mm；如用砖砌间隔墙，则用一砖宽度（即120mm）即可。电缆沟槽的宽度，除了应满足电缆夹子的宽度要求外，尚应考虑到电缆的弯曲情况。所以电缆沟槽的宽度一般取250mm左右，深度为250～300mm为宜。下图为电缆沟槽断面示意图。
电缆沟槽示意图
在敷设电缆之前应将沟槽底部清扫干净。用混凝土浇筑的沟槽，拆除模板后应清除留在混凝土上的模板钉子及模板缝漏出的混凝土残留物，以免损伤电缆。沟槽底部应预先铺上一层50～100mm厚经过筛选的河沙，并用样板刮平。
4、110kV 交联聚乙烯绝缘电缆敷设注意事项
4.1 蛇形敷设。为了吸收电缆的热膨胀而将电缆布置成波浪形的一种电缆敷设方式。大截面电缆的负荷电流变化时，由于温度的改变而引起的电缆热膨胀所产生的热机械力十分巨大。当电缆以直线状敷设在设有横向约束的空气中或敷设在用以强迫冷却水中时，巨大的热机械力将会使电缆线路集中在某一部位发生局部横向位移，而产生弯曲。如不加以控制，将会损伤电缆。解决办法是将电缆敷设成近似于正弦波的连续波浪型。此时的热膨胀能均匀地被每个波形宽度所吸收，而不集中在线路的某一局部，从而使电缆的弯曲得到控制。当电缆敷设在支架、电缆桥架、电缆槽洞内采用水平蛇形敷设；当电缆悬挂在挂钩上时采用垂直蛇形敷设。
4.2 当交联电缆敷设采用夹具固定时，电缆在被夹具夹住处出现的局部径向膨胀力也很大，要根据具体情况采用具有弹性橡胶衬垫或弹簧承载的夹具以吸收径向膨胀。
4.3 加强电缆敷设施工管理。电缆敷设是一项系统工程，实施工程中各分项环节紧密相扣，环节范围之间层叠呼应，为保证施工的质量、安全合符规范、标准的要求，要合理安排投入设备、人员、技术指导等资源因素，优化协调相互关系，理清影响施工的各种容易麻痹大意的要点，扫除盲区隐患因素，达到令人较满意的期望效果。
5、结语
110kV交联聚乙烯绝缘电力电缆的敷设要求较高，因此除了要确保施工人员的技术水平之外，制定相应的技术标准并对施工注意事项进行明确的说明也非常重要，而相关技术人员则应该进一步加强学习和实践，努力提高自身业务水平，以便将此项工作的质量提升到一个新的高度。确保城市110kV及以上高压电网安全可靠、节能经济的高效稳定运行发展。
参考文献：
[1]李宗廷、王佩龙、赵光庭，电力电缆施工手册，中国电力出版社，2002（05）
[2]赵昱睿，110kV交联聚乙烯绝缘电力电缆的施工与敷设[J]，电线电缆，2005（06）
交联电缆范文5
【关键词】：交流耐压 变频谐振 电缆试验 注意的问题
中图分类号：TM247 文献标识码： A 文章编号：
1 问题的提出
1.1 问题及现状
随着天津地区经济的快速发展110kV及220 kV的XLPE交联聚乙烯绝缘的电力电缆大量使用，其交流耐压试验问题就显得非常突出。在2006年之前天津地区110kV及220 kV交联电缆因无试验设备而无法对其进行交流耐压试验。因此只能使用直流耐压的试验方法。但近年来国际、国内的很多研究机构的研究成果表明直流耐压试验对XLPE交联聚乙烯电缆有不同程度的损害。有的研究观点认为XLPE结构具有存储积累单极性残余电荷的能力，当在直流试验后，如不能有效的释放掉直流残余电荷，投运后在直流残余电荷加上交流电压峰值将可能致使电缆发生击穿。国内一些研究机构认为，交联聚乙烯电缆的直流耐压试验中，由于空间电荷效应，绝缘中的实际电场强度可比电缆绝缘的工作电场强度高达11倍。交联聚乙烯绝缘电缆即使通过了直流耐压试验不发生击穿，也会引起绝缘的严重损伤。其次，由于施加的直流电压场强分布与运行的交流电压场强分布不同，直流耐压试验也不能真实模拟运行状态下的电缆承受的过电压，不能有效的发现电缆及电缆接头本身和施工工艺上的缺陷。因此， XLPE交联电缆投入运行前有效的耐压试验成为了人们越来越关注的焦点。
1.2现行采用的交流耐压试验频率
（1）0.1 Hz超低频频率交流耐压试验在目前仅能满足中压电缆的试验要求。国内该设备还不完善有待进一步的开发。
（2）试验频率采用20～300Hz的交流耐压试验，该频率使用范围较宽。在这个频率范围内的变频串联谐振耐压试验设备容易实现，而且具有低噪音、体积小和灵活的组合方式而被优先采用。
1.3 试验标准
天津市电力公司在《电力设备交接试验规程》2007版中,电缆主绝缘耐压试验一项中增加了电缆的20～300Hz交流耐压试验标准。
20～300Hz谐振耐压试验
2 试验设备
2.1简介
由于交联聚乙烯电力电缆容量大，因此在进行交流耐压试验时相应的需要试验设备容量也大。对于采用50Hz的工频试验设备来讲，在现场进行较大容量的电力电缆交流耐压试验在现有技术条件下几乎是不可能的。而采用30-300Hz的变频串联谐振系统用于现场交流耐压试验是一个比较好的办法。天津送变电工程公司于2005年底订购了一套国产的变频串联谐振交流耐压设备。通过一年来的试用，现已成功的进行了吴八、吴海等多条220kV交联聚乙烯电缆线路和多条110 kV交联聚乙烯电缆线路的交接及预试工作以及部分220 kV GIS的现场交流耐压试验。并取得了一些比较好的经验。
2.2设备基本参数介绍
30～300Hz变频串联谐振试验装置相对于常规的50Hz工频交流耐压试验设备和调感调容谐振系统来说具有品质因数高、需用功率小、体积小、重量轻的突出优点而被广泛推广使用。实践证明这种试验方法是最有效的方法。
CHX（f）-8000kVA/440kV变频串联谐振试验装置参数如下：
（1） 额定容量：8000kVA；
（2） 额定电压：110kV，220kV，440kV；
（3） 额定电流：（组合）72.7A，54.6A，36.4A，18.2A；
（4） 输入电源：三相380V；
（5） 工作频率范围：30～300Hz
（6） 装置品质因数 Q>90
（7） 额定容量下允许连续试验时间60min
（8） 单节电抗器L=26H
该变频串联谐振试验装置是我们综合电力电缆和220kVGIS设备的具体情况而设计订做的。220kV如按1.4U0试验标准最长可试验0.2μf/km的220kV的电力电缆约10 km。其他试验电力电缆系统部分的主要性能参数见表1。
3．变频串联谐振原理
图 1变频串联谐振原理
B-励磁变压器 L-电抗器 Cx-试品 R-回路等效电阻
根据谐振原理可知当改变频率使其：ωL=时电路形成谐振。
此时；
UL=UC=I*ωL= I*
U=I*［R+j（ωL-）］= I*R
则品质因数Q==== (1)
谐振频率f0= （Hz） (2)
UC=UL=QU (3)
4．L、CX、f0对应关系
从上表可以看出110kV电力电缆试验用电抗器可组合电感量为26H、13H、8.67H、6.5H等4种组合，220kV电力电缆试验用电抗器可用电感量为26H、52H等2种组合。根据电抗器的额定电流来考虑，其计算如下：
I=ωCXUC CX=
（1）110kV电力电缆按规程要求耐压为1.7U0=109kV则被试电缆最大电容量为:
单节按f0=30Hz，I=18.2A则CXmax≤0.87μf
两节并按f0=30Hz，I=36.4A则CXmax=≤1.71μf
三节并按f0=30Hz，I=54.5A则CXmax≤2.57μf
四节并按f0=30Hz，I=72.8A则CXmax≤3.42μf
（2）220kV电力电缆按规程要求耐压为1.4U0=178kV
两节串按f0=30Hz，I=18.2A则CXmax≤0.87μf
两串两并按f0=30Hz，I=36.4A则CXmax≤1.71μf
根据上述计算结果即可求出被试电缆长度：L=CXmax/单位长度
电容量计算结果见表1：
表1
上表的计算电缆长度为本设备极限值，当考虑6000Pf的电容分压器时被试电缆长度还应适当的减少一点。因此试验时应尽量避免使用到极限值，并保留一定的余度。
5．现场试验中应注意的几个问题
5．1试验电压升不上去
我们在试验过程中发现被试品上的电压上不去，达不到规程要求值。经分析其原因有以下几个方面原因：（1）电抗器到被试品的引线过长，造成谐振回路等效电阻R增大，致使Q值降低造成的。解决办法就是尽量减少引线长度，用截面积大的导线即可解决。（2）用一般的试验引线在较高电压下会产生电晕效应，当天气情况较差时电晕效应会更严重。由于电晕放电会产生能量损耗，能量损耗加大也可使Q值降低。造成升压困难。因此当试验电压较高时宜采用管状试验线或截面较大的试验线。
5．2试验频率问题
变频电源频率为30～300Hz，试验频率可选范围较宽，当试验频率较低时即接近30Hz时励磁变压器损耗增大温升较快，因此选择电抗器时应该考虑这一点，尽量避免试验频率太低接近30Hz的频率。建议使用频率为35～75Hz之间为好，使其频率比较接近工频50Hz，这样试验更接近实际运行情况，试验结果更有实际意义。
5．3电缆的接地问题
试验前应检查全部交叉互联箱临时接地线是否可靠接地，防止没接地或接地不良造成的互联箱放电击穿问题。试验完毕后应仔细检查临时接地线是否拆除，交叉互联箱是否恢复正常的连接方式。
5．4试验中其他应注意的问题
由于试验设备低端螺栓带电，其电压最高可达25kV，因此在地面情况较差情况下电抗器下面应垫上厂家提供的垫圈，使之与地面保持足够的安全距离。在不使用大垫圈时应注意电抗器底面带电螺栓与地面保持足够的安全距离。防止放电或接地短路。
交联电缆范文6
关键词：电力电缆；试验方法；直流耐压；交流耐压
Abstract: This paper briefly analyzed the power cable withstand voltage test method and the application present situation, then the DC voltage and AC voltage withstand test method of variance analysis, combined with the actual application of the power cable withstand voltage test method research.
Key words: power cable; methods of test; DC voltage; AC voltage
中图分类号 :F407.61文献标识码： A 文章编号：
电力电缆耐压试验的方法分析与应用现状
1.1电力电缆耐压试验方法分析
目前，在电力电缆的使用上，油浸纸绝缘电缆、塑料绝缘电缆和交联聚乙烯电缆这三种较为常见。但由于实际输电中的特殊需要，充油油纸绝缘的电力电缆开始逐渐被交联聚乙烯绝缘的电力电缆所取代。不同类型的电力电缆在电气试验的方法采用上也是有所不同的，现行电力电缆的试验方法主要包括：直流耐压和泄漏电流试验、变频谐振试验、0.1Hz超低频耐压试验、振荡电压试验等。在对电力电缆进行耐压试验前应当结合电缆的电压等级以及类型，选择适当的试验方法。在交联聚乙烯电缆被广泛使用之前，考虑到试验设备的限制和试验量过大的原因，在很长的一段时间里，一直是在采用直流耐压的试验方法对电力电缆进行耐压试验。对油纸绝缘电力电缆的试验，一般都是采用直流耐压。
1.2耐压试验方法的应用现状
近些年，由于我国城乡网络基础设施的普及，交联聚乙烯电缆的使用也越来越多。大多这些交联电缆都是采用直流耐压试验后就将开始投入使用，也出现了许多电缆或电缆头击穿的案例。根据相关机构研究表明，交联聚乙烯结构具有存储积累单极性残余电荷的能力，当经过直流耐压试验后，如果不能有效的释放直流残余电荷，在使用后在直流残余电荷加上交流电压峰值就可能导致交联聚乙烯电缆发生击穿，因此采用直流耐压的方法对交联聚乙烯电缆进行耐压试验会对电缆本身造成损害。另外，在直流和交流电压下，电缆内部的电场分布情况完全不同。在直流电压下，电缆内部的场强分布不均匀，而在交流电压下，其电场分布比较稳定。综合考虑直流耐压试验方法的缺点，交流耐压试验方法逐渐得到人们的关注，在其研究方面得到了很大的突破，在目前电力电缆的检验中也已经得到了越来越广泛的应用[1]。
直流耐压与交流耐压试验方法差异分析
2.1直流耐压试验
直流耐压试验采用的是直流电压发生器作为试验电源，在实际应用中，由于直流耐压的电压较高，可以有效的发现绝缘某些局部缺陷。在进行直流耐压试验时，能够同时进行直流泄漏电流试验，使用微安表测量时，可以接在高压端，也可以接在低压端。直流耐压试验（接线原理如图一）具有试验设备轻便、对绝缘损害低、可绘制伏安特性曲线、电压高易发现缺陷、易发现发电机端部缺陷等特点，这也是直流耐压与交流耐压试验相比的优点所在。但是，直流耐压试验方法在应用中也有许多的缺点，在直流电压下绝缘电缆内部的电场分布不均匀，不能很好的反映绝缘电缆的真实状况。其次，考虑到空间电荷效应，交联聚乙烯电缆的在直流耐压试验中，绝缘中的实际电场强度比电缆绝缘的工作电场强度高很多倍，就算交联电缆在直流耐压试验后没有被击穿，依然会对其造成很大的损害。
图一：直流耐压或泄漏试验接线原理图
2.2交流耐压试验
交流耐压和直流耐压都是对电力电缆的耐压试验,都是判断电缆绝缘强度的方法。交流耐压试验对电力电缆绝缘能力的检验相对于交流耐压试验会更加严格,可以非常准确地发现其中的缺陷问题。交流耐压试验是检测交联电缆绝缘强度最直接最有效的方法，不仅能够确保电力电缆在实际使用中的良好稳定性，而且对其大量的投入使用有着关键的影响作用。交流耐压试验是破坏性试验，会致使绝缘中的某些缺陷问题加大化，所以在交流耐压试验前应该对被检验的电缆进行非破坏性试验，只有在试验结果合格的情况下才可以进行交流耐压试验。如果没有先进行这些试验，就有可能造成一些不必要的损害。常见的交流耐压试验装置有试验变压器、工频和变频串联谐振耐压试验，需要根据被试验电缆与设备容量大小合理选择工频或者变频。
综合分析直流耐压与交流耐压试验方法的区别，可知直流耐压试验方法的试验效果较差，并且对电缆会造成一定程度的危害，而交联聚乙烯电缆交流耐压试验对电缆的绝缘以及损害程度较小，并且易于发现绝缘中的缺陷。交流耐压更接近于运行时的电场分布，所以交流耐压比直流耐压更能反映出设备的状态，因此对交联电力电缆不适合采用直流耐压，而应该采用交流耐压试验方法。
3.电力电缆交流耐压试验方法探究
3.1超低频电压试验
目前，在许多的世界发达国家中，对于采用超低频交流电压进行中低压电缆的耐压试验已经得到普遍运用，我国在对低压电缆进行耐压试验时也采用过这种方法，但由于试验设备的原因，没有能够得到广泛应用。超低频交流耐压试验装置（装置原理如图二）的输出频率一般为0.01～0.1Hz，也是一种交流耐压试验方法。对于交联聚乙烯电缆不宜采用直流电压进行现场耐压试验，而应当采用超低频0.1Hz耐压试验。在交流电压条件下采用超低频试验可以减小试验设备的体积和重量。0.1Hz超低频耐压试验可以有效的替代工频耐压试验，而且与工频试验相比优越性要多得多，操作简单，设备轻便，非常适合现场使用。但由于超低频电压试验电压等级偏低，还不能用于110kV及以上的高压电缆试验，对6-10kv交联电缆的绝缘厚度较薄，可采用超低频0.1Hz耐压试验[2]。
图二：超低频电压试验设备原理图
3.2变频谐振试验
对交联电缆进行工频交流耐压试验（试验接线原理如图三）对试验设备的容量有很高的要求，其线路越长，试验电源容量也就越高。然而由于现场耐压试验需要尽可能的减小试验设备的容量，若采用变频谐振试验，就可以有效的减小试验设备容量。谐振耐压试验分为变频谐振试验与可调电感型谐振试验。变频谐振试验可以达到很好的耐压试验要求，而且试验设备轻，具有很好的移动性，常常应用在现场耐压试验中，在现场试验中，可以根据实际情况，合理选择串联谐振、并联谐振或串并联谐振，来满足对电压、电流的要求。而可调电感型谐振试验虽然同样能够达到很好的耐压检测，但考虑到其试验设备过重，所以一般用于试验室中，相比来说变频谐振试验方法具有更好的适用性。经过试验证明，变频谐振装置能够以较低电压、较小容量的电源设备，使电缆绝缘承受较高的试验电压，35kv及以上交联电缆应该采用变频式谐振耐压试验。
我局高压试验班于2008年购买了一台武汉磐电科技公司生产的变频谐振升压系统，型号为BPXZ－PD22－132，配6台22kV2A电抗器（每台电抗器为105H），该升压装置采用了调节电源频率的方式使得电抗器与被试电容实现谐振，从而在被试品上获得高电压大电流。交付到我们试验班后，我班先后开展了多次10～35kV橡塑电缆（95～300mm2）交流耐压试验外，还另外包括：10kV电力电容器（2400～6000Kvar）交流耐压试验、10～35 kV电力变压器交流耐压试验、110kV电力变压器中性点交流耐压试验。
图三:变频串联谐振耐压试验接线原理图
3.3振荡电压试验
在实际耐压试验中主要采用的是超低频电压试验和变频谐振试验这两种方法，而振荡电压试验（试验接线原理如图四）虽比直流耐压试验有效，但其效果却不如工频试验好，因此并没有得到广泛使用。振荡电压试验是利用直流电源给电缆充电，通过一个放电球隙给一组串联电阻和电抗放电，然后得到一个阻尼振荡电压。
图四：振荡电压试验接线原理图
结语
总而言之，随着城市电网建设步伐的加快，电力电缆作为一种重要的输电设备，在其中起着越来越重要的作用。在电力电缆的耐压试验方面，必须做到电力电缆的有效耐压检测，应该结合实际情况，根据相关试验结果合理选择试验方法。在面对如何选择直流耐压或者交流耐压试验时，也应充分考虑电力电缆的类型。直流耐压试验不能模拟高压交联电缆的运行工况，试验效果差，并且有一定的危害性，在现场竣工验收试验时，不宜再采用直流耐压的方法。交流变频谐振试验装置，不仅符合南方电网公司企业标准、IEC和国标的有关要求，又方便试验工现场搬运与操作，而且通过电抗器串并联的方式可以满足高压交联电缆现场交流耐压的要求，从而很好地检验交联电缆的敷设和附件安装质量。只有做好了电力电缆的试验，才能有效地保障电力供应，为城市电网发展提供更多的保障。
参考文献：
[1] 罗军川，交联电力电缆耐压试验方法有效性评析[J].电工技术，2011（11）.
[2] 郑栋才，浅析橡塑电力电缆耐压试验方法[J].城市建设理论研究，2012（13）.
[3] 石峰，交联聚乙烯电缆耐压试验方法[J].东北电力技术，2010（01）.