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10kV热缩电缆接头工艺的改进(加密)

发布日期:2019/11/26 10:22:19 来源:163彩票

山东铝业股份有限公司电解铝厂根据多年来制作安装电缆的头的经验,从理论上分析了热缩接头中应力管的工作状态,研究出了在10kV及以下热缩电缆接头安装工艺中取消应力管的建议,通过论证以后投入实际应用,简化安装工艺、降低成本。

⑴电力电缆终端电场分布及应力管作用原理

电缆端部的电场分布耀比电缆绝缘层内的分布复杂得多,电场集中在靠近金属护套边缘的部位,并且具有很大的轴向分量。传统的油浸纸绝缘电缆(油纸电缆),其沿纸带表面的击穿场强则比垂直于纸带表面的击穿场强低得多,仅约为1/10左右。因此,既便是在中低压电缆头的制作中,应力锥的设置(在6~10kV油纸电缆中为胀铅口)也是非常重要的。这个工艺质量的好坏直接影响到电缆头的寿命。在中低压热缩电缆附件中,由于橡塑电缆无金属护套,采用分相屏蔽结构,因而采用高介电常数的半导电材料制成应力控制管来改善电场分布(热缩应力控制管的介电常数为25~40),从而使电缆终端处电场分布得以控制,使电场变得均匀。

⑵热缩接头取消应力管的理论依据

随着中低压交联聚乙烯绝缘电力电缆(交联电缆)的普遍应用,热缩电缆附件也占据了电力电缆附件也占据了电力电缆附件市场。目前,国内热缩电缆附件的主要生产厂家不多。其附件配套及安装工艺虽有不同,但在电缆中间接头工艺中有关应力管的设置却是基本相同的。那么,应力管的设置在10kV交联电缆中间接头工艺中是否必须呢?

10kV及以下油纸电缆是统包屏蔽结构。中间接头时,电缆金属护套及屏蔽层均断开(例如常用的环氧树脂灌注接头无金属外壳,只有地线相连)。电缆的铅包断口处电场应力集中,接头中心两侧的电场分布较电力电缆终端电场分布要复杂得多,接头工艺中的胀铅对电场应力疏散是非常重要的。但是,由于10kV及以下交联电缆都采用了分相屏蔽结构,因此热缩接头附件的工艺设计是按照“同结构逐层恢复”的原则进行的,其芯线绝缘屏蔽及铜屏蔽都得以恢复。

热缩接头各相芯线连接结构包括导电胶、芯线、芯绝缘、半导电管、接线管、外绝缘管、内绝缘管、应力管、芯绝缘屏蔽、铜屏蔽层等。比较电力电缆终端电场分布和热缩接头各相芯线连接结构以及电场分布情况,可以看出油纸电缆接头与交联电缆热缩接头的电场分布情况有着根本的区别。

他们通过分析热缩接头各相芯线连接结构及电场分布情况,认为交联电缆热缩接头取消应力管有以下4条依据:

①交联电缆热缩接头的电场畸变远远小于油纸电缆接头,其存在的轴向分量是非常小的。

②应力管是由低电阻率材料制造的,其体积电阻率为1010,较绝缘管约低6个数量级,并且安装以后与半导电绝缘屏蔽层及半导电管紧密接触,厚度又小,故可以看作与绝缘屏蔽等电位。

③交联电缆芯绝缘是挤塑而成的,沿电缆径向与轴向的绝缘强度基本一致,绝缘薄弱处只有绝缘与增强绝缘的结合界面;但此问题在工艺设计时已对界面滑闪作了充分考虑,故取消应力管不会对其带来影响。

④由于10kV及以下交联电缆头处的增强绝缘厚度较小,对于电缆接头处电场分布影响不大。

鉴于上述4条原因,他们认为在10kV级热缩电缆接头工艺中取消应力管是完全合理、可行的。

⑶实际应用及建议

山东铝业股份有限公司电解铝厂首先将原来的10kV油浸纸绝缘电缆更换为交联电缆,在6条回路近1100m电缆6个电缆接头采用的热缩电缆接头安装工艺中取消应力管技术。通过10年以上的运行结果来看,从未出现任何因取消应力管而引起的故障。由此他们建议10kV交联电缆热缩接头可以在各厂家现有工艺中考虑取消应力管的安装工序,也可以将半导电管及护套缩短,这样既可以减小接头的总长度,使得接头的成本降低约5%~10%,批量生产时经济效益是很可观的。

⑷体会

通过近10a的技术改造与革新,山东铝业股份有限公司电解铝厂实现了“一厂变两厂”的目标,企业用电大幅度增长,有效地扩大了用电消费。总生产能力达到30万t/a,可新增用电约2亿kW•h,这是一个大的用电增长点。

在企业进行技术改造扩大生产能力、刺激电力消费增长的同时,他们还注意做到节约用电、进行节电技改、提高电能利用效率、降低单位产品电耗,具有良好的投资效益。                                

(李剑峰)


山东铝业股份有限公司电解铝厂根据多年来制作安装电缆的头的经验,从理论上分析了热缩接头中应力管的工作状态,研究出了在10kV及以下热缩电缆接头安装工艺中取消应力管的建议,通过论证以后投入实际应用,简化安装工艺、降低成本。⑴电力电缆终端电场分布及应力管作用原理电缆…

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