北京朝阳电缆厂分析电力电缆中间接头失效原因分析及制造工艺改进
随着我国经济的快速发展,电力需求日益明显。许多电力需求较大的城市和企业在供电系统的应用中都采用10kV电力电缆进行配电,并逐步向电缆方向发展。尽管电缆主体由制造商制造,但中间接头附件**在施工现场制造和安装。但10kv电缆中间接头的制造是一个相对复杂的过程,对施工环境和工艺质量有着严格的要求。施工人员的一些不规范的施工习惯、制造工艺的质量差、施工现场的质量问题等,往往导致电缆在运行中出现故障,造成用户停电,妨碍电缆***运行,造成严重的经济损失和恶劣的环境社会影响。因此,加强电缆中间接头制造过程的质量控制具有十分重要的意义。为提高10kV电缆中间接头的制造工艺质量,减少10kV电缆中间接头的失效,防止和提高电缆中间接头的施工质量和运行可靠性,简要介绍了10kv电缆中间接头的制造工艺、制造过程中应注意的事项以及实践中总结出的制造工艺优化措施,供同行参考。
1、 电缆中间接头制造技术要点
电缆中间接头制造工艺要点如下:①导线连接良好。电缆中间接头,电缆芯线应与连接管连接良好,接触电阻应小而稳定。与同一长度、同一截面的导线相比,新制作的电缆终端头与中间接头的比值不应大于1;已运行的电缆终端头与中间接头的比值不应大于1.2。② 绝缘应可靠。应有能满足各种条件下电缆线路长期***运行的绝缘结构。北京朝阳电缆厂使用的绝缘材料在工作条件下不会加速老化,导致绝缘强度降低。③ 密封性好。结构应能有效防止外部水分和杂质侵入绝缘层,防止内部绝缘剂流出,保持密封性。④ 足够的机械强度。它能适应各种运行条件,能承受正常运行或外部故障条件下电缆线路产生的机械应力。⑤ 能承受电气设备交接试验标准规定的交流耐压试验。⑥ 焊接电缆终端头和中间接头的地线。为了防止电缆通过大的故障电流,金属护套上产生的感应电压可能会击穿电缆内护套,引起电弧,甚至将金属护套烧成孔。
2、 10kV电缆中间接头制造过程中的常见缺陷
2.1导线连接不良
导线连接不良的具体原因如下:①在或储存条件的影响下,连接管内壁和电缆芯表面不可避免地有杂质、毛刺和氧化物。这往往不引起一般施工人员的重视,但对连接质量的影响是非常严重的。② 如果电缆芯的实际横截面积与标称面积不一致,压接模选择不当,压接钳未压到底,连接管将无法正确压接。发现连一些施工人员也根本没有对连接管进行压接。③ 当取下绝缘层并进行环切时,芯线损坏。虽然不是很严重,但当芯线弯曲或蠕动时,会加重受损部分的断裂,导致导电截面的减小和电缆运行的发热缺陷。
2.2电缆剥落损伤
主要绝缘损伤是由于拆除半导电屏蔽层时切割过深造成的。主绝缘损坏,即使损坏很小,也会导致局部电场强度分布畸变,加速绝缘在运行中老化,逐渐形成电树,终击穿绝缘。例如,2014年4月27日,某小区10kV配电室的011线发生接地故障。通过对故障中间接头的分析,发现中间接头的主绝缘有明显的划痕。由于电缆芯线正常工作电压为10kV,绝缘设计厚度仅为4.5mm。主绝缘损坏时,局部厚度变薄,电场分布不平衡,电场强度增大,电缆绝缘破坏。同时,在绝缘上留下的刀痕在微观上有很大的间隙,这更容易造成绝缘中的间隙放电,而形成的电树会破坏绝缘。
2.3忽视清洁工作
制作电缆接头时,通常在露天进行。空气中的粉尘雾容易污染电缆剥离的主绝缘表面。去除半导体层还会在主绝缘表面留下杂质颗粒,导致电缆附件接口处产生爬电放电,导致电缆绝缘边缘击穿。
2.4地线连接不牢固
对于铜屏蔽或钢铠的接地,一般认为是简单的保护接地,但重视不够。由于10kV电力电缆的铜屏蔽和钢铠同时在电缆两端接地,北京朝阳电缆厂当电缆所在区域的高压电力系统发生接地故障时,会在铜屏蔽和钢铠中流过较大的故障电流;当电缆所在的10kV系统发生接地故障时当发生单相接地故障时,一定量的容性电流会在kV系统所有电缆的铜屏蔽层和钢铠层与大地之间流动。如果铜屏蔽或钢铠与接地线接触不良,会引起电弧,甚至烧毁电缆的主绝缘。
2.5不完全密封和防水处理
在日常施工中,特别是在电缆故障抢修中,经常会发生电缆芯部积水。目前,制作电缆中间接头的标准防水技术是在绝缘管两端与电缆主绝缘之间使用防水胶。这样,虽然可以防止外界潮气的侵入,但不能有效地防止受潮的电缆芯部潮气外溢。
3、 10kv电缆中间接头制造工艺的改进
针对电力电缆过程中常见的几种缺陷,在施工管理和过程中应采取相应措施,消除或减少故障的影响。为提高电缆设备的运行可靠性,消除电缆工艺缺陷的危害,采取以下预防措施。
3.1导体连接
导线连接的具体步骤如下:①连接管压接前,对导线表面层和连接管内壁进行打磨,去除表面氧化物,接触面应涂导电油脂或凡士林,以保证连接点的接触电阻小而稳定。② 根据导线截面,选择合适的压接模。**遍后,检查压接是否可靠。如有必要,更换较小的模具或在模具之间添加金属垫片以继续压接。③ 连接管压接后,应去除压痕的锐角,并用花丝刀打磨毛刺,使连接管表面过渡连续、光滑、无毛刺,避免运行中电场强度过大而引起绝缘层老化加速。
3.2电缆剥离
电缆剥除的操作步骤如下:①剥除是电缆人员的基本技能,要求施工人员平时多练习,注意掌握一层不伤下一层的技术。② 剥离半导体层时,北京朝阳电缆厂应在规定尺寸的圆周上用小圆丝做一个凹槽,然后用电刀沿轴线做若干标记。锉痕要仔细,主绝缘不要损坏。③ 半导体层清除后,施工人员应仔细检查主绝缘表面是否有刀痕。如果主绝缘表面有刀痕,应对主绝缘表面进行打磨去除刀痕,然后在主绝缘表面均匀涂上硅脂膏,以修复主绝缘。
3.3清洁工作
清洁工作包括以下几点:①制作电缆接头,尽可能改善工作环境,防止灰尘从地面或空气中落下。② 主绝缘的清洁应沿绝缘表面至半导体层的方向进行,以防止半导体颗粒污染主绝缘表面。③ 连接管打磨后应单独清洗,主绝缘不得用与连接管或半导电层接触的清洁纸清洗。④ 在收缩绝缘管之前,确保主绝缘表面干燥且无杂质。
3.4接地线连接
用接地线连接铜屏蔽或钢铠时,首先清除表面氧化层,用恒力弹簧压紧或采用焊接工艺,并采取密封措施,防止以后氧化造成接触不良。
3.5密封防水措施
密封防水措施如下:①电缆中间接头制作前,检查电缆本体是否有潮气。如果有湿气,应先将其排干,然后对电缆抽真空并充氮气以除去湿气。② 有时,**在高湿度的环境中进行紧急修理。在收缩绝缘管之前,电缆的主绝缘表面应干燥,并均匀地涂上硅脂,以防止主绝缘表面残留水分。③ 在芯线连接管外表面缠上半导电胶带后,在半导电胶带与电缆主绝缘的接头处再缠绕一层防水胶,防止电缆芯线内的残余水分外溢。在绝缘管两端与电缆主绝缘层之间包一层防水胶,防止外部湿气侵入电缆。
4、 结论
综上所述,电缆中间接头的制造工艺比较复杂。北京朝阳电缆厂为了实现中间接头的质量,中间接头制造过程的质量控制至关重要。然而,在10kV电力电缆中间接头的制作过程中,有许多注意事项,**严格遵守。同时由技术人员操作,电缆制造相关技术人员也要不断提高自身的技术水平和责任心,提高电缆中间接头的质量。还有一个不容忽视的问题是:由于绝缘电阻测试和交流耐压测试不能有效地发现电缆附件的制造工艺缺陷,因此还应开展电力电缆局部放电测量试验项目。只有这样,才能保证10kV电缆中间接头的***和质量,提高电缆线路大功率供电的可靠性,为相关用户提供稳定、***、经济的服务。
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