高壓電纜頭制作技術培訓講(已修改)
2025-01-25 15:35 本頁面
【正文】 高壓電纜頭制作技術 一、高壓電纜頭的基本要求 電纜終端頭是將電纜與其他電氣設備連接的部件；電纜中間頭是將兩根電纜連接起來的部件；電纜終端頭與中間頭統(tǒng)稱為電纜附件。電纜附件應與電纜本體一樣能長期安全運行，并具有與電纜相同的使用壽命。良好的電纜附件應具有以下性能： ? ? 主要是聯接電阻小而且聯接穩(wěn)定，能經受起故障電流的沖擊；長期運行后其接觸電阻不應大于電纜線芯本體同長度電阻的 ； ? 應具有一定的機械強度、耐振動、耐腐蝕性能；此外還應體積小、成本低、便于現場安裝。 ? ? 電纜附件的絕緣性能應不低于電纜本體，所用絕緣材料的介質損耗要低，在結構上應對電纜附件中電場的突變能完善處理，有改變電場分布的措施。 ? ★ 電場分布原理 ? 高壓電纜每一相線芯外均有一接地的（銅）屏蔽層，導電線芯與屏蔽層之間形成徑向分布的電場。 ? 也就是說，正常電纜的電場只有 銅導線內半導體層主絕緣層銅屏蔽層外半導體層從（銅）導線沿半徑向（銅）屏蔽層的電力線，沒有芯線軸向的電場（電力線），電場分布是均勻的。圖中閃爍的箭頭表示電場的電力線 ? 在做電纜頭時，剝去了屏蔽層，改變了電纜原有的電場分布，將產生對絕緣極為不利的切向電場（沿導線軸向的電力線）。在剝去屏蔽層芯線的電力線向屏蔽層斷口處集中。那么在屏蔽層斷口處就是電纜最容易擊穿的部位。 沒有應力管的電場分布 有應力管的電場分布 ? 電纜最容易擊穿的屏蔽層斷口處，我們采取分散這集中的電力線（電應力），用介電常數為 20~30，體積電阻率為 108~1012Ωcm 材料制作的電應力控制管（簡稱應力管），套在屏蔽層斷口處，以分散斷口處的電場應力（電力線），保證電纜能可靠運行。 下圖中左邊是沒裝應力管，右邊是裝應力管的電場分布情況。 沒有應力管的電場分布 有應力管的電場分布 ? 要使電纜可靠運行，電纜頭制作中應力管非常重要，而應力管是在不破壞主絕緣層的基礎上，才能達到分散電應力的效果的。在電纜本體中，芯線外表面不可能是標準圓，芯線對屏蔽層的距離會不相等，根據電場原理，電場強度也會有大小，這對電纜絕緣也是不利的。為盡量使電纜內部電場均勻，芯線外有一外表面圓形的半導體層，使主絕緣層的厚度基本相等，達到電場均勻分布的目的。 銅導線內半導體層主絕緣層銅屏蔽層外半導體層在主絕緣層外，銅屏蔽層內的外半導體層，同樣也是消除銅屏蔽層不平，防止電場不均勻而設置的。 ? 為盡量使電纜在屏蔽層斷口處電場應力分散，應力管與銅屏蔽層的接觸長度要求不小于 20mm，短了會使應力管的接觸面不足，應力管上的電力線會傳導不足，（因為應力管長度是一定的）長了會使電場分散區(qū)（段）減小，電場分散不足。一般在 20~25mm左右。 ? 在做中間接頭時，必須把主絕緣層也剝去一部分，芯線用銅接管壓接后，用填料包平（圓）。這以后有二種制作方法： ? 用熱縮材料制作的主絕緣套管縮住，主絕緣套管外縮半導體管，再包金屬屏蔽層，最后外護套管。 ? ? 所用材料一般為硅橡膠或乙丙橡膠 。 為中空的圓柱體 ， 內孔壁是半導體層 ， 半導體層外是主絕緣材料 。 圖中藍色的為半導體層，灰色的為主絕緣層。 預制式安裝要求比熱縮的高，難度大。管式預制件的孔徑比電纜主絕緣層外徑小 2~5mm。 ? 中間接頭預制管要兩頭都套在電纜的主絕緣層外，各與主絕緣層連接長度不小于 10mm。電纜主絕緣頭上不必削鉛筆頭（在電纜芯線上盡量留半導體層）。 ? 銅接管表面要處理光滑，包適量填料，關鍵技術問題： ? 附件的尺寸與待安裝的電纜的尺寸配合要符合規(guī)定的要求 。 ? 另外也需采用 硅脂 潤滑界面 ， 以便于安裝 ,同時填充界面的 氣隙 ， 消除 電暈 。 ? 預制附件一般靠自身橡膠彈力可以具有一定密封作用，有時可采用密封膠及彈性夾具增強密封。 ? 預制管外面同熱縮的一樣，半導體層和銅屏蔽層，最外面是外護層。目前 35KV以上電壓的基本上都用預制式電纜附件。 ? 下面介紹電纜附件的一些情況 電纜附件適用標準 ? 電纜附件的標準主要有三個層次 。 ? 第一層次： IEC標準 ? IEC62067《 額定電壓 150kV(Um=170kV)以上至500kV（ Um=550kV） 擠出絕緣電力電纜及其附件的電力電纜系統(tǒng) 試驗方法和要求 》 ? IEC60840《 額定電壓 30kV(Um=36kV)以上至150kV（ Um=170kV） 擠出絕緣電力電纜及其附件試驗方法和要求 》 ? IEC60859《 額定電壓 屬封閉開關的電纜聯接裝置 》 ? IEC60502《 額定電壓 1kV(Um=)以上至30kV（ Um=36kV） 擠出絕緣電力電纜及其附件 》 ? IEC60055《 額定電壓 18/30kV及以下紙絕緣金屬護套（帶有銅或鋁導體，但不包括壓氣和充油電纜） 》 第 1部分“電纜及附件試驗”中第七章：附件的型式試驗 ? IEC61442《 額定電壓 6kV（ Um=）到30kV（ Um=36kV）電力電纜附件試驗方法 》 。 第二層次：國家標準（ GB標準） ? GB/Z 18890《 額定電壓 220kV(Um=250kV)交聯聚乙烯絕緣電力電纜及其附件 》 ? GB/T 11017《 額定電壓 110kV交聯聚乙烯絕緣電力電纜及其附件 》 ? GB5589《 電纜附件試驗方法 》 ? GB9327《 電纜導體壓縮和機械連接接頭試驗方法 》 ? GB14315《 電線電纜導體用壓接型銅 、 鋁接線端子和連接管 》 ? 注： GB11033《 額定電壓 26/35kV及以下電力電纜附件基本技術要求 》 已下放為 JB/T8144 第三層次：行業(yè)標準 ? JB標準 （ 機械行業(yè)協(xié)會標準 ） ? JB/T8144《 額定電壓 26/35kV及以下電力電纜附件基本技術要求 》 原 GB11033 ? JB6464《 額定電壓 26/35kV及以下電力電纜直通型繞包式接頭 》 ? JB646
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