導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫(xiě)好一篇交聯(lián)電纜，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞：交聯(lián)電纜接頭交聯(lián)電纜附件油紙電纜故障接觸電阻

一交聯(lián)電纜接頭運(yùn)行狀況

6-10KV高壓動(dòng)力電纜在水利工程和電力系統(tǒng)運(yùn)用非常廣泛,其完好的接頭和附件對(duì)機(jī)電設(shè)備安全、經(jīng)濟(jì)、可靠運(yùn)行和供電安全是非常重要的。設(shè)計(jì)良好、施工合理的電纜接頭,經(jīng)實(shí)際運(yùn)行證明,在大多數(shù)情況下是可以長(zhǎng)期使用的。但交聯(lián)電纜由于載流能力強(qiáng),電流密度大,對(duì)導(dǎo)體連接質(zhì)量要求就更為嚴(yán)格。對(duì)接頭所要求機(jī)械的電氣的條件日益從嚴(yán)越來(lái)越高,特別是6-10KV電動(dòng)機(jī)電纜,各種接頭將經(jīng)受很大的熱應(yīng)力和較高激烈程度與持續(xù)時(shí)間的短路電流的影響。所以說(shuō)交聯(lián)電纜附件也不是附屬的,更不是次要的部件,它與電纜是同等重要,必不可少的部件,也是與安全運(yùn)行密切相關(guān)的關(guān)鍵產(chǎn)品。交聯(lián)電纜在國(guó)外已普遍應(yīng)用,國(guó)內(nèi)廣泛采用雖然僅10余年,目前還存在一些問(wèn)題,但隨著技術(shù)的發(fā)展,附件的配套,質(zhì)量的提高,工藝的完善,交聯(lián)電纜已有替代油紙電纜的趨勢(shì)具有廣闊、深遠(yuǎn)的發(fā)展前景。

二交聯(lián)電纜接頭故障原因分析

由于電纜附件種類(lèi)、形式、規(guī)格較多;質(zhì)量參差不齊;施工人員技術(shù)水平高低不等;電纜接頭運(yùn)行方式和條件各異,致使交聯(lián)電纜接頭發(fā)生故障的原因各不相同。由于交聯(lián)電纜與油紙電纜的介質(zhì)不同,接頭發(fā)生故障的原因有很大的差異,油紙電纜接頭發(fā)生故障主要是絕緣影響,而交聯(lián)電纜接頭發(fā)生故障主要是導(dǎo)體連接。交聯(lián)電纜允許運(yùn)行溫度高,對(duì)電纜接頭就提出了更高的要求,使接頭發(fā)熱問(wèn)題就顯得更為突出。接觸電阻過(guò)大、溫升加快、發(fā)熱大于散熱促使接頭的氧化膜加厚,又使接觸電阻更大,溫升更快。如此惡性循環(huán),使接頭的絕緣層破壞,形成相間短路,引起爆炸燒毀。造成接觸電阻增大的原因有以下幾點(diǎn)。

1、工藝不佳。主要是指電纜接頭施工人員在導(dǎo)體連接前后的施工工藝。

(1)連接金具接觸面處理不佳。無(wú)論是接線(xiàn)端子或連接管,由于生產(chǎn)或保管的條件影響,管體內(nèi)壁常有雜質(zhì)、毛刺和氧化層存在,這是不為人們重視的缺陷,但對(duì)導(dǎo)體連接質(zhì)量的影響,頗為嚴(yán)重。特別是鋁表面極易生成一層堅(jiān)硬而又絕緣的氧化鋁薄膜,使鋁導(dǎo)體的連接要比銅導(dǎo)體的連接增加不少麻煩,工藝技術(shù)的嚴(yán)格性也要高得多。造成連接(壓接、焊接和機(jī)械連接)發(fā)熱的主要原因,除機(jī)具、材料性能因素外,關(guān)鍵是工藝技術(shù)和責(zé)任心。施工人員不了解連接機(jī)理,沒(méi)有嚴(yán)格按工藝要求操作,就會(huì)造成連接處達(dá)不到電氣和機(jī)械強(qiáng)度。運(yùn)行證明當(dāng)壓接金具與導(dǎo)線(xiàn)的接觸表面愈清潔,在接頭溫度升高時(shí),所產(chǎn)生的氧化膜就愈薄,接觸電阻就愈小。

(2)導(dǎo)體損傷。交聯(lián)絕緣層強(qiáng)度較大剝切困難,環(huán)切時(shí)施工人員用電工刀左劃右切,有時(shí)干脆用鋼鋸環(huán)切深痕,往往掌握不好而使導(dǎo)線(xiàn)損傷。剝切完畢雖然不很?chē)?yán)重,但在線(xiàn)芯彎曲和壓接蠕動(dòng)時(shí),會(huì)造成受傷處導(dǎo)體損傷加劇或斷裂,壓接完畢不易發(fā)現(xiàn),因截面減小而引起發(fā)熱嚴(yán)重。

(3)導(dǎo)體連接時(shí)線(xiàn)芯不到位。導(dǎo)體連接時(shí)絕緣剝切長(zhǎng)度要求壓接金具孔深加5mm,但因產(chǎn)品孔深不標(biāo)準(zhǔn),易造成剝切長(zhǎng)度不夠,或因壓接時(shí)串位使導(dǎo)線(xiàn)端部形成空隙,僅靠金具壁厚導(dǎo)通,致使接觸電阻增大,發(fā)熱量增加。

2、壓力不夠?，F(xiàn)今有關(guān)資料在制作接頭工藝及標(biāo)準(zhǔn)圖中只提到電纜連接時(shí)每端的壓坑數(shù)量,而沒(méi)有詳述壓接面積和壓接深度。施工人員按要求壓夠壓坑數(shù)量,效果如何無(wú)法確定。不論是哪種形式的壓力連接,接頭電阻主要是接觸電阻,而接觸電阻的大小與接觸力的大小和實(shí)際接觸面積的多少有關(guān),與使用壓接工具的出力噸位有關(guān)。造成導(dǎo)體連接壓力不夠的主要原因有以下3點(diǎn)。

(1)壓接機(jī)具壓力不足。近年壓接機(jī)具生產(chǎn)廠(chǎng)家較多,管理混亂,沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),特別是近年生產(chǎn)的機(jī)械壓鉗,壓坑不僅窄小,而且壓接到位后上下壓模不能吻合;還有一些廠(chǎng)家購(gòu)買(mǎi)或生產(chǎn)國(guó)外類(lèi)型壓鉗,由于執(zhí)行的是國(guó)外標(biāo)準(zhǔn),與國(guó)產(chǎn)導(dǎo)線(xiàn)標(biāo)稱(chēng)截面不適應(yīng),壓接質(zhì)量難保證。

(2)連接金具空隙大?，F(xiàn)在交聯(lián)電纜接頭多數(shù)單位使用的連接金具,還是油紙電纜按扇型導(dǎo)線(xiàn)生產(chǎn)的端子和壓接管。從理論上講圓型和扇型線(xiàn)芯的有效截面是一樣的,但從運(yùn)行實(shí)際比較,二者的壓接效果相差甚大。由于交聯(lián)電纜導(dǎo)體是緊絞的圓型線(xiàn)芯,與常用的金具內(nèi)徑有較大的空隙壓接后達(dá)不到足夠的壓縮力。接觸電阻與施加壓力成反比,因此將導(dǎo)致增大。

(3)假冒偽劣產(chǎn)品質(zhì)量差。假冒偽劣金具不僅材質(zhì)不純,外觀粗糙,壓后易出現(xiàn)裂紋,而且規(guī)格不準(zhǔn),有效截面與正品相差很大,根本達(dá)不到壓接質(zhì)量要求,在正常情況下運(yùn)行發(fā)熱嚴(yán)重,負(fù)荷稍有波動(dòng)必然發(fā)生故障。3、截面不足將交聯(lián)電纜與油紙電纜的允許載流量,在環(huán)境溫度為25℃時(shí),進(jìn)行比較得出的結(jié)論是:ZQ2—3×240油紙銅芯電纜可用YJV22-3×150交聯(lián)銅芯電纜替代。因?yàn)閅JV22-3×150交聯(lián)電纜的允許載流量為476A;而ZQ2-3×240油紙電纜的允許載流量為420A,還超出56A。ZLQ2-3×240可用YJLV22-31×50替代,因?yàn)榻宦?lián)3×150鋁芯電纜的載流量為364A,而油紙3×240鋁芯電纜的載流量才320A,交聯(lián)電纜還超出44A。如果用允許載流量計(jì)算,150mm2交聯(lián)電纜與240mm2油紙電纜基本相同,或者說(shuō)150mm2交聯(lián)電纜應(yīng)用240mm2的金具連接才能正常運(yùn)行。由此可見(jiàn)連接金具截面不足將是交聯(lián)電纜接頭發(fā)熱嚴(yán)重的一個(gè)重要原因。4、散熱不好。繞包式接頭和各種澆鑄式接頭,不僅繞包絕緣較電纜交聯(lián)絕緣層為厚,而且外殼內(nèi)還注有混合物,就是最小型式的熱縮接頭,其絕緣和保護(hù)層還比電纜本體增加一倍多。這樣無(wú)論何種型式的接頭均存在散熱難度?，F(xiàn)行各種接頭的絕緣材料耐熱性能較差,J-20橡膠自粘帶正常工作溫度不超過(guò)75℃;J-30也才達(dá)90℃;熱縮材料的使用條件為-50～100℃。當(dāng)電纜在正常負(fù)荷運(yùn)行時(shí),接頭內(nèi)部的溫度可達(dá)100℃,當(dāng)電纜滿(mǎn)負(fù)荷時(shí),電纜芯線(xiàn)溫度達(dá)到90℃,接頭溫度會(huì)達(dá)140℃左右,當(dāng)溫度再升高時(shí),接頭處的氧化膜加厚,接觸電阻隨之加大,在一定通電時(shí)間的作用下,接頭的絕緣材料碳化為非絕緣物,導(dǎo)致故障發(fā)生。綜上所述增加連接金具接點(diǎn)的壓力、降低運(yùn)行溫度、清潔連接金屬材料的表面、改進(jìn)連接金具的結(jié)構(gòu)尺寸、選用優(yōu)質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的附件、嚴(yán)格施工工藝是降低接觸電阻的幾個(gè)關(guān)鍵因素。

篇2

關(guān)鍵詞：交聯(lián)電纜；故障；原因

近年來(lái)，我國(guó)的用電量逐漸增加，根據(jù)國(guó)家能源局的數(shù)據(jù)顯示，2014年我國(guó)全社會(huì)用電量55233億千瓦時(shí)，同比增長(zhǎng)3.8%。在用電需求越來(lái)越高的背景下，我國(guó)城市電網(wǎng)建設(shè)呈現(xiàn)前所未有的發(fā)展勢(shì)頭?？紤]到城市高樓密集，為了節(jié)省城市空間、美化城市，高壓輸電線(xiàn)路越來(lái)越傾向于向地下發(fā)展。與架空輸電線(xiàn)路相比，電纜線(xiàn)路具有占地面積小、供電安全可靠、敷設(shè)方便、美化城市等顯著優(yōu)點(diǎn)，在城市電網(wǎng)中應(yīng)用廣泛。但是，地下電纜一旦發(fā)生故障，故障查找及搶修所花費(fèi)的時(shí)間較長(zhǎng)，帶來(lái)的危害程度更為嚴(yán)重。為此，110kV及以上高壓交聯(lián)電纜運(yùn)行使用中，應(yīng)加強(qiáng)故障分析，采取相應(yīng)控制措施以及時(shí)消除運(yùn)行中的安全隱患，有效的規(guī)避運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，確保高壓交聯(lián)電纜運(yùn)行安全可靠。

1 110kV及以上高壓交聯(lián)電纜線(xiàn)路應(yīng)用

目前，從城市已經(jīng)投入運(yùn)行的電纜線(xiàn)路運(yùn)行情況看，國(guó)內(nèi)電纜運(yùn)行可靠性遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于西方發(fā)達(dá)國(guó)家。110kV及以上高壓輸電線(xiàn)路中，交聯(lián)電纜以?xún)?yōu)越的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，逐步替代油浸紙絕緣電纜，為高壓輸電安全提供了進(jìn)一步保障。但是，隨著高壓交聯(lián)電纜規(guī)模越大，運(yùn)行時(shí)間越長(zhǎng)，其在城市覆蓋范圍變大，地下線(xiàn)路變多，由于電纜維護(hù)點(diǎn)分散，為高壓交聯(lián)電纜故障查找及搶修帶來(lái)了一定難度。

調(diào)查顯示，國(guó)產(chǎn)交聯(lián)電纜的擊穿故障率高達(dá)0.5次/年-100km左右，西方一些發(fā)達(dá)國(guó)家已下降到0.2次/年-100km，主要是國(guó)內(nèi)交聯(lián)電纜生產(chǎn)環(huán)境較差，雜質(zhì)易進(jìn)入電纜絕緣，降低了電纜的絕緣性能。110kV及以上高壓輸電線(xiàn)路使用的交聯(lián)電纜以國(guó)產(chǎn)為主，無(wú)形中加大了110kV及以上高壓交聯(lián)電纜故障率，對(duì)城市供電影響巨大。加強(qiáng)110kV及以上高壓交聯(lián)電纜故障研究勢(shì)在必行，這是供電可靠提出的必然要求，也是推動(dòng)城市電網(wǎng)建設(shè)的必需條件。

2 110kV及以上高壓交聯(lián)電纜故障

在實(shí)際運(yùn)行中，110kV及以上高壓交聯(lián)電纜故障表現(xiàn)是多種多樣的，故障不同，原因不同?；诙嗄旯ぷ鹘?jīng)驗(yàn)，110kV及以上高壓交聯(lián)電纜故障發(fā)生概率呈現(xiàn)陳“高-低-高”特征。投入運(yùn)行初期，交聯(lián)電纜本體質(zhì)量缺陷及敷設(shè)安裝問(wèn)題造引發(fā)故障，故障發(fā)生概率較高；投入運(yùn)行中期，交聯(lián)電纜本體及附件運(yùn)行性能穩(wěn)定，故障發(fā)生概率相對(duì)較低；投入運(yùn)行后期，交聯(lián)電纜本體及附件逐漸老化，使用性能下降，故障發(fā)生概率有所提高。整個(gè)運(yùn)行期間，易發(fā)生故障的部位主要是交聯(lián)電纜本體、接頭、終端等，究其原因，主要在于生產(chǎn)制造、安裝調(diào)試、外力破壞、設(shè)計(jì)等方面。

3 生產(chǎn)制造造成的故障

3.1 本體缺陷

從技術(shù)條件看，我國(guó)高壓交聯(lián)電纜生產(chǎn)制造在原材料、機(jī)械設(shè)備上已經(jīng)比較成熟，出廠(chǎng)前經(jīng)過(guò)交流耐壓試驗(yàn)，合格后才允許流向市場(chǎng)，一般不會(huì)出現(xiàn)交聯(lián)電纜本體存在質(zhì)量缺陷的問(wèn)題。但是，由于生產(chǎn)環(huán)境較差，技術(shù)人員檢驗(yàn)不到位等，交聯(lián)電纜生產(chǎn)制造中易出現(xiàn)絕緣偏心、絕緣內(nèi)有雜質(zhì)、交聯(lián)度不均勻、電纜金屬護(hù)套密封不良等問(wèn)題，導(dǎo)致高壓電纜投入運(yùn)行后不久就出現(xiàn)故障。

案例：某110kV高壓交聯(lián)電纜竣工后，通過(guò)了交流耐壓試驗(yàn)，正式投入運(yùn)行24h后，發(fā)生電纜本體擊穿事故。經(jīng)過(guò)故障原因分析，是由電纜內(nèi)外屏存在雜質(zhì)引起的，電纜絕緣性能部分損壞。

3.2 接頭缺陷

受生產(chǎn)工藝及較差的生產(chǎn)環(huán)境等影響，高壓交聯(lián)電纜接頭生產(chǎn)制造中，絕緣帶層易進(jìn)入雜質(zhì)，或存在氣隙。投入運(yùn)行后，電纜絕緣屏蔽斷口處常常容易發(fā)生故障。

案例：某110kV高壓交聯(lián)電纜線(xiàn)路采用的是預(yù)制式中間接頭，投入運(yùn)行一年后，硅橡膠應(yīng)力錐被擊穿。技術(shù)人員解刨應(yīng)力錐本體后，發(fā)現(xiàn)接頭存在滑閃放電現(xiàn)象，是硅橡膠應(yīng)力錐被擊穿的主要原因。

3.3 安裝調(diào)試造成的故障

高壓交聯(lián)電纜安裝工藝要求高，由于施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境受限、施工隊(duì)伍技術(shù)水平，敷設(shè)安裝時(shí)常因工藝操作不當(dāng)而出現(xiàn)電纜本體彎曲半徑偏小、附件安裝錯(cuò)誤、電纜外護(hù)套劃傷等現(xiàn)象，造成電纜本體出現(xiàn)機(jī)械應(yīng)力內(nèi)傷、電纜受潮等，容易引發(fā)電纜運(yùn)行故障。

案例：某220kV高壓交聯(lián)電纜線(xiàn)路投入運(yùn)行11個(gè)月，絕緣屏蔽末端上部發(fā)生擊穿故障。解刨終端后，確認(rèn)事故原因是安裝時(shí)沒(méi)有把應(yīng)力錐彈簧機(jī)構(gòu)鎖死，降低了應(yīng)力錐與電纜絕緣結(jié)合界面的強(qiáng)度，造成界面放電而發(fā)生擊穿故障。

3.4 外力破壞造成的故障

外力破壞是導(dǎo)致110kV及以上高壓交聯(lián)電纜故障發(fā)生的主要原因。電纜主要敷設(shè)在地下，隱蔽性較強(qiáng)。敷設(shè)的電纜線(xiàn)路由于竣工資料不全、線(xiàn)路變動(dòng)卻沒(méi)有及時(shí)記錄等原因，現(xiàn)今大規(guī)模的城市規(guī)劃建設(shè)工作極容易損壞電纜線(xiàn)路。特別是直埋敷設(shè)方式的高壓交聯(lián)電纜最易遭到外力破壞，在電纜溝槽和隧道內(nèi)的高壓交聯(lián)電纜相對(duì)不宜受到外力破壞。

案例：2010年，某地建設(shè)工廠(chǎng)，施工單位進(jìn)行地基施工時(shí)，錨桿直接打穿電纜隧道側(cè)壁，回拉錨桿時(shí)致使高壓交聯(lián)電纜嚴(yán)重變形、損壞，造成該片大面積停電，對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生了極大的破壞影響。

3.5 設(shè)計(jì)因素造成的故障

部分設(shè)計(jì)單位缺乏專(zhuān)業(yè)的電纜專(zhuān)業(yè)知識(shí)，沒(méi)有單獨(dú)的電纜設(shè)計(jì)，而是把電纜放在變電中進(jìn)行設(shè)計(jì)，或是對(duì)敷設(shè)現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)、氣候條件考慮不周全，造成電纜設(shè)計(jì)與實(shí)際不符，易埋下安全隱患。我國(guó)高壓交聯(lián)電纜設(shè)計(jì)技術(shù)水平不高已經(jīng)有目共睹，不高的設(shè)計(jì)水平，極容易造成高壓交聯(lián)電纜存在設(shè)計(jì)上的缺陷，這對(duì)設(shè)備安全運(yùn)行的影響是致命的。

案例：某110kV高壓交聯(lián)電纜竣工運(yùn)行1個(gè)月后發(fā)生故障，技術(shù)人員維修中發(fā)現(xiàn)電纜系統(tǒng)設(shè)計(jì)中沒(méi)有設(shè)計(jì)接地點(diǎn)，高壓交聯(lián)電纜在運(yùn)行1個(gè)月期間一直被當(dāng)做母線(xiàn)使用，電纜金屬護(hù)套對(duì)地放電，最終兩設(shè)備絕緣燒穿。

4 110kV及以上高壓交聯(lián)電纜故障防治措施

針對(duì)以上故障表現(xiàn)及原因，為維護(hù)110kV及以上高壓交聯(lián)電纜線(xiàn)路運(yùn)行安全，除了提高高壓交聯(lián)電纜設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制作水平，減少質(zhì)量缺陷外，還可以采取以下措施：加強(qiáng)質(zhì)量檢驗(yàn)，確保電纜生產(chǎn)質(zhì)量；采用新的交流耐壓試驗(yàn)手段，確保電纜使用性能良好；提高設(shè)計(jì)圖深度和敷設(shè)安裝質(zhì)量，杜絕因工作失誤等主觀原因降低電纜性能，使高壓交聯(lián)電纜具備良好的絕緣性能；加大運(yùn)行檢測(cè)力度，實(shí)時(shí)了解電纜運(yùn)行狀態(tài)，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障隱患。

5 結(jié)束語(yǔ)

110kV及以上高壓交聯(lián)電纜線(xiàn)路在城市電網(wǎng)中應(yīng)用廣泛，為保證運(yùn)行安全，應(yīng)針對(duì)故障原因采取有效的防治措施，及時(shí)規(guī)避運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。在今后發(fā)展中，應(yīng)加大科研力度，積極汲取西方國(guó)家先進(jìn)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，提高我國(guó)高壓交聯(lián)電纜生產(chǎn)技術(shù)技術(shù)，使之滿(mǎn)足我國(guó)電網(wǎng)建設(shè)和運(yùn)行需求。

參考文獻(xiàn)

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[2]陳斌，霍光.交聯(lián)電纜耐壓試驗(yàn)方法的探討[J].電氣應(yīng)用，2010（14）.

篇3

關(guān)鍵詞：交聯(lián)電纜；絕緣監(jiān)測(cè)；故障預(yù)防

1、10kV交聯(lián)電力電纜試驗(yàn)方法

1.1直流耐壓試驗(yàn)

電纜主絕緣直流耐壓試驗(yàn)接線(xiàn)方法與測(cè)量電纜主絕緣絕緣電阻相同。加壓時(shí)應(yīng)注意：要將試驗(yàn)電壓平均分成3至5個(gè)臺(tái)階逐步加壓，電壓每上升一個(gè)臺(tái)階，都要保持該電壓一分鐘并觀察泄露電流的變化趨勢(shì)。這樣即有利于“診斷”電纜的絕緣情況，方便讀取泄漏電流，又有利于減少由于瞬時(shí)加壓所產(chǎn)生的疊加電流和沖擊電壓，避免對(duì)電纜及試驗(yàn)儀器造成損害。耐壓試驗(yàn)后，要通過(guò)每千伏約80kΩ的限流電阻反復(fù)放電，直至無(wú)火花后再直接接地放電。試驗(yàn)周期：新作終端或中間接頭后。

直流耐壓試驗(yàn)對(duì)于暴露介質(zhì)中的氣泡和機(jī)械損傷等局部缺陷非常靈敏，是現(xiàn)階段電力電纜試驗(yàn)的重要內(nèi)容。交聯(lián)聚乙烯絕緣材料是交聯(lián)聚乙烯塑料經(jīng)交聯(lián)工藝而生成的，屬整體型絕緣材料，其介電常數(shù)為2.1- 2.3，且一般不受溫度變化的影響。10kV交聯(lián)電纜的主絕緣厚度在3.4mm左右，數(shù)千米長(zhǎng)的電纜線(xiàn)路具有較大電容，按其截面積的不同，電容可達(dá)2- 3μF。如果在系統(tǒng)的頻率（50 Hz）下用交流電壓進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，就需要很大的無(wú)功功率。常規(guī)的交流耐壓試驗(yàn)設(shè)備（運(yùn)行頻率50Hz）的缺點(diǎn)在于： 隨著單位試驗(yàn)功率的增大，設(shè)備的重量也隨之增大，試驗(yàn)設(shè)備的運(yùn)輸很不經(jīng)濟(jì)，而且需要為試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)提供相當(dāng)大的電源。這將無(wú)法滿(mǎn)足各種復(fù)雜施工現(xiàn)場(chǎng)的需要。直流耐壓試驗(yàn)設(shè)備體積小、重量輕，對(duì)電源的要求也簡(jiǎn)單，其作為現(xiàn)場(chǎng)交接試驗(yàn)、定期預(yù)防性試驗(yàn)的主要內(nèi)容，能得出滿(mǎn)意的試驗(yàn)結(jié)果。因此，對(duì)于6-10kV電力電纜來(lái)說(shuō)，直流耐壓試驗(yàn)仍將在一定時(shí)期內(nèi)占主導(dǎo)地位。

1.2絕緣電阻試驗(yàn)

（1）電纜主絕緣絕緣電阻：用2500伏或5000伏兆歐表測(cè)量，讀取1min以后的數(shù)據(jù)。對(duì)于三芯電纜，當(dāng)測(cè)量某一線(xiàn)芯的絕緣電阻時(shí)，應(yīng)將其余兩芯、電纜外護(hù)套、屏蔽層、鋼鎧層一起短接并良好接地。運(yùn)行中的電纜要充分放電后再進(jìn)行測(cè)量。每相測(cè)量完之后，都要采用絕緣工具（放電棒）進(jìn)行放電，以防止放電電流對(duì)人及電纜本身造成傷害。所測(cè)絕緣電阻數(shù)值應(yīng)不低于400兆歐。試驗(yàn)周期： 重要電纜1年，一般電纜3年。

（2）電纜外護(hù)套絕緣電阻：就是測(cè)量鋼鎧層對(duì)地的絕緣電阻值，它主要檢查電力電纜的外護(hù)套有無(wú)破損。采用500伏兆歐表測(cè)量。當(dāng)每千米的絕緣電阻低于0.5兆歐時(shí)，采用下面介紹的方法判斷外護(hù)套是否進(jìn)水。試驗(yàn)周期：重要電纜1年，一般電纜3年。

（3）電纜內(nèi)護(hù)套絕緣電阻：就是測(cè)量銅屏蔽層對(duì)鋼鎧層的絕緣電阻值，它主要是檢查內(nèi)護(hù)套有無(wú)破損。采用500伏兆歐表測(cè)量。當(dāng)每千米絕緣電阻低于0.5兆歐時(shí)，采用下面介紹的方法判斷內(nèi)護(hù)套是否進(jìn)水。試驗(yàn)周期：重要電纜1年，一般電纜3年。

1.3電纜泄漏電流試驗(yàn)

電纜泄漏電流的測(cè)量多與直流耐壓試驗(yàn)同時(shí)進(jìn)行。試驗(yàn)的接線(xiàn)方法與測(cè)量電纜主絕緣電阻相同。耐壓5min時(shí)的泄漏電流不應(yīng)大于耐壓1min時(shí)的泄漏電流。實(shí)踐證明，采用直流泄漏試驗(yàn)對(duì)10kV交聯(lián)電纜進(jìn)行絕緣綜合診斷有非常好的效果， 它能夠準(zhǔn)確反映介質(zhì)整體受潮與整體劣化等情況。值得一提的是：泄漏電流的測(cè)量值，會(huì)因?yàn)闇y(cè)量時(shí)高壓引線(xiàn)是否采用屏蔽線(xiàn)、以及微安表接在試驗(yàn)回路中位置的不同，而受到直接影響。所以在測(cè)量泄漏電流的過(guò)程中，判斷的不是電流的具體數(shù)值，而是泄漏電流的變化趨勢(shì)。因此，在電壓升高的每一階段，都必須注意觀察電流隨時(shí)間變化的趨勢(shì)。一條絕緣良好的電纜，在電壓的上升階段，電容電流和吸收電流先疊加，微安表上的電流一定劇增，然后再下降。當(dāng)電壓穩(wěn)定1min后，穩(wěn)定后的泄漏電流，只相當(dāng)于電壓上升初期泄漏電流的10%- 20%，這才是穩(wěn)態(tài)泄漏電流值。如果電纜整體受潮，則在電壓上升的每一階段，電流并不隨時(shí)間的延長(zhǎng)而下降，嚴(yán)重時(shí)反而上升，這是絕緣缺陷發(fā)展的跡象，這種電纜是不能輕易投運(yùn)的。擁有良好絕緣的電纜，其穩(wěn)態(tài)泄漏電流值在達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)電壓1min后，隨時(shí)間的延長(zhǎng)應(yīng)保持不變，有的略有下降。

1.4導(dǎo)通核相試驗(yàn)

這里所說(shuō)的導(dǎo)通核相試驗(yàn)是指在新作終端或中間接頭后， 未送電前進(jìn)行的相序核定與導(dǎo)通試驗(yàn)。導(dǎo)通核相試驗(yàn)，看似簡(jiǎn)單，卻是電纜試驗(yàn)中不可缺少的重要項(xiàng)目。將電纜一端某一相與接地辮子短接，另一端用萬(wàn)用表蜂鳴檔（或通燈）逐一測(cè)量電阻，當(dāng)每次短接只有唯一導(dǎo)通時(shí)（通燈亮），電纜兩端核對(duì)相色，準(zhǔn)確無(wú)誤后換另一相繼續(xù)進(jìn)行，以確定電纜兩端三芯的相色一一對(duì)應(yīng)無(wú)誤。試驗(yàn)周期：電纜改造、新作終端或中間接頭后。

2、10kV交聯(lián)電纜故障預(yù)防措施

2.1交聯(lián)電纜中間頭故障的預(yù)防

交聯(lián)電纜敷設(shè)采用支架和溝道敷設(shè)，盡量不采用直埋方式。即使直埋，也禁止有中間頭。保證溝道內(nèi)排水設(shè)施良好，不得出現(xiàn)交聯(lián)電纜被水長(zhǎng)期浸泡的現(xiàn)象。目前交聯(lián)電纜中間頭大部分使用熱縮中間頭附件。安裝熱縮中間頭附件時(shí)，除采用密封膠密封外，我們還另外使用自粘性膠帶和防水膠帶加強(qiáng)密封。交聯(lián)電纜中間頭除采用熱縮附件外，我們開(kāi)始應(yīng)用全冷縮預(yù)制中間頭附件。嚴(yán)格中間頭接管壓接工藝。加強(qiáng)對(duì)交聯(lián)電纜中間頭運(yùn)行中日常溫度的監(jiān)測(cè)。中間頭的表面溫度超過(guò)40℃立即處理，重做中間頭。

2.2交聯(lián)電纜本體故障的預(yù)防

交聯(lián)電纜本體受潮進(jìn)水，絕緣材料存在缺陷而發(fā)生運(yùn)行中故障，一般在電纜運(yùn)行3～5年后發(fā)生，有的甚至在10年后。但該類(lèi)缺陷經(jīng)一般巡檢和監(jiān)測(cè)較難發(fā)現(xiàn)。我們從以下兩方面加強(qiáng)預(yù)防：

（1）電纜選型方面，我們對(duì)溝道"直埋電纜，堅(jiān)決采用金屬鎧裝"塑料外護(hù)套電力電纜。

（2）對(duì)批量采購(gòu)的交聯(lián)電纜，取樣對(duì)其結(jié)構(gòu)和電性能送交權(quán)威部門(mén)檢驗(yàn)，把好進(jìn)貨質(zhì)量關(guān)。

2.3交聯(lián)電纜的絕緣監(jiān)測(cè)試驗(yàn)項(xiàng)目

第一，預(yù)防性試驗(yàn)項(xiàng)目

（1）測(cè)量電纜外護(hù)套絕緣電阻和內(nèi)襯層絕緣電阻。

（2）測(cè)量鋼鎧對(duì)地的絕緣電阻，檢查直埋電纜的外護(hù)套有無(wú)損傷。

（3）測(cè)量銅屏蔽層對(duì)鋼鎧的絕緣電阻，檢查內(nèi)襯層有無(wú)損傷。

（4）測(cè)量外護(hù)套和內(nèi)襯層絕緣電阻采用500V兆歐表。當(dāng)絕緣電阻很低時(shí)，應(yīng)用萬(wàn)用表的‘正’‘負(fù)’表筆交換測(cè)量鎧裝層對(duì)地或鎧裝層對(duì)銅屏蔽層的絕緣電阻。若兩次測(cè)得的絕緣電阻值相差較大時(shí)，就可判明外護(hù)套和內(nèi)襯層已經(jīng)破損進(jìn)水。

（5）使用2500V或5000V兆歐表，測(cè)量電纜的絕緣電阻。

第二，預(yù)防性試驗(yàn)的周期

（1）對(duì)于受電電纜及2000千瓦以上機(jī)組電纜，試驗(yàn)周期一般為一年。

（2）對(duì)其它配出開(kāi)路電纜，試驗(yàn)周期為三年。若電纜運(yùn)行十年以上，試驗(yàn)周期為一年。

第三，預(yù)防性試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)

（1）用500V兆歐表測(cè)量電纜外護(hù)套的絕緣電阻值不低于1MΩ/km

（2）用500V兆歐表測(cè)量電纜內(nèi)襯層絕緣電阻值不低于0.5MΩ/km

（3）用2500V或5000V歐表測(cè)量電纜主絕緣電阻值不低于1000MΩ/km。

3、結(jié)語(yǔ)

預(yù)防與交接試驗(yàn)是防止設(shè)備損壞、保證設(shè)備安全運(yùn)行、檢驗(yàn)施工質(zhì)量的重要措施。我們必須按《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》《電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定和要求進(jìn)行全面、認(rèn)真地試驗(yàn)，并嚴(yán)格執(zhí)行試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)， 堅(jiān)決不能馬虎。

參考文獻(xiàn)

篇4

關(guān)鍵詞：環(huán)流；電纜；故障；防范

作者簡(jiǎn)介：范亞洲（1978-），男，廣東江門(mén)人，廣東電網(wǎng)公司江門(mén)供電局生產(chǎn)技術(shù)部，工程師；唐信（1981-），男，廣東江門(mén)人，廣東電網(wǎng)公司江門(mén)供電局輸電管理所，工程師。（廣東 江門(mén) 529000）

中圖分類(lèi)號(hào)：TM75  文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A  文章編號(hào)：1007-0079（2011）36-0165-02

當(dāng)電纜金屬護(hù)套環(huán)流出現(xiàn)異常時(shí)，會(huì)產(chǎn)生幾方面的危害：一是造成電纜絕緣局部高溫?fù)p耗發(fā)熱，加速絕緣老化，降低電纜使用壽命，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致電纜發(fā)生直接擊穿接地故障；二是使電纜外護(hù)套破損，出現(xiàn)多點(diǎn)接地現(xiàn)象；三是外護(hù)套破損后，金屬護(hù)套被腐蝕，既增加了主絕緣水樹(shù)老化的幾率，又易誘發(fā)局部放電和電樹(shù)枝；四是直接影響電纜線(xiàn)路的載流量，產(chǎn)生較大的電能損耗，浪費(fèi)資源，有關(guān)電纜載流量計(jì)算經(jīng)驗(yàn)表明，金屬護(hù)套環(huán)流異常對(duì)載流量的影響可達(dá)30%～40%，而金屬護(hù)套環(huán)流異常時(shí)，電纜允許載流量不能超過(guò)額定載流量的60%。因此對(duì)電纜金屬護(hù)套環(huán)流問(wèn)題進(jìn)行分析與監(jiān)測(cè)具有十分重要的意義。

一、故障基本情況

1.故障情況

2010年6月22日，110kV碧杜線(xiàn)#1-#2塔電纜#4中間頭處發(fā)生故障。立即組織巡查發(fā)現(xiàn)，電纜中間接頭處有刺鼻燒焦味，打開(kāi)電纜蓋板后發(fā)現(xiàn)在電纜中間直通接頭處有燒穿跡象，燒穿點(diǎn)位于中間接頭金屬護(hù)套接地線(xiàn)處（見(jiàn)圖1）。運(yùn)行部門(mén)于次日組織更換了電纜中間接頭。

2.電纜敷設(shè)情況

故障電纜選用YJLW03-Z-64/110-1×630型交聯(lián)聚乙烯絕緣、波紋鋁護(hù)套、聚乙烯（PE）外護(hù)套銅導(dǎo)體單芯電纜，2006年12月28日投運(yùn)#4接頭至#2終端塔段，2009年11月28日由于遷改原因進(jìn)行了新舊電纜接駁改造，投產(chǎn)了#1終端塔至#3街頭段，敷設(shè)方式采用預(yù)制電纜槽及敷設(shè)電纜保護(hù)管單回路水平敷設(shè)的方式，全線(xiàn)敷設(shè)回流線(xiàn)，電纜槽埋深1.0米，電纜保護(hù)管采用大開(kāi)挖或頂管的形式敷設(shè)，主要是用來(lái)穿越道路及水河等不適合采用電纜槽的地方，金屬護(hù)層采用一端直接接地、另一端加裝護(hù)層過(guò)電壓保護(hù)器接地方式。

二、故障原因分析

1.金屬環(huán)流計(jì)算模型

本案例屬于金屬護(hù)套單端接地情況，每段電纜波紋鋁護(hù)套采用一端直接接地，另一端加護(hù)層過(guò)電壓保護(hù)器接地的結(jié)線(xiàn)方式，因?yàn)橹淮嬖谝粋€(gè)直接接地點(diǎn)，未構(gòu)成感應(yīng)電流回路，金屬護(hù)套中環(huán)流只包含電容電流和泄露電流。各單位長(zhǎng)度段電纜電容電流是并聯(lián)關(guān)系，總電流應(yīng)為各單位長(zhǎng)度電容電流之和，所以單端接地情況下金屬護(hù)套中流過(guò)的電容電流為單位長(zhǎng)度電容電流與電纜長(zhǎng)度的乘積。另外，由于交聯(lián)單芯電纜XLPE層的絕緣電阻非常大，大約在1013～1015Ω/m，所以在計(jì)算金屬環(huán)流時(shí)可忽略泄露電流的影響。得到各相電纜金屬護(hù)套上單位長(zhǎng)度的電容電流計(jì)算模型為：

式（1）

式（2）

式（3）

式中：、、分別為A、B、C三相電纜的電容電流，A/m；、、分別為A、B、C三相電纜的相電壓，V；為角頻率，；為電纜每相單位長(zhǎng)度電容，（F/m），ε為絕緣材料的介電常數(shù)，Dic為電纜內(nèi)屏蔽層直徑，Di為電纜主絕緣層直徑。

下表1給出了110kV碧杜線(xiàn)電纜金屬護(hù)套的環(huán)流計(jì)算與實(shí)測(cè)結(jié)果，對(duì)于單點(diǎn)接地情況，高壓電纜金屬護(hù)套單點(diǎn)接地時(shí)，環(huán)流來(lái)自于電容電流，電流大小由電纜的結(jié)構(gòu)參數(shù)和長(zhǎng)度決定，與電纜負(fù)荷大小基本無(wú)關(guān)，該情況下環(huán)流計(jì)算結(jié)果與電纜正常狀況下的實(shí)測(cè)結(jié)果幾乎一致。文獻(xiàn)[4]指出110kV與220kV電纜金屬護(hù)套環(huán)流計(jì)算結(jié)果與實(shí)測(cè)結(jié)果十分接近，最大誤差小于7％?，F(xiàn)場(chǎng)測(cè)量情況也表明環(huán)流數(shù)值與理論計(jì)算數(shù)值基本相符。

由于故障點(diǎn)在電纜中間直通接頭處，懷疑故障原因?yàn)殡娎|本體存在設(shè)計(jì)上的缺陷，金屬環(huán)流過(guò)大引起電纜長(zhǎng)期局部發(fā)熱，導(dǎo)致電纜擊穿故障。2011年6月我們對(duì)該線(xiàn)路進(jìn)行了基礎(chǔ)資料整理，并通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)核查發(fā)現(xiàn)，該段電纜于2009年改造時(shí)由于缺乏數(shù)據(jù)支撐，#3-#4接頭段金屬護(hù)層采用兩端接地的接線(xiàn)方式（見(jiàn)圖2），此接線(xiàn)方式不適用于高壓?jiǎn)涡倦娎|，將導(dǎo)致該段電纜產(chǎn)生的金屬環(huán)流值高達(dá)負(fù)荷電流50%以上。

2.故障原因判斷

故障點(diǎn)地勢(shì)較高，排除了水浸電纜引發(fā)故障的可能性；計(jì)算分析及實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)表明，電纜的金屬環(huán)流數(shù)值已足以引起電纜接頭長(zhǎng)期發(fā)熱。通過(guò)對(duì)#4電纜中間頭燒穿點(diǎn)處的解剖分析，認(rèn)為故障發(fā)生的原因主要有以下兩種可能：

（1）金屬環(huán)流過(guò)大致使電纜長(zhǎng)期發(fā)熱。在負(fù)荷電流為132A的情況下，#3-#4段電纜金屬護(hù)套環(huán)流高達(dá)124A，幾乎接近負(fù)荷電流。此時(shí)，當(dāng)金屬護(hù)套接地點(diǎn)處產(chǎn)生接觸電阻，在大電流的作用下，導(dǎo)致電纜局部長(zhǎng)期發(fā)熱，電纜主絕緣在高溫作用下形成水樹(shù)老化，開(kāi)始逐步燒融，進(jìn)而導(dǎo)致主絕緣性能進(jìn)一步降低，形成惡性循環(huán)，最終導(dǎo)致電纜擊穿，從電纜接地點(diǎn)處的銹蝕痕跡也驗(yàn)證了推斷的合理性。

（2）#4中間直通接頭制作工藝質(zhì)量不良。本案例中，電纜其他位置未發(fā)生過(guò)類(lèi)似故障，而是發(fā)生在#4中間接頭處。制作電纜中間接頭進(jìn)行校直加熱等工藝或在電纜施工過(guò)程中產(chǎn)生較大彎曲時(shí)，受氣候環(huán)境濕度影響，有水分浸入電纜內(nèi)部，電纜接頭金屬護(hù)套邊緣處的電場(chǎng)分布在外屏蔽端口產(chǎn)生的電應(yīng)力集中現(xiàn)象，使接頭處產(chǎn)生的水汽長(zhǎng)期發(fā)熱，在毛刺突出處產(chǎn)生主絕緣水樹(shù)并伸延，最終導(dǎo)致電纜絕緣擊穿。

三、處理情況及防范措施

針對(duì)電纜金屬環(huán)流過(guò)大的問(wèn)題，運(yùn)行人員于2011年7月14日進(jìn)行了帶電改接線(xiàn)處理，解開(kāi)了#4中間接頭的直接接地線(xiàn)，并進(jìn)行了金屬護(hù)套環(huán)流測(cè)量驗(yàn)證，實(shí)測(cè)#4中間接頭金屬環(huán)流降為4A左右，經(jīng)分析，這是由于電纜接地段長(zhǎng)度發(fā)生變化，將110kV碧杜線(xiàn)#2塔-#4中間接頭直接改為至#3中間接頭，增加了電纜約120米，電容電流也相應(yīng)增加的緣故；#2塔終端頭過(guò)電壓保護(hù)器感應(yīng)電壓在14V左右，均符合預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程要求。為有效防范類(lèi)似故障的再次發(fā)生，運(yùn)行部門(mén)于故障發(fā)生后，于2011年全面開(kāi)展了環(huán)流監(jiān)測(cè)和電纜頭紅外測(cè)溫工作，并結(jié)合綜合停電機(jī)會(huì)，對(duì)同類(lèi)廠(chǎng)家、同型號(hào)產(chǎn)品的接地線(xiàn)裝設(shè)點(diǎn)開(kāi)展了專(zhuān)項(xiàng)檢查整治，處理了2處電纜環(huán)流過(guò)大的問(wèn)題，相應(yīng)的反事故措施建議如下：

設(shè)計(jì)方面，在工程設(shè)計(jì)全過(guò)程中，應(yīng)注意結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，從源頭把關(guān)，掌握全面的電纜資料，電纜線(xiàn)路充分考慮采用段長(zhǎng)相等的交叉互聯(lián)正三角形排列，或采用交叉互聯(lián)與單端接地相結(jié)合的方式，控制交叉互聯(lián)段段長(zhǎng)的不平衡情況；施工方面，電纜線(xiàn)路施工過(guò)程中，施工單位須嚴(yán)格按照施工工藝要求操作，盡量采用蛇形敷設(shè)，預(yù)留一定預(yù)度的電纜以滿(mǎn)足事故需要，運(yùn)行單位應(yīng)按照電纜驗(yàn)收技術(shù)規(guī)范參與中間驗(yàn)收，并把好竣工驗(yàn)收關(guān)口，確保電纜的施工質(zhì)量；運(yùn)行方面，應(yīng)結(jié)合電纜運(yùn)行規(guī)程，加強(qiáng)電纜巡查，定期開(kāi)展環(huán)流監(jiān)測(cè)、絕緣電阻檢測(cè)、交叉互聯(lián)系統(tǒng)檢測(cè)、紅外測(cè)溫等預(yù)防性試驗(yàn)項(xiàng)目，必要時(shí)開(kāi)展交流耐壓試驗(yàn)。

四、結(jié)論

第一，預(yù)防性試驗(yàn)是檢測(cè)電纜運(yùn)行狀態(tài)的重要手段，應(yīng)嚴(yán)格按照試驗(yàn)周期執(zhí)行，在運(yùn)行維護(hù)工作中加以重點(diǎn)關(guān)注，遺漏試驗(yàn)項(xiàng)目將極可能不利于掌握電纜的運(yùn)行狀態(tài)。

第二，電纜接頭的工藝質(zhì)量是關(guān)乎電纜安全運(yùn)行的重要因素，電纜線(xiàn)路改造和建設(shè)時(shí)，應(yīng)務(wù)求在每一個(gè)施工工序都安排有經(jīng)驗(yàn)的運(yùn)行人員到現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督，必要時(shí)也可安排到生產(chǎn)廠(chǎng)家進(jìn)行監(jiān)造。

第三，應(yīng)高度重視金屬環(huán)流危害，從設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行等方面全方位考慮，進(jìn)行必要的環(huán)流計(jì)算，盡可能降低環(huán)流影響，將電纜金屬護(hù)套環(huán)流占負(fù)荷電流的比例控制在5%～10%以?xún)?nèi)。

參考文獻(xiàn)：

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[2]江日洪.交聯(lián)聚乙烯電力電纜線(xiàn)路(第二版)[M].北京:中國(guó)電力出版社,2009.

篇5

關(guān)鍵詞：電力電纜、受潮、水樹(shù)老化、去潮、干燥

中圖分類(lèi)號(hào)：F407.61 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

引言

隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，交聯(lián)聚乙烯電力電纜受到越來(lái)越廣泛的使用。按一般概念，塑料制品不吸水，所以許多人有種錯(cuò)誤概念交聯(lián)聚乙烯電纜不怕受潮，受潮后絕緣性能不會(huì)降低還可照樣投運(yùn)。其實(shí)不然，交聯(lián)聚乙烯一旦受潮，進(jìn)入交聯(lián)聚乙烯電纜層中的水份會(huì)在電場(chǎng)作用下形成水樹(shù)，在屏蔽層與絕緣層之間的表面產(chǎn)生不平等缺陷，在電場(chǎng)作用下產(chǎn)生局部放電而導(dǎo)致絕緣樹(shù)枝狀老化而引起擊穿；在以往的施工中我們就曾有這樣的教訓(xùn)：在兩條交聯(lián)聚乙烯電力電纜施工時(shí)，發(fā)現(xiàn)電纜受潮，他們只將電纜端部加溫，使潮氣暫時(shí)離開(kāi)端部，電纜頭制作完畢后，進(jìn)行例行電氣試驗(yàn)，各項(xiàng)數(shù)據(jù)均合格，送電投運(yùn)，但電纜運(yùn)行半個(gè)多月后，兩條電纜先后發(fā)生絕緣擊穿事故，被迫停運(yùn)。由此可見(jiàn)，交聯(lián)聚乙烯電纜亦應(yīng)注意防潮；經(jīng)過(guò)了那次的教訓(xùn)，我們?cè)陔娎|的存放、運(yùn)輸、敷設(shè)及附件制作過(guò)程中更重視了對(duì)電纜防潮的工作；但是，在有些特殊的情況了，不可避免的發(fā)生了電纜的受潮現(xiàn)象；一旦發(fā)現(xiàn)受潮應(yīng)徹底干燥，否則將留下事故隱患。

2 、電纜去潮處理的原理及分類(lèi)

2.1去潮處理的原理

交聯(lián)聚乙烯電纜的去潮是比較困難的，給電纜加溫亦不易將電纜內(nèi)的潮氣驅(qū)除。對(duì)受潮電纜的去潮處理操作方法目前還沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)的操作方法。但無(wú)論采用何種操作方法，其原理都是相同的，即通過(guò)加熱、對(duì)流或者外加干燥氣體的吸潮加速受潮電纜的干燥，將電纜內(nèi)的潮氣帶出。

2.2去潮處理的分類(lèi)

不同情況對(duì)受潮電纜的去潮方法也不同，在這里我們作一下簡(jiǎn)單介紹：一般情況下，我們采用傳統(tǒng)的充氣吸潮法，在電纜的一端用壓縮氣體介質(zhì)（通常用干燥氮?dú)饣蚋稍锟諝猓?qiáng)制灌入電纜絕緣線(xiàn)芯內(nèi)，在電纜的另一端同時(shí)抽真空，讓干燥氣體吸收進(jìn)入電纜的潮氣后抽去；此法去潮的電纜長(zhǎng)度不宜超過(guò)200米，不可有電纜中間接頭；且一次只能對(duì)一條電纜進(jìn)行去潮處理；在另一種情況下，無(wú)法對(duì)電纜進(jìn)行充氣去潮時(shí)，我們嘗試了真空法干燥電纜的去潮方法，同時(shí)輔以對(duì)電纜進(jìn)行加熱；這種去潮方法在實(shí)踐中也取得了較好的效果。

兩種去潮處理的操作方法

3.1 充氣吸潮法去潮處理操作實(shí)踐

在2002年度夏工程中，曾有一條短段電纜（不足200米）因截?cái)嗪笪醇皶r(shí)將電纜端頭封好，遇雨天，電纜進(jìn)水；經(jīng)商議決定采用充氣吸潮法干燥電纜。去潮操作方法如下：首先將需要去潮的電纜的頭部打開(kāi)，露出電纜導(dǎo)體約40mm。將電纜在電纜支架上傾斜，讓電纜的進(jìn)水從電纜的兩端自然流出。根據(jù)電纜內(nèi)的進(jìn)水程度控制滴水時(shí)間，一般為12~16小時(shí)。在電纜兩側(cè)接入抽真空設(shè)備，見(jiàn)下圖所示：

A1~A5―真空閥門(mén)；B―被去潮電纜；C―變色硅膠罐；D―塑料管；

E―壓縮氣體罐；M1M2―真空壓力表

這時(shí)關(guān)閉閥門(mén)A1A2，沒(méi)有必要讓壓縮氣體罐內(nèi)的氮?dú)饣蚋稍锟諝膺M(jìn)入電纜。同時(shí)，這時(shí)候由于去潮剛開(kāi)始，距離干燥的要求還很遠(yuǎn)，也沒(méi)有必要測(cè)試電纜的去潮程度，因此應(yīng)該關(guān)閉閥們A4將變色硅膠罐排除在真空回路外。這段時(shí)間里只是對(duì)受潮電纜進(jìn)行抽真空，讓電纜內(nèi)的水盡可能發(fā)揮掉。在最初的8小時(shí)內(nèi)，麥?zhǔn)险婵毡盹@示的真空度會(huì)有明顯上升，可以達(dá)到250―300Pa.繼續(xù)抽真空,此時(shí) 真空上升很慢,維持20小時(shí)。關(guān)閉閥門(mén)A3,A4和A5停真空泵.打開(kāi)閥門(mén)A2,將干燥氮?dú)饣蚋稍锟諝庖砸欢▔毫?根據(jù)電纜結(jié)構(gòu)而定,不允許超過(guò)制造廠(chǎng)允許值)充入電纜內(nèi).等電纜兩端的壓力表M1和M2讀數(shù)平衡后,維持4小時(shí)，讓電纜內(nèi)的干燥氣體充分吸收潮氣。重新關(guān)閉閥門(mén)A1、A2,打開(kāi)閥門(mén)A3、A5啟動(dòng)真空泵再次抽真空,抽去電纜內(nèi)的吸了潮的氣體.真空平衡后重復(fù)充干燥氣體進(jìn)行吸潮。一般說(shuō)來(lái)，用干燥空氣作為去潮介質(zhì)，最終的真空度可以到達(dá)120PA，而用高純度氮?dú)庾鳛槿コ苯橘|(zhì)，最終的真空度可望到達(dá)80~100PA。這時(shí)候，可以打開(kāi)閥門(mén)A4，接上變色硅膠罐抽真空，2―4小時(shí)后，如果硅膠罐不變色，說(shuō)明去潮工作已經(jīng)完成。通常，最終的真空度達(dá)到150PA以上時(shí)，變色硅膠就不容易變色了。最后我們經(jīng)過(guò)充氣吸潮法處理之后，最終的真空度達(dá)到了120PA，接上硅膠罐后，硅膠沒(méi)有變色；隨后我們進(jìn)行了電纜對(duì)接，此電纜安全運(yùn)行至今，運(yùn)行狀態(tài)良好。

3.2 真空法去潮處理操作實(shí)踐

2008年我公司在某工地新敷設(shè)電纜線(xiàn)路一回，使用交聯(lián)聚乙烯電力電纜YJV22-10KV-3*300，全長(zhǎng)600多米（300米兩盤(pán)），需制作中間接頭一個(gè)，終端頭二個(gè)，該批電纜運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)時(shí)即發(fā)現(xiàn)電纜無(wú)封頭，使電纜芯線(xiàn)及護(hù)套內(nèi)受潮。剖開(kāi)電纜，填充物手感很潮濕，線(xiàn)芯內(nèi)滴水；因工程緊急，退貨新生產(chǎn)已來(lái)不及，因電纜較長(zhǎng)(每條約300多米)，經(jīng)商議對(duì)該電纜進(jìn)行真空法去潮并輔以電纜加熱。

我們當(dāng)時(shí)采用芯線(xiàn)短路通電加熱和抽真空同時(shí)進(jìn)行的方法干燥電纜，具體做法如下：加工一個(gè)金屬密封筒，用熱收縮電纜分支手套將電纜一端密封好，壓好接線(xiàn)端子，將其中兩相接上電焊機(jī)二次線(xiàn)圈，電纜的另一端短接并包好絕緣套入金屬密封筒內(nèi)密封好。另一條電纜亦同樣處理，將金屬密封筒接上真空表和真空泵，電焊機(jī)送電，調(diào)節(jié)電焊機(jī)輸出電流使電纜內(nèi)短路電流達(dá)到130A左右，電纜外護(hù)層溫度逐漸升溫到35℃左右，同時(shí)啟動(dòng)真空泵。一段時(shí)間后，三個(gè)真空表達(dá)到了平衡，觀察真空表使真空度達(dá)到-660－-700mmHg(-8.8X104－-9.3 X104Pa)，表明電纜內(nèi)全部都達(dá)到了真空。這次我們抽了15個(gè)小時(shí)的真空，經(jīng)過(guò)真空干燥，我們認(rèn)為電纜已干燥好，即破真空進(jìn)行電纜頭制作，用手觸摸填充料，感覺(jué)很干燥。

此交聯(lián)聚乙烯電纜干燥法我們認(rèn)為是可行的，它簡(jiǎn)單易行，在施工現(xiàn)場(chǎng)容易實(shí)施，抽真空時(shí)間，若不是非常嚴(yán)重或其他特殊原因，我們認(rèn)為有12個(gè)小時(shí)即可滿(mǎn)足。為能準(zhǔn)確判斷電纜中的水份是否抽光完成干燥，我們打開(kāi)電纜一端，在真空泵出口加裝硅膠罐，結(jié)果硅膠不變色，去潮工作完成；隨后我們才開(kāi)始了中間對(duì)接和終端頭的制作，電纜安全運(yùn)行至今。

兩種去潮處理方法的比較

一般情況下傳統(tǒng)的充氣吸潮法比較常用，去潮的效果比較好，但其有更大的局限性，去潮電纜的長(zhǎng)度不宜超過(guò)200米，不可有中間接頭；一次只能對(duì)一條電纜進(jìn)行去潮處理；并且需要壓縮氣體裝置；

真空法去潮，裝置和操作方法比較簡(jiǎn)單，可以?xún)啥坞娎|同時(shí)進(jìn)行去潮處理，去潮電纜的長(zhǎng)度可以更長(zhǎng)；但是此法去潮效果較差，去潮也較慢。同時(shí)配合電纜加熱可以加快其去潮進(jìn)程。

結(jié)論

交聯(lián)電纜在敷設(shè)安裝和運(yùn)行時(shí)潮氣和水分有可能進(jìn)入電纜絕緣內(nèi)；需作好各個(gè)環(huán)節(jié)的防水工作。

電纜受潮后因水在交流電場(chǎng)的作用下發(fā)生“水樹(shù)老化”現(xiàn)象，從而使交聯(lián)聚乙烯絕緣性能下降，最終導(dǎo)致電纜絕緣擊穿，故電纜在受潮后須進(jìn)行去潮處理后才可進(jìn)行制作安裝。

掌握去潮處理的原理：通過(guò)加熱、對(duì)流或者外加干燥氣體的吸潮加速受潮電纜的干燥，將電纜內(nèi)的潮氣帶出。

了解充氣吸濕法和真空法兩種去潮處理方法的操作步驟。比較兩種方法的異同，在實(shí)踐中靈活掌握，合理選擇。

篇6

論文摘要:針對(duì)高壓電纜接頭故障進(jìn)行綜析，并就各類(lèi)原因提出改進(jìn)措施和防范對(duì)策。

一、前言

在鐵路供電網(wǎng)路中交聯(lián)電纜接頭狀況，對(duì)供電安全是非常重要的。經(jīng)實(shí)際運(yùn)行證明，在大多數(shù)情況下是可以隨電纜長(zhǎng)期等效使用的。交聯(lián)電纜由于載流能力強(qiáng)，電流密度大，對(duì)導(dǎo)體連接質(zhì)量要求就更為嚴(yán)格。對(duì)接頭所要求機(jī)械的電氣的條件越來(lái)越高，特別是輸配電電纜，各種接頭將經(jīng)受很大的熱應(yīng)力和較長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間的短路電流的影響。

所以，交聯(lián)電纜附件也不是附屬的，更不是次要的部件，它與電纜是同等重要，是必不可少的部件，也是與安全運(yùn)行密切相關(guān)的關(guān)鍵產(chǎn)品。

二、交聯(lián)電纜接頭故障原因綜析

交聯(lián)電纜接頭故障原因，由于電纜附件種類(lèi)、形式、規(guī)格、質(zhì)量以及施工人員技術(shù)水平高低等因素的影響，表現(xiàn)出不同的現(xiàn)象。另外，電纜接頭運(yùn)行方式和條件各異，致使交聯(lián)電纜接頭發(fā)生故障的原因各不相同。交聯(lián)電纜允許在較高溫度下運(yùn)行，對(duì)電纜接頭的要求較高，使接頭發(fā)熱問(wèn)題就顯得更為突出。接觸電阻過(guò)大，溫升加快，發(fā)熱大于散熱促使接頭的氧化膜加厚，氧化膜加厚又使接觸電阻更大，溫升更快。如此惡性循環(huán)，使接頭的絕緣層破壞，形成相間短路，引起爆炸燒毀。由此可見(jiàn)，接觸電阻增大、接頭發(fā)熱是造成電纜故障的主要原因。造成接觸電阻增大的原因有以下幾點(diǎn)：

1、工藝不良。主要是指電纜接頭施工人員在導(dǎo)體連接前后的施工工藝。

2、連接金具接觸面處理不好。無(wú)論是接線(xiàn)端子或連接管，由于生產(chǎn)或保管的條件影響，管體內(nèi)壁常有雜質(zhì)、毛刺和氧化層存在，這些不為人們重視的缺陷，對(duì)導(dǎo)體連接質(zhì)量有著重要影響。特別是鋁表面極易生成一層堅(jiān)硬而又絕緣的氧化鋁薄膜，使鋁導(dǎo)體的連接要比銅導(dǎo)體的連接增加不少難度，工藝技術(shù)的要求也要高得多。不嚴(yán)格按工藝要求操作，就會(huì)造成連接處達(dá)不到規(guī)定的電氣和機(jī)械強(qiáng)度。實(shí)際運(yùn)行證明，當(dāng)壓接金具與導(dǎo)線(xiàn)的接觸表面愈清潔，在接頭溫度升高時(shí)，所產(chǎn)生的氧化膜就愈薄，接觸電阻Rt就愈小。

3、導(dǎo)體損傷。交聯(lián)絕緣層強(qiáng)度較大剝切困難，環(huán)切時(shí)施工人員用電工刀環(huán)剝，有時(shí)用鋼鋸環(huán)切深痕，因掌握不好而使導(dǎo)線(xiàn)損傷。在線(xiàn)芯彎曲和壓接蠕動(dòng)時(shí)，會(huì)造成受傷處導(dǎo)體損傷加劇或斷裂，壓接完畢不易發(fā)現(xiàn)，因截面減小而引起發(fā)熱嚴(yán)重。

4、導(dǎo)體連接時(shí)線(xiàn)芯不到位。導(dǎo)體連接時(shí)絕緣剝切長(zhǎng)度要求壓接金具孔深加5mm，但因零件孔深不標(biāo)準(zhǔn)，易造成剝切長(zhǎng)度不夠，或因壓接時(shí)串位使導(dǎo)線(xiàn)端部形成空隙，僅靠金具壁厚導(dǎo)通，致使接觸電阻Rt增大，發(fā)熱量增加。

5、壓力不夠?，F(xiàn)今有關(guān)資料在制作接頭工藝及標(biāo)準(zhǔn)圖中只提到電纜連接時(shí)每端的壓坑數(shù)量，而沒(méi)有詳述壓接面積和壓接深度。施工人員按要求壓夠壓坑數(shù)量，效果如何無(wú)法確定。不論是哪種形式的壓力連接，接頭電阻主要是接觸電阻，而接觸電阻的大小與接觸力的大小和實(shí)際接觸面積的多少有關(guān)，還與使用壓接工具的出力噸位有關(guān)。

6、壓接機(jī)具壓力不足。壓接機(jī)具生產(chǎn)廠(chǎng)家較多，管理混亂，沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，有些機(jī)械壓鉗，壓坑不僅窄小，而且壓接到位后上下壓模不能吻合；還有一些廠(chǎng)家購(gòu)買(mǎi)或生產(chǎn)國(guó)外類(lèi)型壓鉗，由于執(zhí)行的是國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)，與國(guó)產(chǎn)導(dǎo)線(xiàn)標(biāo)稱(chēng)截面不適應(yīng)，壓接質(zhì)量難以保證。

7、連接金具空隙大。現(xiàn)在，多數(shù)單位交聯(lián)電纜接頭使用的連接金具，還是油紙電纜按扇型導(dǎo)線(xiàn)生產(chǎn)的端子和壓接管。從理論上講圓型和扇型線(xiàn)芯的有效截面是一樣的，但從運(yùn)行實(shí)際比較，二者的壓接效果相差甚遠(yuǎn)。由于交聯(lián)電纜導(dǎo)體是緊絞的圓型線(xiàn)芯，與常用的金具內(nèi)徑有較大的空隙，壓接后達(dá)不到足夠的壓縮力。接觸電阻Tt與施加壓力成反比，因此將導(dǎo)致Rt增大。

8、產(chǎn)品質(zhì)量差。假冒偽劣金具不僅材質(zhì)不純，外觀粗糙，壓后易出現(xiàn)裂紋，而且規(guī)格不標(biāo)準(zhǔn)，有效截面與正品相差很大，根本達(dá)不到壓接質(zhì)量要求；在正常情況下運(yùn)行發(fā)熱嚴(yán)重，負(fù)荷稍有波動(dòng)必然發(fā)生故障。

9、截面不足。以ZQ－3×240油紙銅芯電纜和YJV22－3×150交聯(lián)銅芯電纜為例，在環(huán)境溫度為25℃時(shí)，將交聯(lián)電纜與油紙電纜的允許載流量進(jìn)行比較得出的結(jié)論是：ZQ2一3×240油紙銅芯電纜可用YJV22－3×150交聯(lián)銅芯電纜替代。因?yàn)閅JV22－3×150交聯(lián)電纜的允許載流量為476A；而ZQ2－3×240油紙電纜的允許載流量為 420A還超出47A。如果用允許載流量計(jì)算，150平方毫米交聯(lián)電纜與240平方毫米油紙電纜基本相同，或者說(shuō)150平方毫米交聯(lián)電纜應(yīng)用 240平方毫米的金具連接才能正常運(yùn)行。由此可見(jiàn)連接金具截面不足將是交聯(lián)電纜接頭發(fā)熱嚴(yán)重的一個(gè)重要原因。

10、散熱不好。繞包式接頭和各種澆鑄式接頭，不僅繞包絕緣較電纜交聯(lián)絕緣層為厚，而且外殼內(nèi)還注有混合物，就是最小型式的熱縮接頭，其絕緣和保護(hù)層還比電纜本體增加一倍多，這樣無(wú)論何種型式的接頭均存在散熱難度?，F(xiàn)行各種接頭的絕緣材料耐熱性能較差，J-20橡膠自粘帶正常工作溫度不超過(guò)75℃；J-30也才達(dá)90℃；熱縮材料的使用條件為-50～100℃。當(dāng)電纜在正常負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，接頭內(nèi)部的溫度可達(dá)100℃；當(dāng)電纜滿(mǎn)負(fù)荷時(shí)，電纜芯線(xiàn)溫度達(dá)到90℃，接頭溫度會(huì)達(dá)140℃左右，當(dāng)溫度再升高時(shí)，接頭處的氧化膜加厚，接觸電阻Tt隨之加大，在一定通電時(shí)間的作用下，接頭的絕緣材料碳化為非絕緣物，導(dǎo)致故障發(fā)生。

三、技術(shù)改進(jìn)措施

綜上所述增加連接金具接點(diǎn)的壓力、降低運(yùn)行溫度、清潔連接金屬材料的表面、改進(jìn)連接金具的結(jié)構(gòu)尺寸、選用優(yōu)質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的附件、嚴(yán)格施工工藝是降低接觸電阻Rt的幾個(gè)關(guān)鍵周素。提高交聯(lián)電纜接頭質(zhì)量的對(duì)策由于交聯(lián)電纜接頭所處的環(huán)境和運(yùn)行方式不同，所連接的電氣設(shè)備及位置不同，電纜附件在材質(zhì)、結(jié)構(gòu)及安裝工藝方面有很大的選擇余地，但各類(lèi)附件所具備的基本性能是一致的。所以，應(yīng)從以下幾方面來(lái)提高接頭質(zhì)量：

1、選用技術(shù)先進(jìn)、工藝成熟、質(zhì)量可靠、能適應(yīng)所使用的環(huán)境和條件的電纜附件。對(duì)假冒偽劣產(chǎn)品必須堅(jiān)決抵制，對(duì)新技術(shù)、新工藝、新產(chǎn)品應(yīng)重點(diǎn)試驗(yàn)，不斷總結(jié)提高，逐年逐步推廣應(yīng)用。

2、采用材質(zhì)優(yōu)良、規(guī)格、截面符合要求，能安全可靠運(yùn)行的連接金具。對(duì)于接線(xiàn)端子，應(yīng)盡可能選用堵油型，因?yàn)檫@種端子一般截面較大，能減小發(fā)熱，而且還能有效的解決防潮密封。連接管應(yīng)采用紫銅棒或1＃鋁車(chē)制加工，規(guī)格尺寸應(yīng)同交聯(lián)電纜線(xiàn)芯直徑配合為好。

3、選用壓接噸位大、模具吻合好、壓坑面積足、壓接效果能滿(mǎn)足技術(shù)要求的壓接機(jī)具。做好壓接前的截面處理，并涂敷導(dǎo)電膏。

4、培訓(xùn)技術(shù)有素、工藝熟練、工作認(rèn)真負(fù)責(zé)，能勝任電纜施工安裝和運(yùn)行維護(hù)的電纜技工。提高施工人員對(duì)交聯(lián)電纜的認(rèn)識(shí)，增強(qiáng)對(duì)交聯(lián)電纜附件特性的了解。研究技術(shù)，改進(jìn)工藝，制定施工規(guī)范，加強(qiáng)質(zhì)量控制，保證安全運(yùn)行。

四、結(jié)束語(yǔ)

篇7

【關(guān)鍵詞】電纜檢測(cè)；交流耐壓試驗(yàn)；小型變壓器；試驗(yàn)參數(shù)

一、電力電纜的檢測(cè)

質(zhì)檢機(jī)構(gòu)對(duì)電線(xiàn)電纜的檢測(cè)主要是電性能方面,電性能的試驗(yàn)主要有導(dǎo)體直流電阻試驗(yàn)、絕緣電阻試驗(yàn)、耐壓試驗(yàn)、沖擊電壓試驗(yàn)等。常用的交聯(lián)聚乙烯電纜在變電站和電網(wǎng)中使用廣泛，在以往的測(cè)試實(shí)驗(yàn)中其采用的是直流耐壓的測(cè)試方式，但是交聯(lián)聚乙烯電纜的介質(zhì)性質(zhì)與油紙絕緣線(xiàn)纜存在差異，外界的濕度和溫度會(huì)改變其性質(zhì)。數(shù)倍的直流電壓在試驗(yàn)中不能顯現(xiàn)其本身存在的問(wèn)題。

首先，交聯(lián)聚乙烯電纜在交流與直流電壓的作用下出現(xiàn)的電場(chǎng)分布存在差異。電纜絕緣層利用的是聚乙烯材料，是一種整體化的絕緣層，受到溫度的干擾小。在直流電壓的影響下，絕緣層中的電場(chǎng)強(qiáng)度與電阻率之間出現(xiàn)的是一種正比關(guān)系，且其絕緣層的電阻率分布是不均勻的狀態(tài)，因?yàn)樯a(chǎn)中其材料不可能為純凈，含有雜質(zhì)就會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)電場(chǎng)分布不均勻。而在交流的電場(chǎng)作用下，其絕緣層的電場(chǎng)分布是以介電常數(shù)所決定，電場(chǎng)強(qiáng)度與介電常數(shù)之間呈現(xiàn)反比例關(guān)系，這種分布穩(wěn)定性較好，所以電纜的絕緣層在交直流電壓的作用下出現(xiàn)的分布不均就會(huì)影響其測(cè)試的結(jié)果。

其次，絕緣電纜在直流電壓的影響下回出現(xiàn)單極性電荷的累計(jì)，如果這樣的單極性電荷累計(jì)在耐壓試驗(yàn)中出現(xiàn)，這種需要一段時(shí)間才能被釋放出來(lái)，如果電纜在直流殘余電荷沒(méi)有完全釋放的情況下投入到運(yùn)行中其直流電壓會(huì)疊加在工頻電壓上，使得峰值改變，這樣電纜的電壓值就會(huì)超過(guò)額定，其老化程度會(huì)加劇，縮短電纜的使用壽命，嚴(yán)重的就會(huì)擊穿。

最后，絕緣電纜的半導(dǎo)體突出位置或者受到污染的點(diǎn)會(huì)在空間產(chǎn)生電荷，但是在試驗(yàn)中如果電纜的終端發(fā)生了表面閃絡(luò)或者電纜附件擊穿的故障，這就導(dǎo)致電纜芯線(xiàn)出現(xiàn)波震蕩，對(duì)其他正常的電纜和接頭的絕緣層形成危害。電纜的絕緣層存在一個(gè)明顯缺陷，其容易形成水樹(shù)枝，在直流電壓的作用下會(huì)快速的變?yōu)殡姌?shù)枝，然后形成放電加速絕緣層的水劣化，這樣就會(huì)在工頻電壓下產(chǎn)生擊穿。

綜合的看，采用交流耐壓測(cè)試可以有效的避免交聯(lián)聚乙烯電纜在直流耐壓檢測(cè)時(shí)出現(xiàn)的問(wèn)題，有效的對(duì)其耐壓性作出測(cè)試。

二、小型試驗(yàn)變壓器在交流耐壓試驗(yàn)中的應(yīng)用

1、小型變壓器在耐壓測(cè)試中的應(yīng)用方式

在測(cè)試中綜合國(guó)內(nèi)外的標(biāo)準(zhǔn)，額定小于60KV的電纜線(xiàn)路耐壓測(cè)試時(shí)，交流可以按照交聯(lián)聚乙烯電纜的基準(zhǔn)測(cè)試電壓的2倍計(jì)算。在實(shí)際的試驗(yàn)中，要采用小型試驗(yàn)變壓器進(jìn)行交流耐壓測(cè)試，既需要獲得基本交流電壓，如對(duì)10KV的電纜進(jìn)行交流耐壓測(cè)試，其標(biāo)準(zhǔn)額定電壓為17.4KV。如檢修部門(mén)的小型變壓器的變比為220/50KV，0-250V、3KVA調(diào)壓器，2臺(tái)可調(diào)感低壓濾波電抗器，電感量為6×(1±4×0.05)mH。因?yàn)樵囼?yàn)變壓器高壓繞組的最大電流設(shè)計(jì)為60mA，經(jīng)過(guò)計(jì)算單獨(dú)的小型變壓器按照174.KV的耐壓標(biāo)準(zhǔn)所能夠進(jìn)行的耐壓試驗(yàn)，其電容量較低，而交聯(lián)電纜的對(duì)地電容量較大，因此單臺(tái)小型變壓器不能滿(mǎn)足耐壓測(cè)試需求。而在供電變電站的控制范圍內(nèi)，其10KV的開(kāi)關(guān)柜至架空電纜、融冰電纜等因?yàn)闆](méi)有適應(yīng)的高壓補(bǔ)償電抗器，所以要保證試驗(yàn)的容量就必須采用多臺(tái)變壓器進(jìn)行聯(lián)合加壓才能滿(mǎn)足測(cè)試需求，其中調(diào)壓器最大輸出電流設(shè)計(jì)為12A，要降低調(diào)壓器的輸出電流，需要利用低壓濾波電抗器完成并聯(lián)補(bǔ)償，是低壓側(cè)的試驗(yàn)電容量滿(mǎn)足調(diào)壓器的基本需求，也降低了試驗(yàn)電源的電容量。

2、試驗(yàn)設(shè)定和要點(diǎn)

首選對(duì)試驗(yàn)的參數(shù)進(jìn)行評(píng)估，現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)中利用相關(guān)的計(jì)算公式或者現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量獲得以下試驗(yàn)參數(shù)：交聯(lián)電纜的相對(duì)電容量；高壓一次試驗(yàn)電流；試驗(yàn)變壓器的并聯(lián)數(shù)量；低壓二次側(cè)試驗(yàn)的電流；欠補(bǔ)償時(shí)電抗器的補(bǔ)償電流；并聯(lián)補(bǔ)償電抗器電感等。試驗(yàn)中會(huì)遇到容升的情況，高壓一次試驗(yàn)電壓在17.4KV時(shí)，實(shí)際的低壓二次試驗(yàn)電壓小于74V，所以并聯(lián)補(bǔ)償電抗可以按照實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)適。

在試驗(yàn)中應(yīng)注意：交聯(lián)電纜的交流耐壓試驗(yàn)是一種容性的負(fù)載，試驗(yàn)中會(huì)出現(xiàn)容升的情況，因此試驗(yàn)電壓需要在高壓側(cè)利用分壓器測(cè)量；交流耐壓試驗(yàn)如果在過(guò)程中出現(xiàn)擊穿，試驗(yàn)裝置的漏抗和電纜形成的振蕩回路會(huì)出現(xiàn)過(guò)電壓，為了控制過(guò)電壓的負(fù)面影響，回路中應(yīng)接入保護(hù)裝置；在試驗(yàn)回路上應(yīng)裝置過(guò)流保護(hù)設(shè)施，因?yàn)殡娎|部分或者完全被擊穿，回路中的電容電流會(huì)增加，為了讓過(guò)流保護(hù)快速動(dòng)作，低壓電抗器應(yīng)采用欠補(bǔ)償；試驗(yàn)加壓的過(guò)程中應(yīng)利用電流表對(duì)試驗(yàn)中變壓器低壓側(cè)的電流改變，主要是控制變壓器并聯(lián)加壓的過(guò)程中出現(xiàn)不平衡的情況，而造成某一臺(tái)變壓器出現(xiàn)過(guò)載，而影響試驗(yàn)的效果。

3、試驗(yàn)效果

按照上述的方式完成對(duì)交聯(lián)電纜的耐壓測(cè)試，其結(jié)果是可以滿(mǎn)足實(shí)際需求的。其可以適應(yīng)在供電范圍內(nèi)，交聯(lián)電纜小于150m的情況下對(duì)其進(jìn)行耐壓測(cè)試。而對(duì)于較長(zhǎng)的電纜則在利用交流耐壓測(cè)試的時(shí)候則可以利用串聯(lián)諧振交流耐壓裝置完成測(cè)試。

篇8

關(guān)鍵詞;電纜;耐壓;諧振;試驗(yàn)

Abstract: this paper introduced the crosslinking cable dc pressure test shortcomings, discusses the use of variable frequency resonant system of the power cable network (on the basic principle of pressure test, and through the variable frequency resonant system engineering practice in the application example demonstrates the resonant frequency conversion method in the crosslinking cable site of the feasibility and practicality exchange compression.

Keywords; Cable; Compression; Resonance; test

中圖分類(lèi)號(hào)：TM247文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

前言

多年來(lái)由于人們認(rèn)識(shí)水平和試驗(yàn)設(shè)備的原因，交聯(lián)電纜在現(xiàn)場(chǎng)以直流耐壓試驗(yàn)代替交流耐壓試驗(yàn)。但是發(fā)現(xiàn)用直流耐壓不能保證安全運(yùn)行，如多條10kV橡塑電纜，交接時(shí)按要求進(jìn)行了直流耐壓試驗(yàn)，但運(yùn)行不到半年，或在投運(yùn)當(dāng)天，在運(yùn)行電壓下發(fā)生擊穿事件；因此宜用交流耐壓試驗(yàn)替代原來(lái)的直流耐壓試驗(yàn)，保證電纜安全可靠運(yùn)行。

1使用直流耐壓試驗(yàn)的缺點(diǎn)

試驗(yàn)規(guī)程規(guī)定，橡塑電力電纜耐壓試驗(yàn)在條件不允許的情況下才允許用直流裝置，但是該套設(shè)備采購(gòu)昂貴，元件眾多，體積也大，而且接線(xiàn)亦麻煩。面對(duì)如此復(fù)雜的試驗(yàn)為何仍需要選擇交流耐壓試驗(yàn)代替直流耐壓試驗(yàn)，因?yàn)橹绷髂蛪涸囼?yàn)有如下缺點(diǎn)：

1.1在直流電壓作用下其絕緣層中的電場(chǎng)強(qiáng)度是按絕緣電阻系數(shù)正比例分配的。而交聯(lián)聚乙烯電纜處于交聯(lián)過(guò)程中不可避免地溶入一定量的副產(chǎn)品，它們具有相對(duì)小的絕緣電阻系數(shù)但在絕緣層徑向分布是不均勻的，在直流電壓下交聯(lián)聚乙烯電纜絕緣層中的電場(chǎng)分布是不均勻的，這就可能在直流試驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)絕緣層有的地方電場(chǎng)很強(qiáng)，有的地方電場(chǎng)卻比較弱的情況，導(dǎo)致局部絕緣擊穿，在運(yùn)行中引起事故。

1.2電纜屬于容性電氣設(shè)備，在直流電壓會(huì)存儲(chǔ)積累單極性殘余電荷。一旦對(duì)電力電纜施加了直流電壓，即使對(duì)電纜已經(jīng)充分放電，但是實(shí)際施工仍出現(xiàn)被電擊的可能。電纜如果在直流殘余電荷未充分放干凈之前就投入運(yùn)行，殘余電荷便會(huì)疊加在工頻電壓峰值上，使得電纜上的電壓值遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其額定電壓，從而有可能導(dǎo)致電纜絕緣擊穿。

1.3橡塑電纜的直流耐壓試驗(yàn)，由于交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜的半導(dǎo)體凸出處和污穢點(diǎn)等處容易產(chǎn)生空間電荷，絕緣中的實(shí)際電場(chǎng)強(qiáng)度最高可達(dá)電纜絕緣工作電場(chǎng)強(qiáng)度的十幾倍，所以即使電纜在通過(guò)了直流耐壓試驗(yàn)不發(fā)生擊穿，也會(huì)引起絕緣的嚴(yán)重?fù)p傷。

2橡塑電纜交流耐壓試驗(yàn)

通過(guò)上面的分析我們可以得出直流耐壓試驗(yàn)對(duì)電纜耐壓有不可取性，所以我們推廣串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)方法，該試驗(yàn)方法不但能滿(mǎn)足高壓交聯(lián)電纜的耐壓要求，而且具有重量輕、可移動(dòng)性好的優(yōu)點(diǎn)，適宜現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。

2.1串聯(lián)諧振

串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)是利用電抗器的電感與被試品電容實(shí)現(xiàn)串聯(lián)諧振，這已經(jīng)成為當(dāng)前高電壓試驗(yàn)的新的方向和潮流，在國(guó)內(nèi)外得到了廣泛應(yīng)用。調(diào)頻式采用固定電感電抗器，通過(guò)調(diào)節(jié)激勵(lì)電源的頻率使其與試驗(yàn)回路的固有頻率相同，串聯(lián)回路達(dá)到諧振狀態(tài)，從而在被試品上產(chǎn)生高電壓或大電流，實(shí)現(xiàn)對(duì)被試品耐壓試驗(yàn)的目的。

圖1為串聯(lián)諧振的等值電路圖

圖1

L為電感，C為電容（包括被試電容、電容分壓器、高壓試驗(yàn)回路電容）

當(dāng)RLC電路產(chǎn)生諧振時(shí)，XL=XC UC=UXL/R=UXC/R

此時(shí)的諧振頻率為f=2∏(√LC) /1,在C上將產(chǎn)生很高的電壓 UC=QUe

式中Ue為電源輸入電壓，Q是品質(zhì)因數(shù)。即在被試品上獲得的電壓是電源輸入電壓的Q倍。

串聯(lián)諧振的優(yōu)點(diǎn)：利用額定電壓較低的電源，通過(guò)諧振（諧振條件XL=XC）可以在被試品上獲得較高的輸出電壓。此電路形成1個(gè)良好的濾波電路，故輸出電壓UC是1個(gè)良好的正弦波電壓。當(dāng)試品擊穿失去諧振，高低壓電流自動(dòng)減小，不會(huì)擴(kuò)大被試品的故障點(diǎn)。

2.2交聯(lián)電纜變頻串聯(lián)諧振耐壓過(guò)程

串聯(lián)諧振設(shè)備由5個(gè)部件組成，分別是電抗器、勵(lì)磁變、變頻控制箱、分壓器、負(fù)載補(bǔ)償電容器。

2.2.1. 電抗器

例：F-DK36/22

額定電壓：22kV額定電流：1.65A工時(shí)制：15分鐘

額定電感量: 66.3H工作頻率：32—300Hz 最大負(fù)載373nf

上述的銘牌標(biāo)稱(chēng)即為此電抗器的極限值，請(qǐng)勿擅自超越。超過(guò)極限將可能造成人身及設(shè)備事故。

2.2.2. 勵(lì)磁變壓器

輸出接線(xiàn)柱——?jiǎng)?lì)磁變輸出高端，連接至電抗器低壓端。

電流取樣輸出插座——用專(zhuān)配電纜線(xiàn)連接至控制箱的電流取樣輸入插座，用于試品電流測(cè)量。

接地接線(xiàn)柱E——?jiǎng)?lì)磁變輸出低端，用專(zhuān)配接地線(xiàn)組接大地。

變頻輸入插座——五心快速卡口聯(lián)接插座，用專(zhuān)配電纜線(xiàn)連接至控制箱的變頻輸出插座。

2.2.3.電容分壓器

高壓端——與被試品高壓端（或電抗器高壓端）相連。

測(cè)量輸出插座——采用專(zhuān)配的測(cè)量電纜與控制箱電壓測(cè)量輸入端連接。

接地端子——采用專(zhuān)配接地線(xiàn)按接線(xiàn)圖指示接地。

2.2.4電抗器的組配

串聯(lián)諧振設(shè)備主要運(yùn)用于被試品主絕緣耐壓。其中根據(jù)兩種不同形式的試驗(yàn)，對(duì)電抗器的配置要求也不相同。

配置步驟：

a根據(jù)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)選擇試驗(yàn)電壓，并根據(jù)試驗(yàn)電壓考慮電抗器的組配。

如：3公里規(guī)格為8.7/15kV 300mm2電纜試驗(yàn)

10kV電纜交流耐壓試驗(yàn)電壓為2.5U0=2.5*8.7=21.75kVF-DK36/22電抗器額定電壓為22kV，單臺(tái)可以滿(mǎn)足21.75kV。

b.估算或者通過(guò)儀器測(cè)量被試品的電容量，根據(jù)電容量選擇電抗器組配

例：3公里規(guī)格為8.7/15kV 300mm2電纜

估算電容量3*0.37=1.11μf型號(hào)為 F-DK36/22電抗器最大負(fù)載為0.373μf。 3X0.373μf=1.119μf >1.11μf 所以只需選擇3臺(tái)電抗器就可滿(mǎn)足要求，理論值是如此，但是實(shí)際試驗(yàn)中建議選擇4臺(tái)電抗器，即4X0.373μf=1.492μf。根據(jù)計(jì)算得出需要最少3臺(tái)電抗器并聯(lián)使用。

c.頻率核算

根據(jù)公式f= 1/2∏(√LC)計(jì)算頻率是否超出試驗(yàn)要求。

例：根據(jù)上兩步配置需要3個(gè)電抗器并聯(lián)使用

則L=66.3/3H=22.1HCx=1.11μfCb=250Pf（分壓器電容量與被試品相比極小時(shí)可忽略）f=32.13Hz>32Hz

結(jié)論：3公里規(guī)格為8.7/15kV 300mm2電纜試驗(yàn)可以用3臺(tái)型號(hào)為F-DK36/22的電抗器并聯(lián)組合進(jìn)行試驗(yàn)。

3芯電纜電容參數(shù)表（單位：uF）

截面mm2

試驗(yàn)前應(yīng)先檢查試驗(yàn)接線(xiàn)是否正確，檢查各設(shè)設(shè)備接地是否可靠，無(wú)問(wèn)題后打開(kāi)主機(jī)電源對(duì)變頻器進(jìn)行試驗(yàn)電壓和試驗(yàn)時(shí)間的設(shè)置，然后選擇自動(dòng)搜索諧振頻率，也可選擇手動(dòng)搜索諧振頻率，自動(dòng)搜索成功后再進(jìn)行調(diào)壓，使電壓達(dá)到預(yù)設(shè)的電壓值，在保持此電壓的情況下開(kāi)始計(jì)時(shí)，到達(dá)時(shí)間后，將電壓降低至零，查看電纜有無(wú)異常，無(wú)異常后表明該電纜耐壓通過(guò)，完成變頻諧振耐壓試驗(yàn)。

4現(xiàn)實(shí)工程應(yīng)用及推廣

2011年11月14日，110kV東鳳變電站10kV峨嵋線(xiàn)717開(kāi)關(guān)間隔出線(xiàn)電纜做交流諧振耐壓試驗(yàn)，長(zhǎng)度3132米，在交流耐壓試驗(yàn)過(guò)程中，沒(méi)有發(fā)生閃絡(luò)或擊穿現(xiàn)象，電纜安全運(yùn)行至今。變頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置廣泛用于電力、冶金、石油、化工等行業(yè)，適用于大容量，高電壓的電容性試品的交接和預(yù)防性試驗(yàn)。例如：6kV-500kV高壓交聯(lián)電纜的交流耐壓試驗(yàn)，6kV-500kV變壓器的工頻耐壓試驗(yàn) ，GIS和SF6開(kāi)關(guān)的交流耐壓試驗(yàn)，發(fā)電機(jī)的交流耐壓試驗(yàn)，其它電力高壓設(shè)備如母耐壓試驗(yàn)代替交流耐壓試驗(yàn)，如果采用交流耐壓試驗(yàn)，大部分采用變頻串聯(lián)諧振線(xiàn)、套管、互感器的交流耐壓試驗(yàn)。

篇9

摘要：

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的快速發(fā)展，軌道交通建設(shè)也越來(lái)越快。軌道交通車(chē)輛用電纜對(duì)軌道交通系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行有著重要影響。本文研究了軌道交通車(chē)輛用電纜的性能及輻照技術(shù)，以尋找出優(yōu)化改進(jìn)措施，更高效率地實(shí)現(xiàn)軌道交通運(yùn)輸要求。

關(guān)鍵詞：

軌道交通；車(chē)輛專(zhuān)用電纜；性能；輻照技術(shù)

電線(xiàn)電纜在軌道交通行業(yè)廣泛應(yīng)用，發(fā)揮著重要作用。軌道交通車(chē)輛用電纜是軌道交通建設(shè)的重要組成部分，對(duì)提高鐵路運(yùn)輸速度和保障鐵路安全運(yùn)營(yíng)有著重要作用。軌道交通車(chē)輛用電纜具有安全系數(shù)高、穩(wěn)定性強(qiáng)、耐磨性強(qiáng)、修理維護(hù)成本低等優(yōu)勢(shì)，對(duì)軌道交通系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行有著重要影響。

一、電纜的標(biāo)準(zhǔn)要求

鐵路車(chē)輛和城市軌道交通車(chē)輛是軌道車(chē)輛的兩大組成部分。鐵路旅客車(chē)輛的電纜阻燃要求要符合國(guó)際通用阻燃標(biāo)準(zhǔn)IEC60332-1、IEC60332-2。城市軌道交通車(chē)輛用電纜的要求更為嚴(yán)格，對(duì)阻燃性的要求更高，并要具有強(qiáng)絕緣性、高防水防油性和耐磨性。我國(guó)對(duì)于電纜廠(chǎng)家的要求是：擁有我國(guó)電線(xiàn)電纜強(qiáng)制性認(rèn)證；具備鐵道部車(chē)輛用電纜的訂貨標(biāo)準(zhǔn)；符合德國(guó)鐵道部認(rèn)可的DIN5510《軌道車(chē)輛防火材料和部件的燃燒特性及燃燒伴隨現(xiàn)象分類(lèi)、要求和檢測(cè)方法》防火測(cè)試、英國(guó)的BS6853《客運(yùn)列車(chē)設(shè)計(jì)建造中的防火通用規(guī)程》防火測(cè)試或法國(guó)的NFF16-101《鐵路車(chē)輛防火性能、材料的選擇》防火測(cè)試等標(biāo)準(zhǔn)。從軌道交通車(chē)輛用電纜的使用情況看，電纜不僅要完全符合國(guó)家相關(guān)要求標(biāo)準(zhǔn)，還要適應(yīng)科學(xué)合理的軌道交通工程建設(shè)要求。通過(guò)選用合適的電纜材料和輻照技術(shù)，在保證軌道安全運(yùn)行的前提下，做到先主后次，由小到大，層次分明，更高效率地實(shí)現(xiàn)軌道交通運(yùn)輸要求。

二、電纜的性能特點(diǎn)

軌道交通車(chē)輛用電纜在軌道交通建設(shè)中起著關(guān)鍵性的作用。因此，要提高對(duì)車(chē)輛用電纜的重視程度，以保證工程處于安全高效的工作狀態(tài)，更好地服務(wù)社會(huì)。阻燃性。軌道交通有些處于地下，一旦發(fā)生火災(zāi)，不易逃生，造成的損失難以彌補(bǔ)。因此，軌道交通車(chē)輛用電纜一般都要求具有很強(qiáng)的阻燃性，以降低因阻燃小而引發(fā)火災(zāi)的幾率，最大化保證人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。環(huán)境適應(yīng)性。為了充分適應(yīng)各種軌道交通工作環(huán)境，電線(xiàn)電纜要具有防水、防油和抗老化性等優(yōu)點(diǎn)，減少電纜的維護(hù)工作量，節(jié)約維修成本，以使軌道交通實(shí)現(xiàn)最大化經(jīng)濟(jì)收益。低煙性。在發(fā)生火災(zāi)時(shí)，隨著火焰密集的增大會(huì)對(duì)人體造成傷害，引起判斷失誤，導(dǎo)致難以找到最佳的逃生方式，最終釀成悲劇。因此，軌道交通車(chē)輛用電纜在阻燃條件下的透光率應(yīng)大于60%。電線(xiàn)電纜是軌道交通運(yùn)輸網(wǎng)中的基礎(chǔ)線(xiàn)，其性能特點(diǎn)直接影響軌道運(yùn)輸?shù)陌踩?。因此，除?duì)電纜的防水、防油和耐磨性能進(jìn)行加強(qiáng)外，還要選用合理有效的材料，著重提高電纜的高阻燃防火性能。

三、電纜的輻照技術(shù)

低煙無(wú)鹵阻燃車(chē)輛專(zhuān)用電纜是目前軌道交通車(chē)輛用電纜的優(yōu)先選擇。低煙無(wú)鹵阻燃電纜采用的材料有聚烯烴化合物，里面有大量氫氧化物已被偶聯(lián)劑活化。低煙無(wú)鹵阻燃電纜的阻燃原理分為三步：第一，是一個(gè)吸熱的分解化學(xué)反應(yīng)過(guò)程，通過(guò)氫氧化物進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，將周?chē)臒崃课?，以滿(mǎn)足自身反應(yīng)需求，同時(shí)降低周?chē)娎|產(chǎn)生的熱量，達(dá)到阻燃目的；第二，在反應(yīng)中，氫氧根與氧原子進(jìn)行結(jié)合，生成水分子，水分子可降低電纜的溫度；第三，分解反應(yīng)最終生成金屬氧化物結(jié)殼，減少當(dāng)前氧原子和有機(jī)物的接觸面，降低燃燒的可能性。低煙無(wú)鹵電纜中的阻燃劑是一種化學(xué)堿性物質(zhì)，具有吸水性，會(huì)發(fā)生潮解。為了減少潮解的發(fā)生，可通過(guò)交聯(lián)使聚烯烴的分子結(jié)構(gòu)改變。交聯(lián)包括物理和化學(xué)兩種交聯(lián)方式，但軌道交通車(chē)輛用電纜不宜采用化學(xué)交聯(lián)方式。因?yàn)榛瘜W(xué)交聯(lián)有干法交聯(lián)和溫水交聯(lián)，其中干法交聯(lián)是在高溫條件下進(jìn)行的，但在高溫高壓下的氫氧化物會(huì)產(chǎn)生裂解反應(yīng)，形成水和金屬氧化物，導(dǎo)致電纜表面磨損，出現(xiàn)裂紋，引起安全故障。溫水交聯(lián)是在水中長(zhǎng)時(shí)間浸泡電纜，這樣會(huì)導(dǎo)致電纜的綜合使用性能降低，不符合軌道交通車(chē)輛用電纜的要求。輻射交聯(lián)是利用自由基間的自由組合來(lái)改變聚烯烴類(lèi)化合物的分子空間結(jié)構(gòu)式，達(dá)到阻燃效果。具體過(guò)程是：第一，將低電子流通過(guò)加速器轉(zhuǎn)變?yōu)楦唠娔艿碾娮恿?；第二，利用電子流?duì)電纜的絕緣層和保護(hù)套進(jìn)行撞擊，改變聚烯烴的分子量，形成自由基；第三，自由基具有自由性和不穩(wěn)定性，可隨機(jī)組合，形成新的三維網(wǎng)狀立體結(jié)構(gòu)。在輻射交聯(lián)的過(guò)程中，只是利用物理原理將分子結(jié)構(gòu)打亂重新組合，不進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，不會(huì)導(dǎo)致電纜導(dǎo)電性能的改變，是適應(yīng)軌道交通車(chē)輛用電纜的交聯(lián)方式。

四、提高軌道交通電纜的技術(shù)措施

隨著我國(guó)軌道交通建設(shè)的不斷發(fā)展，國(guó)家投入力度也隨之加大。因此，應(yīng)不斷創(chuàng)新和發(fā)展軌道交通車(chē)輛用電纜的性能，讓軌道交通工程更好地造福大眾。提高軌道交通車(chē)輛用電纜的絕緣性和阻燃性，可通過(guò)物理交聯(lián)即輻射交聯(lián)進(jìn)行，以滿(mǎn)足高阻燃、強(qiáng)絕緣、低事故的軌道交通工程建設(shè)要求。要嚴(yán)格遵循相關(guān)的法律法規(guī)，從原材料的篩選到輻射技術(shù)加工中的每一個(gè)環(huán)節(jié)，都要認(rèn)真做好監(jiān)測(cè)和管理，嚴(yán)格按照工藝流程進(jìn)行操作，通過(guò)分組對(duì)照選用最適合的輻射量對(duì)電纜進(jìn)行加工。若輻照量過(guò)大，會(huì)造成電纜的使用壽命縮短，增大成本；若輻照量過(guò)小，則產(chǎn)生的自由基數(shù)量不夠，不能達(dá)到提高性能的標(biāo)準(zhǔn)。因此，合理控制輻照技術(shù)的輻照量至關(guān)重要。在進(jìn)行實(shí)際操作時(shí)，要充分考慮不同環(huán)境的綜合因素，選擇合適方案，以達(dá)到最好的輻照效果。

五、結(jié)語(yǔ)

在高科技快速發(fā)展的今天，軌道交通車(chē)輛用電纜已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用在軌道交通體系中。隨著對(duì)軌道交通車(chē)輛用電纜的不斷探索與研究，將尋找出更好的提高軌道交通車(chē)輛用電纜性能技術(shù)的相關(guān)控制措施，提高電纜的穩(wěn)定性、安全性、耐壓性和應(yīng)用水平，進(jìn)一步促進(jìn)我國(guó)軌道交通行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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篇10

關(guān)鍵詞：電力電纜 附件 有限元法 電場(chǎng)分布

1.引言

電纜中間接頭和終端是交聯(lián)聚乙烯（XLPE）電力電纜中的重要附件，其作用是實(shí)現(xiàn)電纜的連續(xù)和駁接，分散電纜外屏蔽切斷處的電場(chǎng)，保護(hù)電纜不被擊穿以及防水等。在電纜線(xiàn)路中，60%以上的事故是由電纜附件引起的，所以，電纜附件的設(shè)計(jì)和制作對(duì)整個(gè)輸變電系統(tǒng)的安全可靠起著十分重要的作用[1-4]。

在電纜附件設(shè)計(jì)中，對(duì)其電場(chǎng)分布進(jìn)行分析計(jì)算十分關(guān)鍵。由于電纜附件結(jié)構(gòu)相對(duì)電纜本體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，其電場(chǎng)分布也相對(duì)復(fù)雜，若設(shè)計(jì)不當(dāng)，電纜附件某些位置出現(xiàn)的最大場(chǎng)強(qiáng)會(huì)超過(guò)絕緣材料的最大擊穿場(chǎng)強(qiáng)，導(dǎo)致局部放電，甚至絕緣擊穿[5]。

本文將針對(duì)電纜中間接頭和電纜終端兩類(lèi)電纜附件，分別建立其有限元數(shù)值計(jì)算模型，得到其電場(chǎng)分布，確定最大電場(chǎng)強(qiáng)度出現(xiàn)的位置，并提出降低電場(chǎng)強(qiáng)度的措施，改善電場(chǎng)分布，為電纜附件的設(shè)計(jì)及安全運(yùn)行提供理論依據(jù)。

2.電纜中間接頭的電場(chǎng)分布

中間接頭的作用是將兩根制造長(zhǎng)度的電纜連接起來(lái)，以滿(mǎn)足實(shí)際工程長(zhǎng)度的需要。連接的原則是保證導(dǎo)電線(xiàn)芯電連接良好，絕緣部分電氣性能完好，以及金屬屏蔽處電場(chǎng)分布均勻。中間接頭的絕緣薄弱點(diǎn)是在不同部件構(gòu)成的界面，因此在一定的外形尺寸限制下，調(diào)整內(nèi)部界面形狀，能使電場(chǎng)分布盡量均勻，保證電力電纜的安全運(yùn)行。

圖1所示為10kVXLPE電力電纜用預(yù)制式中間接頭結(jié)構(gòu)示意圖，內(nèi)電極與線(xiàn)芯相連，為高電壓；應(yīng)力錐和外屏蔽接地。電纜中間接頭電應(yīng)力控制采用介電常數(shù)大于20的應(yīng)力控制材料制成，該材料的介電常數(shù)、介電強(qiáng)度、絕緣電阻和介質(zhì)損耗因數(shù)保持長(zhǎng)期穩(wěn)定，通過(guò)此種應(yīng)力控制方法，可將終端表面的高電場(chǎng)強(qiáng)度降至安全范圍內(nèi)，高電位移向接頭末端，而不是集中在電纜屏蔽切斷處附近，從而使中間接頭外絕緣電場(chǎng)分布趨于發(fā)散、均勻。中間接頭不僅軸線(xiàn)對(duì)稱(chēng)，而且也關(guān)于其中點(diǎn)對(duì)稱(chēng)，因此進(jìn)行其電場(chǎng)仿真計(jì)算時(shí)只要取四分之一區(qū)域進(jìn)行分析計(jì)算。圖2為中間接頭有限元計(jì)算模型，圖3為中間接頭電位分布圖， 圖4為中間接頭的電場(chǎng)強(qiáng)度分布云圖。

從圖3和圖4中可以看到，應(yīng)力管和應(yīng)力錐顯著改善了電纜切斷處的電場(chǎng)分布，能夠降低此處的電場(chǎng)強(qiáng)度。中間接頭的電場(chǎng)強(qiáng)度最大值出現(xiàn)在觀測(cè)點(diǎn)a、b以及c處。實(shí)踐證明，保持電纜中間接頭處介質(zhì)分界面的壓力（一般0.1～0.4MPa）能有效地降低觀測(cè)點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度。此外，通過(guò)保持觀測(cè)點(diǎn)a和b處介質(zhì)光滑，在c點(diǎn)纏繞高介電常數(shù)的電應(yīng)力控制泥也能適當(dāng)降低觀測(cè)點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度。應(yīng)力管的形狀顯著影響著應(yīng)力管附近的場(chǎng)強(qiáng)，因此必須對(duì)應(yīng)力管的形狀進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。為了減小應(yīng)力錐的切向應(yīng)力，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)使得應(yīng)力錐附近的切向場(chǎng)強(qiáng)較低。

3.電纜終端的電場(chǎng)分布

電纜終端的作用是連接電纜和其它輸變電設(shè)備如架空線(xiàn)、變壓器等。其結(jié)構(gòu)形式根據(jù)電纜類(lèi)型、電壓等級(jí)以及用途的不同而有所區(qū)別。電纜終端經(jīng)剝離金屬護(hù)套和屏蔽后的場(chǎng)強(qiáng)分布如圖5所示。從圖中看出，電場(chǎng)分布在線(xiàn)芯和金屬屏蔽層處比較集中，而且靠近金屬屏蔽層邊緣處電場(chǎng)強(qiáng)度最大。沿絕緣表面有電場(chǎng)的法向分量和切向分量的作用。

為了有效降低金屬屏蔽邊緣處的場(chǎng)強(qiáng)，工程上采用諸多措施，如：增大絕緣等效半徑 、采用高介電常數(shù)的電應(yīng)力控制材料來(lái)分散終端處的電場(chǎng)強(qiáng)度、采用應(yīng)力錐減小電纜終端處的電場(chǎng)強(qiáng)度等。尤其，理論和試驗(yàn)均表明，應(yīng)力錐能顯著地降低電纜屏蔽層和半導(dǎo)電層切斷處的電場(chǎng)強(qiáng)度，分散比較集中的軸向應(yīng)力。應(yīng)力錐通過(guò)將絕緣屏蔽層的切斷處進(jìn)行延伸，使零電位形成喇叭狀，改善了絕緣屏蔽層的電場(chǎng)分布，降低了電暈產(chǎn)生的可能性，減少了絕緣的破壞，保證了電纜的運(yùn)行壽命。從圖6可以看出，應(yīng)力錐的弧形設(shè)計(jì)使絕緣屏蔽層切斷處的電場(chǎng)分布加以改善，電場(chǎng)強(qiáng)度分布相對(duì)均勻，避免了電場(chǎng)集中。

電纜終端設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)應(yīng)力錐的設(shè)計(jì)一般采用解析公式結(jié)合經(jīng)驗(yàn)值來(lái)得到應(yīng)力錐錐面的曲線(xiàn)形狀及應(yīng)力錐軸向長(zhǎng)度，該法無(wú)法了解應(yīng)力錐附近電場(chǎng)分布的情況，不能通過(guò)調(diào)整應(yīng)力錐端部曲率半徑來(lái)改善其內(nèi)部電場(chǎng)分布。為了更加直觀準(zhǔn)確地確定電纜終端電場(chǎng)分布是否均勻，并以此為依據(jù)對(duì)其設(shè)計(jì)方案進(jìn)行修改和調(diào)整，常采用有限元法對(duì)其電場(chǎng)分布進(jìn)行數(shù)值分析。

根據(jù)電纜終端的結(jié)構(gòu)，其電場(chǎng)仍為軸對(duì)稱(chēng)場(chǎng)分布，仍以10kVXLPE電力電纜終端為例，如圖6所示為其有限元計(jì)算模型，圖7為其電位分布圖， 圖8為其電場(chǎng)強(qiáng)度分布云圖。其中，圖6還示出了觀測(cè)點(diǎn)a及觀測(cè)線(xiàn)CB、ED。

由于應(yīng)力錐的存在，改善了電纜終端的等位線(xiàn)分布，使得終端屏蔽切斷處電場(chǎng)強(qiáng)度降低，提高了工頻閃絡(luò)電壓，最大場(chǎng)強(qiáng)出現(xiàn)在導(dǎo)體和XLPE主絕緣處。

終端電場(chǎng)強(qiáng)度沿徑向分布減小，最大電場(chǎng)強(qiáng)度出現(xiàn)在導(dǎo)體線(xiàn)芯和XLPE絕緣界面上，在主絕緣和增繞絕緣的分解面上電場(chǎng)強(qiáng)度發(fā)生“跳躍”；沿ED曲線(xiàn)電場(chǎng)強(qiáng)度在應(yīng)力錐附近達(dá)到最大。根據(jù)仿真計(jì)算得到的結(jié)果，可以對(duì)電纜終端的設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行修改和調(diào)整，也可以根據(jù)最大電場(chǎng)強(qiáng)度出現(xiàn)的位置以及最大電場(chǎng)強(qiáng)度數(shù)值，判定電纜終端是否可能出現(xiàn)局部放電現(xiàn)象、是否能夠安全運(yùn)行等。

4.結(jié)論

本文以10kVXLPE電力電纜附件為研究對(duì)象，提出采用有限元數(shù)值法對(duì)其電場(chǎng)分布進(jìn)行仿真分析，為電纜附件設(shè)計(jì)及安全運(yùn)行提供理論依據(jù)。研究表明，中間接頭的最大場(chǎng)強(qiáng)出現(xiàn)在導(dǎo)體與應(yīng)力管分界面處，必須對(duì)應(yīng)力管進(jìn)行特殊處理，保證應(yīng)力管表面光滑且介質(zhì)均勻無(wú)氣泡，以減少局部放電，保證電纜中間接頭的安全運(yùn)行。電力電纜終端絕緣的最大場(chǎng)強(qiáng)出現(xiàn)在導(dǎo)體與XLPE主絕緣表面、應(yīng)力錐附近，為了保證電力電纜安全運(yùn)行，應(yīng)力錐的設(shè)計(jì)要合理。

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