了解電力電纜,此文足矣
2020-04-03 10:09:29 4180
來(lái)源:電力筆記,作者:國網(wǎng)北京市電力公司姜綠先
2、每盤(pán)電纜的重量與電纜的規格型號和長(cháng)度有關(guān),一般中低壓電纜單盤(pán)長(cháng)度在500米左右,重量在3-10噸。
5、電纜在運輸、保管中封頭應進(jìn)行保護,可靠密封,防止受潮進(jìn)水。當外觀(guān)檢查有懷疑時(shí),應進(jìn)行受潮判斷或試驗。保管中封頭有損壞應立即處理。
7、充油電纜在運輸、保管中應保持壓力油箱、油管、閥門(mén)和壓力表完好。保管期應經(jīng)常檢查油壓,并作記錄,油壓不得降至最低值。當油壓降至零或出現真空時(shí),應及時(shí)處理。
按安裝位置電纜接頭分類(lèi)
1、電纜終端頭:終端頭的作用是裝配到電纜線(xiàn)路的首末端,用以完成與其他電氣設備連接的裝置;細分有戶(hù)外終端頭、戶(hù)內終端頭、肘型終端頭、GIS終端頭、變壓器終端頭;
2 、電纜中間接頭:中間接頭的作用是電纜與電纜之間相互連接的一種裝置。細分有直通式接頭、絕緣接頭、分支接頭、異形接頭。
電纜終端
1、長(cháng)沙頭:用于油浸紙鉛包電纜戶(hù)外終端。
2、熱縮終端:工藝較簡(jiǎn)單,價(jià)格低,環(huán)境、人員影響相對小 ,密封不良,抱緊力差。
3、冷縮終端:使用硅橡膠,彈性好,抱緊力密封好,一體化生產(chǎn),容易保證安裝質(zhì)量,現場(chǎng)安裝方便,相比價(jià)格高。
4、硅橡膠預制終端:結構與冷縮終端相似,沒(méi)有在工廠(chǎng)預擴張,安裝尺寸要求嚴格,抱緊力密封不穩定,相比價(jià)格適中。
5、瓷套式終端:工藝成熟,對環(huán)境、人員要求高,笨重。
6、干式終端:終端內不需要充絕緣油的產(chǎn)品。
通常電纜接頭工作中要進(jìn)行的工藝操作可歸納為四類(lèi):
1、導體連接
2、絕緣增強
3、電場(chǎng)均衡
4、屏蔽密封
電纜終端頭外絕緣材料主要分為兩種:無(wú)機材料和有機材料;
無(wú)機材料主要有瓷、玻璃等;
有機材料主要有橡膠、環(huán)氧樹(shù)脂、交聯(lián)聚乙烯等;
1、材料要求:
優(yōu)良的電氣絕緣性能
優(yōu)良的老化性能
優(yōu)良的耐污穢性能
優(yōu)良的增水性能
2、結構要求
干閃距離:干燥狀態(tài)下,因升高電壓而產(chǎn)生放電的途徑
濕間距離:淋雨狀態(tài)下,因升高電壓而產(chǎn)生放電的途徑
泄漏距離(爬電距離):從高壓端到接地端或兩相之間沿絕緣表面拉伸的長(cháng)度或距離;泄漏比=泄漏距離/最高工作電壓(額定線(xiàn)電壓)。
污穢等級與泄漏比
IEC標準規定污穢等級為4級:
污穢等級 污穢程度 泄漏比
Ⅰ級 輕 1.6
Ⅱ級 中 2
Ⅲ級 重 2.5
Ⅳ級 嚴重 3.1
電纜附件標準與試驗
電纜附件的設計與生產(chǎn)應遵循相關(guān)的國際標準,國家標準及行業(yè)標準。
a.中低壓附件標準:IEC60502,GB12706,JB8144(原GB11033)
b.高壓附件標準:IEC60840,IEC60859,IEC62067,GB11017,GB18890
c.金具標準:GB14315
電纜附件的試驗
主要試驗:分型式試驗、抽樣試驗、出廠(chǎng)試驗和交接試驗等
a. 1min工頻:檢驗附件的耐壓質(zhì)量水平;
b. 局部放電:檢驗附件材料內部是否存在氣隙;
c. 循環(huán)試驗:考核附件材料老化水平;
d. 沖擊試驗:考核耐受過(guò)電壓的能力;
e. 直流耐壓:考核以上試驗后的絕緣水平;
f. 鹽霧試驗(潮濕試驗):檢驗附件外絕緣耐污穢水平;
g. 密封試驗:考核附件的防水防潮水平;
h. 機械性能試驗:考核附件承受外力,內部膨脹壓力及電動(dòng)力的能力
目前檢測中心電纜常規檢測項目及目前檢測中心常規檢測項目包括:
結構尺寸檢查;
導體直流電阻;
絕緣熱延伸;
如有特殊要求,還需進(jìn)行電纜的成束燃燒試驗。
檢測中心電纜常規檢測項目
結構尺寸檢查:檢查電纜各部分材質(zhì)、結構、直徑、偏心度、厚度等是否符合標準。
導體直流電阻:檢查電纜線(xiàn)芯的材質(zhì)和截面,通過(guò)直流電阻換算是檢查線(xiàn)芯的物理截面積是否符合標準,同時(shí)檢查線(xiàn)芯表面是否受潮氧化等。
絕緣熱延伸試驗:針對交聯(lián)聚乙烯絕緣材料的檢查,電纜主絕緣的交聯(lián)度是考察其絕緣原材料質(zhì)量和交聯(lián)工藝是否達標。絕緣熱延伸不合格,則反映電纜成品絕緣性能不良,可能造成電纜在長(cháng)時(shí)間運行的過(guò)程中發(fā)生加速老化變形,最終形成擊穿。
幾種常見(jiàn)缺陷,如下表:
放電是造成絕緣擊穿的重要原因。
什么是放電?
在兩個(gè)有電位差的導體之間,當絕緣材料性能下降,兩個(gè)導體間產(chǎn)生了電子能量的遷移,比如高壓火線(xiàn)與地線(xiàn)間的打火就是放電,完全的放電是放電的瞬時(shí)在兩個(gè)電極間形成了完整的電弧通道。
放電的特殊情況—局部放電
情況之一:在兩個(gè)導體之間有絕緣,當絕緣材料內部有缺陷,如雜質(zhì)、空隙、導體的尖端等,會(huì )造成絕緣內部電場(chǎng)歧變,引起在絕緣內部產(chǎn)生脈沖放電。
情況之二:外部放電產(chǎn)生電暈也是局部放電的一種,在高電位與接地之間有空氣絕緣,當導體周?chē)碾妶?chǎng)在某一點(diǎn)特別集中時(shí),如導線(xiàn)毛刺,引起在空氣中產(chǎn)生脈沖放電,且沒(méi)有形成對地短路,形成電暈。
局部放電的特征
局部放電也具有放電的基本特征,即有電子能量的遷移,由于放電能量較小,又有絕緣材料的阻擋,在兩個(gè)電極間不一定形成完整的電弧通道,此類(lèi)通道一旦出現就會(huì )加劇局部放電,直到形成兩極貫通,就會(huì )發(fā)生短路放電故障。
局部放電形成的原因
主絕緣內存在氣隙會(huì )引起局部放電。由于氣隙的相對介電常數遠小于電纜絕緣,在工頻電場(chǎng)作用下,氣隙要承受較大的電場(chǎng)強度,造成局部放電,隨著(zhù)氣隙的多次放電,氣隙通路不斷擴大,放電量逐漸增加,直至發(fā)生擊穿,造成電纜損壞。
主絕緣內存在雜質(zhì)會(huì )引起局部放電。雜質(zhì)的擊穿強度比絕緣材料小的多,在電場(chǎng)作用下,雜質(zhì)首先發(fā)生放電、炭化和氣化,生成氣隙,引起局部放電。
導體的尖端、毛刺會(huì )引起局部放電。由于尖端會(huì )使電場(chǎng)強度增加,尖端周?chē)慕^緣材料先發(fā)生放電,進(jìn)而發(fā)展成擊穿,這就是我們常說(shuō)的尖端效應。
試驗:針板電極試驗、氣隙更易產(chǎn)生電樹(shù)
試驗結果小結
由以上針—板電極試驗的結果可以看出,在絕緣材料中產(chǎn)生局放和電樹(shù)的起始電壓同電極的曲率半徑是緊密相關(guān)的,曲率半徑越大,產(chǎn)生局放和電樹(shù)的起始電壓越高;反之曲率半徑越小,起始電壓也越低。
針尖出現的裂縫產(chǎn)生了氣隙,氣隙內的相對介電常數遠小于固體絕緣材料,氣隙要承受較大的電場(chǎng)強度,在很低的電壓下造成局部放電。
水分對電纜絕緣的影響
交聯(lián)電纜在生產(chǎn)過(guò)程中絕緣材料中會(huì )有水分子存在,在電場(chǎng)和溫度的作用下,會(huì )形成水樹(shù)枝,水樹(shù)枝在長(cháng)期運行中會(huì )生長(cháng),也會(huì )發(fā)生遷移,逐漸演變成氣隙,形成放電,損壞絕緣。
另外電纜在成形后外護套破損進(jìn)水,在線(xiàn)芯和絕緣外有潮氣存在,也會(huì )降低電纜絕緣特性,形成放電通道。在施工中一定要保護好內外護套,防止線(xiàn)芯進(jìn)水。
溫度對電纜絕緣的影響
電纜絕緣材料性能都與溫度密切相關(guān),隨溫度的升高,絕緣性能下降,絕緣電阻降低,擊穿場(chǎng)強下降,溫度升高絕緣加速老化,超過(guò)最高工作溫度還會(huì )引起電纜變形,場(chǎng)強分布歧變,嚴重會(huì )導致熱擊穿發(fā)生,因此要嚴格控制電纜工作溫度,不允許電纜超負荷工作
半導體界面對絕緣的影響
在進(jìn)行電纜終端和對接頭制作中都有處理半導體屏蔽層,這是接頭質(zhì)量的關(guān)鍵。此處是場(chǎng)強突變的部位,如果處理工藝水平不高,投入運行后對絕緣造成損傷,嚴重的情況在竣工試驗中就會(huì )發(fā)生擊穿。
絕緣材料損傷造成的影響
在電纜接頭安裝過(guò)程中要剝除外半導電屏蔽,如果在關(guān)鍵部位造成損傷,例如刀痕,也會(huì )形成內部爬閃放電通道。