崔彥斐 張金良
(洛陽(yáng)欒川鉬業(yè)集團(tuán)公司礦山公司設(shè)備能源科,河南 欒川 471542)
談高壓電纜接頭的熱硫化修補(bǔ)法
崔彥斐 張金良
(洛陽(yáng)欒川鉬業(yè)集團(tuán)公司礦山公司設(shè)備能源科,河南 欒川 471542)
為了高壓電纜的經(jīng)濟(jì)使用及安全使用的實(shí)際需要,我們經(jīng)過(guò)不斷的嘗試和摸索,試驗(yàn)出一種新型電纜接頭的熱硫化修補(bǔ)法,采用此方法修補(bǔ)后的電纜,防水性、耐壓度、耐拉伸及耐磨等性能均極為出色,與新電纜不相上下,具有很好的實(shí)用性。
10KV高壓電纜;熱硫化修補(bǔ)法;接頭
洛陽(yáng)欒川鉬業(yè)集團(tuán)股份有限公司礦山公司是一家30000T/D的大型現(xiàn)代化礦山。我公司現(xiàn)用的穿孔及鏟裝設(shè)備共計(jì)十五臺(tái),每臺(tái)設(shè)備均需配備170米左右的10KV高壓電纜。由于露天采場(chǎng)環(huán)境惡劣,高壓電纜的破損及電纜接頭較多,極易造成電纜接地甚至電纜著火,同時(shí)也嚴(yán)重影響設(shè)備的正常生產(chǎn),而每條電纜超過(guò)3個(gè)電纜接頭,該條電纜則必須報(bào)廢。因此,高壓電纜的接頭問(wèn)題不僅嚴(yán)重影響公司生產(chǎn)效率,也是露天采場(chǎng)工作中的一大安全隱患,同時(shí)也給公司帶來(lái)了沉重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。
我國(guó)所用的10Kv高壓電纜是以橡膠作為絕緣層和護(hù)套的電纜,其內(nèi)部由金屬導(dǎo)體、屏蔽層、橡膠絕緣層和護(hù)套組成。絕緣層和護(hù)套用天然橡膠、丁苯橡膠、乙丙橡膠等制作,除了滿(mǎn)足絕緣性能和物理機(jī)械性能外,要求耐老化、耐磨、抗拉、防水、耐油、阻燃。
露天礦山大型設(shè)備電纜接頭較多,且需要頻繁移動(dòng),容易破損。且對(duì)于高壓電纜的接頭修補(bǔ),國(guó)內(nèi)各大同行均沒(méi)有好的解決辦法?,F(xiàn)有技術(shù)對(duì)高壓電纜接頭的處理,一直是采用高壓防水膠帶臨時(shí)粘接修補(bǔ)。該方法比較簡(jiǎn)單快捷,但修補(bǔ)后的高壓電纜防水性、耐壓程度、耐拉伸及耐磨性均較差,特別是在電纜移動(dòng)時(shí)及遭遇雨雪天氣時(shí),接頭處極易再次出現(xiàn)接地,使地電位升高,造成其他設(shè)備電氣或電纜薄弱環(huán)節(jié)出現(xiàn)接地?fù)舸┕收?,給設(shè)備正常生產(chǎn)和人身安全帶來(lái)極大不便。
為了高壓電纜的經(jīng)濟(jì)使用及安全使用的實(shí)際需要,我們經(jīng)過(guò)不斷的嘗試和摸索,試驗(yàn)出一種新型電纜接頭的熱硫化修補(bǔ)法,采用此方法修補(bǔ)后的電纜,防水性、耐壓度、耐拉伸及耐磨等性能均極為出色,與新電纜不相上下,具有很好的實(shí)用性。
所述電纜接頭的熱硫化修補(bǔ)法中應(yīng)用的電纜模具為鑄鐵材質(zhì),腰鼓型,模具為兩瓣式,兩端設(shè)有垂直于軸線的螺紋孔,充填完硫化膠后用螺栓鎖緊模具。
采用熱硫化修補(bǔ)法修復(fù)的電纜,與冷補(bǔ)法修補(bǔ)后的電纜相比,電纜芯線不會(huì)偏移,能夠被外絕緣護(hù)套均勻包裹。熱塑性硫化橡膠的微觀相形態(tài)由于在熔融共混過(guò)程中,高度硫化交聯(lián)的橡膠相被剪切成1~5μm微細(xì)粒子,分散在聚烯烴基質(zhì)中構(gòu)成分散相,與橡膠相含量多少無(wú)關(guān)。橡塑兩相微區(qū)既呈分離狀態(tài)又有一定的聯(lián)接形式,這些都使它具有很多優(yōu)越性能,使其在更多方面和熱固性彈性體相接近,而又有熱塑性質(zhì)。故而采用熱硫化修補(bǔ)法修補(bǔ)后的電纜,防水性、耐壓度、耐拉伸及耐磨等性能均極為出色,與新電纜相當(dāng),具有很好的實(shí)用性。
圖1 電纜芯線處理方式示意圖
圖2 電纜模具結(jié)構(gòu)示意圖
結(jié)合圖1,電纜破口長(zhǎng)度在400mm左右,熱硫化修復(fù)法在電纜芯線處理方面,將四條銅芯線接頭均勻錯(cuò)開(kāi)連接,銅芯線接頭用¢35mm*50mm銅接管連接,接頭均勻錯(cuò)開(kāi),用壓線鉗壓緊,然后用高壓防水膠帶包好,需保證銅芯線間的絕緣程度。
結(jié)合圖2,將處理好的四條銅芯線用熱硫化橡膠帶緊緊包好,接頭處包好后直徑控制在90-95mm左右;然后用制作好的電纜模具將其卡緊(模具為鑄鐵材質(zhì),腰鼓型,模具為兩瓣式,兩端設(shè)有垂直于軸線的螺紋孔),模具兩端的螺栓越緊制作出的接頭效果就越好;最后,將緊固好的模具放入130℃-150℃的烘箱,硫化13-15小時(shí)后取出,自然冷卻。
本修復(fù)法中用銅接管連接銅芯線接頭,且接頭均勻錯(cuò)開(kāi),絕緣性更強(qiáng)。
對(duì)修復(fù)后的電纜接頭進(jìn)行防水試驗(yàn),24小時(shí)浸泡后未發(fā)現(xiàn)進(jìn)水現(xiàn)象。
將修復(fù)后的電纜接頭與新電纜同時(shí)在露天礦山采場(chǎng)惡劣工作環(huán)境并需頻繁移動(dòng)的情況下,試用一年后其磨損和腐蝕程度與新電纜相當(dāng)。
對(duì)修復(fù)后3*35+1*16的10kV電纜接頭進(jìn)行耐拉試驗(yàn),其破斷拉力可達(dá)3.75T。
對(duì)修復(fù)后的電纜接頭進(jìn)行10kV耐壓試驗(yàn),1分鐘內(nèi)無(wú)漏電電流。
3.1 采用熱硫化修補(bǔ)法修補(bǔ)的電纜接頭,完全可滿(mǎn)足10KV高壓電纜的使用要求。
3.2 采用熱硫化修補(bǔ)法修補(bǔ)后的電纜接頭,可大大減少露天采場(chǎng)電纜的接地故障次數(shù),消除電纜接頭存在的安全隱患。
3.3 采用熱硫化修補(bǔ)法修補(bǔ)電纜接頭,成本極低,但可大大延長(zhǎng)電纜的使用壽命,減少50%以上的電纜購(gòu)置費(fèi)用。
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U284.77
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