馬 濤,郜 志
(國(guó)網(wǎng)河北省電力公司邯鄲供電分公司,河北 邯鄲 056035)
10kV電纜中間接頭制作工藝缺陷分析及改進(jìn)措施
馬 濤,郜 志
(國(guó)網(wǎng)河北省電力公司邯鄲供電分公司,河北 邯鄲 056035)
針對(duì)電纜中間接頭部位易發(fā)生故障的情況,結(jié)合電纜中間接頭制作工藝要點(diǎn),從導(dǎo)體連接不良、電纜剝切損傷、接地線連接不實(shí)等方面對(duì)電纜中間接頭制作工藝常見(jiàn)缺陷進(jìn)行分析,并提出對(duì)應(yīng)的改進(jìn)措施。
10kV電力電纜;中間接頭;導(dǎo)體連接。
隨著城市化的不斷發(fā)展,架空線路逐漸被電力電纜所替代。電力電纜本體是在生產(chǎn)廠家制造完成,而電力電纜的終端附件和中間接頭附件則必須在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行制作安裝。電纜附件制作時(shí)的工藝控制,直接關(guān)系著電纜線路的安全運(yùn)行,如果存在工藝缺陷則會(huì)導(dǎo)致運(yùn)行中電纜發(fā)生故障,造成客戶停電事故。電纜中間接頭雖然只占電纜線路的極小部分,統(tǒng)計(jì)表明,它卻是最容易發(fā)生故障的部位。電纜中間接頭制作工藝復(fù)雜,不容易被施工人員熟練掌握,這是影響電纜線路安全運(yùn)行的主要因素。
a.導(dǎo)體連接良好。對(duì)于電纜中間接頭,電纜芯線要與連接管之間連接良好,要求接觸電阻小且穩(wěn)定,與同長(zhǎng)度同截面導(dǎo)線相比,對(duì)于新制作的電纜終端頭和中間接頭,其比值應(yīng)不大于1;對(duì)于已運(yùn)行的電纜終端頭和中間接頭,其比值應(yīng)不大于1.2。
b.絕緣可靠。要有能滿足電纜線路在各種狀況下長(zhǎng)期安全運(yùn)行的絕緣結(jié)構(gòu),所使用的絕緣材料不應(yīng)在運(yùn)行條件下加速老化而導(dǎo)致絕緣強(qiáng)度降低。
c.密封良好。結(jié)構(gòu)上要能有效地防止外界水分和雜質(zhì)侵入到絕緣中去,并能防止內(nèi)部絕緣劑向外流失,保持密封性。
d.有足夠的機(jī)械強(qiáng)度。能適應(yīng)各種運(yùn)行條件,能承受電纜線路在正常運(yùn)行中或外部故障情況下產(chǎn)生的機(jī)械應(yīng)力。
e.能夠經(jīng)受電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的交流耐壓試驗(yàn)。
f.焊好電纜終端頭和中間接頭的接地線。防止電纜線路流過(guò)較大故障電流時(shí),在金屬護(hù)套上產(chǎn)生的感應(yīng)電壓可能擊穿電纜內(nèi)護(hù)套,引起電弧甚至將電纜金屬護(hù)套燒熔成洞[1]。
電纜中間接頭制作工藝缺陷多會(huì)引發(fā)電纜運(yùn)行故障,給電纜線路的安全運(yùn)行造成威脅。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際工作,分析造成工藝缺陷的原因。
2.1 導(dǎo)體連接不良
a.受生產(chǎn)或保管時(shí)的條件影響,連接管內(nèi)壁和電纜芯線表層難免會(huì)有雜質(zhì)、毛刺和氧化物存在,這常常不會(huì)引起一般施工人員的重視,但對(duì)連接質(zhì)量影響是非常嚴(yán)重的。
b.電纜芯線實(shí)際截面積與標(biāo)稱(chēng)不符,或壓接模具選擇不當(dāng),或壓接鉗沒(méi)有壓到底,都會(huì)導(dǎo)致連接管壓接不實(shí)。曾發(fā)現(xiàn),甚至有的施工人員對(duì)連接管根本就沒(méi)有實(shí)施壓接。
c.在去除絕緣層環(huán)切時(shí)傷及芯線,雖然不是很?chē)?yán)重,但線芯彎曲或蠕動(dòng)時(shí),會(huì)加劇損傷處斷裂,從而造成導(dǎo)電截面減小而引起電纜運(yùn)行發(fā)熱缺陷。
2.2 電纜剝切損傷
主絕緣損傷多是由于在剝除外半導(dǎo)屏蔽層時(shí)下刀太深所致。主絕緣損傷,即使是很小的損傷,也會(huì)導(dǎo)致電場(chǎng)強(qiáng)度分布局部畸變,在運(yùn)行中會(huì)加速絕緣老化,逐漸形成電樹(shù)枝,最終將絕緣擊穿。例如某小區(qū)10kV配電室011電纜,在2014年4月27日發(fā)生接地故障。通過(guò)剖析故障的中間接頭發(fā)現(xiàn),在中間接頭主絕緣上有明顯的劃傷痕跡。由于電纜線芯正常工作電壓在10kV,絕緣設(shè)計(jì)的厚度只有4.5mm,當(dāng)主絕緣損傷后,局部厚度減薄,電場(chǎng)分布不平衡,電場(chǎng)強(qiáng)度增大,將電纜絕緣擊穿。同時(shí)在絕緣上留下的刀痕在微觀上有很大的間隙,更容易在絕緣中發(fā)生空隙放電,形成的電樹(shù)枝將絕緣擊穿。
2.3 忽視清潔工作
電纜接頭制作時(shí)往往是在露天條件下進(jìn)行,空氣中的塵霧極易沾染到剝切好的電纜主絕緣表面上,剝除半導(dǎo)電層也會(huì)在主絕緣表面遺留雜質(zhì)顆粒,從而造成電纜附件界面爬行放電,導(dǎo)致電纜絕緣擊穿。
2.4 接地線連接不實(shí)
對(duì)于銅屏蔽或鋼鎧的接地,常常會(huì)被認(rèn)為是單純的保護(hù)接地,而不引起足夠的重視。由于10 kV電力電纜的銅屏蔽和鋼鎧是在電纜兩端同時(shí)接地的,當(dāng)電纜所在區(qū)域高壓電力系統(tǒng)發(fā)生接地故障時(shí),會(huì)在銅屏蔽層和鋼鎧護(hù)層中流過(guò)較大的故障電流;當(dāng)電纜所在的10kV系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí),則該10kV系統(tǒng)中的全部電纜的銅屏蔽和鋼鎧與大地之間都會(huì)流過(guò)一定量的電容電流。如果銅屏蔽或鋼鎧與接地線之間接觸不良,將會(huì)引起電弧,甚至燒損電纜的主絕緣。
2.5 密封防水處理不完善
目前制作電纜中間接頭的標(biāo)準(zhǔn)防水工藝,都是在絕緣管兩端與電纜主絕緣之間使用防水膠,這樣做雖然防止了外界水分的侵入,但不能有效防止已經(jīng)受潮的電纜芯線中的水分向外界溢出。在日常施工中,特別是在電纜故障搶修中,電纜芯線進(jìn)水經(jīng)常發(fā)生。
針對(duì)電力電纜在制作過(guò)程中常見(jiàn)的幾種類(lèi)型缺陷,應(yīng)在施工管理及制作工藝方面采取相應(yīng)的措施,以消除或減輕故障帶來(lái)的影響。為提高電纜設(shè)備的運(yùn)行可靠性,消除電纜工藝缺陷危害,采取以下防范措施。
3.1 導(dǎo)體連接
a.在連接管壓接前,應(yīng)用砂紙打磨導(dǎo)體表層和連接管內(nèi)壁以去除表面氧化物,并在接觸面上涂以導(dǎo)電脂或凡士林,確保連接點(diǎn)的接觸電阻小且穩(wěn)定。
b.根據(jù)導(dǎo)體截面選擇合適的壓接模具,壓完第一道后要檢查是否壓接可靠,必要時(shí)更換小一號(hào)的模具或在模具間增加金屬墊片繼續(xù)進(jìn)行壓接。
c.在連接管壓接完成后應(yīng)去除壓痕尖角,并用挫刀將毛邊打磨光滑,使連接管表面過(guò)渡連續(xù)、光滑、無(wú)毛刺,以避免運(yùn)行中由于某處電場(chǎng)強(qiáng)度過(guò)于集中導(dǎo)致該處絕緣層老化加速。
3.2 電纜剝切
a.剝切是電纜專(zhuān)業(yè)人員的基本功,需要施工人員在平時(shí)多練習(xí),注重掌握環(huán)切上一層而不傷及下一層的工藝手法。
b.在剝切半導(dǎo)電層時(shí),應(yīng)使用小圓挫在其規(guī)定尺寸沿圓周挫出一道槽,再使用電工刀沿軸線劃幾道痕,挫槽和劃痕時(shí)要認(rèn)真、仔細(xì),不可傷及主絕緣。
c.施工人員在去除完半導(dǎo)電層后,應(yīng)仔細(xì)查看主絕緣表面是否有刀痕;如果主絕緣表面存在刀痕,應(yīng)使用砂紙打磨主絕緣表面以去除刀痕,而后在主絕緣表面均勻涂抹硅脂膏,以修復(fù)主絕緣。
3.3 清潔工作
a.制作電纜接頭盡量改善作業(yè)環(huán)境,防止地面起塵或空中落塵。
b.清洗主絕緣要沿絕緣表面向半導(dǎo)層方向進(jìn)行,以免半導(dǎo)顆粒污染主絕緣表面。
c.連接管打磨后要單獨(dú)清洗,千萬(wàn)不能用接觸過(guò)連接管或半導(dǎo)層的清洗紙清洗主絕緣。
d.在收縮絕緣管前,要保證主絕緣表面干燥無(wú)雜質(zhì)。
3.4 接地線的連接
使用接地線在連接銅屏蔽或鋼鎧時(shí),先要清除表面氧化層,使用恒力彈簧壓緊或采用焊接工藝,還要做好密封措施,以防日后氧化造成接觸不良。
3.5 密封防水措施
a.在制作電纜中間接頭前,應(yīng)先檢查電纜本體內(nèi)有無(wú)水分,若有水分應(yīng)先進(jìn)行排潮處理,可以對(duì)電纜進(jìn)行抽真空充氮?dú)怛?qū)除潮氣。
b.故障搶修有時(shí)不得不在濕度較大的環(huán)境中進(jìn)行,在縮絕緣管前,應(yīng)對(duì)電纜主絕緣表面進(jìn)行烘干,并均勻涂抹硅脂膏,防止主絕緣表面遺留水分。
c.在芯線連接管外表面包繞半導(dǎo)電帶后,應(yīng)在半導(dǎo)電帶與電纜主絕緣結(jié)合部位纏繞一道防水膠,以防止電纜芯線內(nèi)部殘存的水分向外界溢出。在絕緣管的兩端與電纜主絕緣之間纏繞一道防水膠,以防止外界的水分向電纜內(nèi)部侵入。
電纜中間接頭的制作工藝比較復(fù)雜,有些施工人員不能完全理解這些工藝要求的重要性,有些施工人員的責(zé)任心欠缺,有些施工人員沒(méi)有熟練掌握制作工藝技巧,給電力電纜的安全運(yùn)行留下了隱患。在制作電纜附件時(shí),應(yīng)有技術(shù)水平較高的技術(shù)人員現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督指導(dǎo),以便有效地防止制作工藝缺失。由于絕緣電阻測(cè)試和交流耐壓試驗(yàn)不能有效地發(fā)現(xiàn)電纜附件的制作工藝缺陷,應(yīng)該開(kāi)展電力電纜的局部放電測(cè)量試驗(yàn)項(xiàng)目。
[1]史傳卿.電力電纜安裝運(yùn)行技術(shù)問(wèn)答[M].北京:中國(guó)電力出版社,2002.
本文責(zé)任編輯:羅曉曉
ProductionProcessDefectAnalysisandImprovementMeasuresof 10kVCableIntermediateJoint
Ma Tao,Gao Zhi
(State Grid Hebei Electric Power Corporation Handan Power Supply Branch,Handan 056035,China)
Aiming at the cable intermediate joint fault prone situation,combined with introduces the manufacturing technology of cable intermediate joint,this paper analyzes the common defects of the cable intermediate joint production process from the cable intermediate joint production technology,from the bad conductor connection,peeling and cutting injury,unreal ground lead connection and other aspects,and puts forwards the corresponding improvement measures.
10kV cable;intermediate joint;conductor connection
TM755
B
1001-9898(2015)02-0060-03
2015-01-23
馬 濤(1981-),男,高級(jí)技師,主要從事電纜運(yùn)維檢修工作。