摘要:隨著人們的需求量不斷增加,對(duì)鐵路運(yùn)輸供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性提出了更高要求,這也意味著鐵路供電技術(shù)需要不斷進(jìn)行調(diào)整、創(chuàng)新,從而保證鐵路運(yùn)輸行業(yè)穩(wěn)定運(yùn)行。10KV電力電纜是用來(lái)保證鐵路行車(chē)信號(hào)用電的,它的安全運(yùn)行是鐵路供電穩(wěn)定、提高供電可靠性和經(jīng)濟(jì)效益的保障。電纜中間頭便是電纜線(xiàn)路中較為薄弱、容易發(fā)生故障的部分。因此電纜在接頭制作時(shí)要嚴(yán)格要求。本文通過(guò)對(duì)10KV電纜中間頭制作要點(diǎn)及制作中常見(jiàn)缺陷及問(wèn)題進(jìn)行分析,提出了制作時(shí)應(yīng)注意的幾點(diǎn)事項(xiàng)。
關(guān)鍵詞:10KV交聯(lián)聚乙烯電力電纜,中間頭,制作工藝
目前全國(guó)電力快速發(fā)展,導(dǎo)致鐵路供電系統(tǒng)大多采用電纜進(jìn)行供電,鐵路電網(wǎng)逐步向電纜化邁進(jìn),線(xiàn)路入地,設(shè)備進(jìn)屋。電纜的主體雖然由生產(chǎn)廠(chǎng)家制造完成,但中間接頭附件必須在施工現(xiàn)場(chǎng)制作安裝,包括處理故障電纜也要在現(xiàn)場(chǎng)制作,而電纜中間頭的制作是一門(mén)復(fù)雜的技術(shù),對(duì)制作時(shí)的環(huán)境及工藝質(zhì)量要求嚴(yán)苛,經(jīng)常因?yàn)槁毠さ牟患?xì)心、工藝不精、施工環(huán)境問(wèn)題等造成電纜暗傷,日后隨著該段電纜線(xiàn)路負(fù)荷增加或該處外部環(huán)境的惡化,中間頭便成了電纜故障高發(fā)部分,影響信號(hào)及行車(chē)用電,繼而造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失以及惡劣的社會(huì)影響。因此,提高制作電纜中間頭的質(zhì)量,降低故障率,提高管內(nèi)電纜的可靠性就顯得非常重要。
目前我單位使用的是較普遍的10KV交聯(lián)聚乙烯電力電纜,現(xiàn)結(jié)合交聯(lián)聚乙烯電纜的各部結(jié)構(gòu)、作用及制作工藝方面對(duì)制作過(guò)程中的各部注意事項(xiàng)和部分工藝優(yōu)化作簡(jiǎn)要介紹。
一、10KV交聯(lián)聚乙烯電纜的結(jié)構(gòu)
根據(jù)電纜結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)制作中間頭恢復(fù)電纜是電纜接頭的主要制作依據(jù),這就要求我們要在能夠滿(mǎn)足回復(fù)電纜性能的同時(shí)還要能夠延長(zhǎng)電纜。其實(shí),制作電纜中間頭就是把電纜內(nèi)部各層進(jìn)行剝切再恢復(fù)的過(guò)程,研究
電纜中間頭的制作,首先要了解電纜各部結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn)。
電纜從里到外分為三個(gè)大部分:導(dǎo)體、絕緣屏蔽層和保護(hù)層。
1、導(dǎo)體:是用多股鋁線(xiàn)或銅線(xiàn)絞合的電纜線(xiàn)芯,與架空裸導(dǎo)線(xiàn)類(lèi)似。
2、絕緣屏蔽層:分為主絕緣層、銅屏蔽層及內(nèi)外絕緣屏蔽。
2.1主絕緣層:多由交聯(lián)聚乙烯構(gòu)成,部分還有橡膠、塑料等。這層是電纜的主要絕緣。
2.2銅屏蔽層:這一層由薄銅帶緊密纏繞在外半導(dǎo)電層(見(jiàn)下文),銅屏蔽兩端與電纜接地點(diǎn)相連,使外半導(dǎo)電層始終處于零電位,一般運(yùn)行時(shí),銅屏蔽將電纜對(duì)地的電容電流導(dǎo)出。
2.3內(nèi)外屏蔽層(即半導(dǎo)電層):導(dǎo)體是由多股導(dǎo)線(xiàn)絞合而來(lái),所以與絕緣層接觸面不是絕對(duì)光滑,會(huì)形成集中放電。所以在導(dǎo)線(xiàn)與主絕緣間增加半導(dǎo)電層,防止局部放電的發(fā)生。同理,外屏蔽層即為在主絕緣與銅屏蔽接觸處增加的半導(dǎo)電材料。
3、保護(hù)層,包括填充物、內(nèi)襯層、外護(hù)套和鋼鎧。內(nèi)襯層和外護(hù)套多為聚氯乙烯(PVC);鎧裝層為鍍鋅鋼帶,主要為增加電纜縱向機(jī)械應(yīng)力,減少機(jī)械力對(duì)電纜的影響。保護(hù)層是用來(lái)防止絕緣層被外力破壞或被水分
侵入的。
二.電纜中間接頭的制作
1、電纜中間頭類(lèi)型多樣,制作方法也不一樣,下面以我單位使用較多的熱縮式中間頭來(lái)描述。
作業(yè)前分開(kāi)電纜,進(jìn)行絕緣電阻測(cè)試和交流耐壓試驗(yàn)。試驗(yàn)合格后按標(biāo)準(zhǔn)尺寸(具體制作數(shù)據(jù)在電纜附件產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)中有詳解)剝除各層護(hù)套、鋼鎧、銅屏蔽、半導(dǎo)體后,按連接管尺寸剝切主絕緣及內(nèi)半導(dǎo)體層,露出線(xiàn)芯,使用連接管將兩段電纜線(xiàn)芯連接,在連接管表面纏繞半導(dǎo)電帶,并與兩端內(nèi)半電導(dǎo)屏蔽層搭接,用填充膠壓接纏繞半導(dǎo)帶層,用銅網(wǎng)恢復(fù)銅屏蔽層后再恢復(fù)接地,將應(yīng)力管、密封管等由中間向兩端加熱固定,電纜就得到了恢復(fù)。
2、制作電纜中間頭的工藝要求及重點(diǎn):
a導(dǎo)體的連接應(yīng)可靠。電纜線(xiàn)芯與連接管之間的必須可靠連接,保證接觸電阻足夠小且穩(wěn)定。
b絕緣可靠。絕緣應(yīng)能滿(mǎn)足線(xiàn)路在不良狀況下也能長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行,其使用的絕緣物質(zhì)不應(yīng)因環(huán)境不良而過(guò)速老化明顯降低絕緣強(qiáng)度。
c密封良好。要求能夠有效地防止水分和雜質(zhì)的入侵,保持密封性。
d應(yīng)有足夠的機(jī)械應(yīng)力。強(qiáng)度應(yīng)能承受該處線(xiàn)路在各種情況下所受應(yīng)力。
e通過(guò)電氣設(shè)備試驗(yàn)規(guī)定的交流耐壓試驗(yàn)。
f電纜中間頭接地線(xiàn)應(yīng)綁扎焊接良好。防止故障時(shí)流過(guò)的較大電流,在金屬護(hù)套上產(chǎn)生感應(yīng)電壓從而將電纜內(nèi)護(hù)套擊穿,損壞電纜。
g在臺(tái)階處搭接應(yīng)力管后,將復(fù)合管搭在兩段應(yīng)力管之間,要由中間向兩端熱塑固定以充分排出氣體。
三、10KV電纜中間頭制作常見(jiàn)問(wèn)題及注意事項(xiàng)
1、導(dǎo)體連接不良
有以下幾個(gè)重點(diǎn)原因:
1.1生產(chǎn)或保管條件不良,連接管內(nèi)部和電纜線(xiàn)芯表面有雜質(zhì)或毛刺。
1.2電纜芯截面積與標(biāo)準(zhǔn)出入、壓接的模具選擇不合適或使用壓接鉗時(shí)
壓接不到位,都會(huì)使得連接管與線(xiàn)芯壓接不牢固。
1.3在剝除絕緣層時(shí)傷及芯線(xiàn),加速電纜發(fā)熱,縮短使用壽命。
注意事項(xiàng):
a在壓接連接管前,應(yīng)用細(xì)砂紙打磨連接管內(nèi)壁和導(dǎo)線(xiàn)去除毛刺或雜質(zhì)。
b根據(jù)導(dǎo)體截面選擇尺寸適當(dāng)?shù)哪>?,必要時(shí)可在連接管內(nèi)增加線(xiàn)芯。壓接時(shí)要先壓內(nèi)再壓外,壓完一道后,要檢查是否壓接可靠再繼續(xù)壓接。
c壓接完成后,應(yīng)挫去壓痕,用砂紙將毛邊打磨光滑,使連接管表面光滑、無(wú)毛刺,避免運(yùn)行中因尖端放電導(dǎo)致該處絕緣過(guò)速老化。
2、電纜剝切不細(xì)致
電纜剝切不細(xì)致容易導(dǎo)致主絕緣表面損傷,大部分是在剝除外半導(dǎo)電時(shí)用力過(guò)猛。主絕緣損傷,導(dǎo)致電場(chǎng)分布不均,在運(yùn)行中加速絕緣老化,最終將擊穿絕緣。
注意事項(xiàng):
a剝切難點(diǎn)在于剝切半導(dǎo)電層,需要工作人員在平時(shí)多加練習(xí),注意半導(dǎo)電厚度,切勿用力過(guò)猛,劃痕時(shí)力度均勻,不能損傷主絕緣,同時(shí)外半導(dǎo)屏蔽層還要制作45度倒角。
b去除半導(dǎo)電層后,要仔細(xì)檢查主絕緣表面是否有劃痕。主絕緣要削出鉛筆頭并使內(nèi)半導(dǎo)電層露出適當(dāng)長(zhǎng)度,方便壓接管上的內(nèi)半導(dǎo)帶搭接主電纜的內(nèi)半導(dǎo)屏蔽層。必要時(shí)還應(yīng)使用細(xì)砂紙打磨拋光,然后在主絕緣表面涂抹硅脂膏,以修復(fù)主絕緣,增強(qiáng)密封性。
3、清潔工作不細(xì)致
制作電纜中間頭時(shí),大多是在露天條件下,空氣中的雜質(zhì)容易沾到主絕緣表面上,剝除半導(dǎo)電時(shí)也容易在主絕緣表面殘留半導(dǎo)電顆粒,從而導(dǎo)致爬弧,最終致使電纜絕緣被擊穿。
注意事項(xiàng):
a制作電纜頭依條件盡量選擇較好作業(yè)環(huán)境,防止揚(yáng)塵。
b擦拭主絕緣時(shí)可以從壓接處向兩側(cè)清洗,防止半導(dǎo)體顆粒二次污染主絕緣。
4、接地線(xiàn)綁扎焊接不牢
當(dāng)有故障電流時(shí),如果金屬層與接地線(xiàn)接觸不好,可能產(chǎn)生電弧,燒傷電纜主絕緣。
注意事項(xiàng):
在銅屏蔽或鋼鎧接地時(shí),首先要清除表面氧化層,連接時(shí),我單位多用恒力彈簧壓緊;作業(yè)時(shí)注意做好密封,防止電纜運(yùn)行后氧化導(dǎo)致接觸不
良。
5、防水密封處理不到位
在我們平常的施工,尤其是在故障搶修制作中間頭時(shí),稍不注意電纜線(xiàn)芯便易進(jìn)水。
注意事項(xiàng):
a在制作電纜中間頭前,應(yīng)先檢查電纜內(nèi)有無(wú)水分。
b在熱縮絕緣管前,要檢查主絕緣表面,防止遺留水分。
c在連接管外纏繞紅色半導(dǎo)電后,還應(yīng)在半導(dǎo)電與主絕緣交口處纏上白色密封膠,阻止線(xiàn)芯內(nèi)部水分溢出。熱塑時(shí)內(nèi)外護(hù)套兩端也要纏繞密封膠,防止外界水分入侵電纜內(nèi)部,達(dá)到有效防潮。
四、結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,電纜中間頭的制作細(xì)節(jié)較多,注意事項(xiàng)較繁瑣,想要使制作的中間頭質(zhì)量過(guò)關(guān),環(huán)境及制作工藝缺一不可。我們這些工作人員要不斷提高自己的業(yè)務(wù)能力和責(zé)任心,從自身保證制作出來(lái)的電纜中間頭的質(zhì)量。只有這樣,才能切實(shí)提高10KV電纜中間頭的質(zhì)量,減少故障,提高鐵路供電的穩(wěn)定性和可靠性。
參考文獻(xiàn):
[1]吳崇榮.10kV電纜中間接頭制作工藝優(yōu)化[J].華東科技(學(xué)術(shù)版),2015(08).
[2]蔡志遠(yuǎn).10kV冷縮電纜中間接頭制作工藝流程分析[J].建材與裝飾,2013(23).
[3]彭明亮.10kV電纜中間接頭制作質(zhì)量提升探討[J].科技視界,2015(26).
[4]江日洪.交聯(lián)聚乙烯電力電纜線(xiàn)路[M].北京:中國(guó)電力出版社,1999.[5]趙凱,淺談電力電纜中間接頭制作中的注意事項(xiàng)。《科技資訊》,
2014
[6]李宗廷,王佩龍.電力電纜施工手冊(cè)[M].北京:中國(guó)電力出版社,2002.
作者簡(jiǎn)介:李海鵬,1994.06,男,漢,河北省石家莊人,本科學(xué)士,助理工程師,電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)。