高海

（大慶石化建設有限公司，黑龍江 大慶 163714）

110kV 電力電纜投運前必須經過施工安裝過程，通過了解110kV 電力電纜的基本結構和產品資料做到安裝前的檢驗，電纜終端附件的了解，借用絕緣空間的檢查試驗等項目，對絕緣狀況的診斷和絕緣可靠性的確定。

1 電纜的結構分析檢查，

110kV 交聯電力電纜的內部結構：石墨層主要是增加電纜的強度，耐酸堿腐蝕，其潤滑性降阻效率高，接地電阻穩(wěn)定，減少地電位反擊。PE 護套主要防水防潮，防止內襯層受外界環(huán)境腐蝕。皺紋鋁套作用增加機械強度，傳導泄漏電流，充電電流和故障電流，降低外來電磁場的干擾，保證電場徑向分布。半導電阻水緩沖層是體現出均化電場，絕緣內外平整，使突起屏蔽于半導電層之內；限制電場，避免線芯局部放電，內半導電層與線芯等電位，使二者之間的氣隙不受磁場力的作用；XLPE 絕緣層：交聯聚乙烯絕緣層。作用是承受電壓，電性能好，損耗小，耐電暈性好，耐低溫性好，耐熱性易加工壽命長。導體：傳導電流主要材料為銅、鋁。導電能力好，易加工，價格適中，機械性能好。

2 敷設前的檢查

（1）電力電纜運行最高允許溫度。雖然交聯聚乙烯電纜的導體最高允許正常工作溫度為90℃，短路時為250℃，但這都是交聯聚乙烯材料所能承受最高的極限，電纜在實際運行中適當降低些，對延長電纜使用壽命有好處。

（2）安裝前，應仔細檢查電纜的外護套外觀和兩端頭密封罩密封狀況。外護套出廠前已經火化試驗確保不存在針孔，但在儲存或運輸、裝卸過程中可能會出現意外情況而造成破損。外護套的破損可能會影響電纜的正常使用，應采取適當可行辦法修補后才能使用。電纜端頭密封罩應密封牢固。凡松動的電纜端頭密封罩，應仔細檢查電纜芯內不能存在潮濕水份。否則會影響電纜正常工作。

（3）電纜的彎曲半徑要求。電纜安裝敷設時，在彎曲各曲線處會產生不同方向拉伸力，產生導致電纜損壞的動態(tài)壓力。而且電纜有安裝敷設牽引時所產生的動態(tài)壓力比電纜在靜態(tài)多，所以在各種情況下，電纜的彎曲半徑盡可能的大一些。

電纜最小彎曲半徑可按下式計算。

R=F×D(mm）。

式中，R 為電纜彎曲半徑，mm；D 為電纜外徑，mm；F 為彎曲半徑系數，參見表1。

表1

（4）電纜用于管道敷設時，應選用能抵擋在電纜安裝時不變形的聚乙烯重型硬管，且內壁應光滑，同時在安裝敷設的電纜護套上涂上石墨、滑石粉和其他適當的潤滑劑，以防止安裝時電纜的護套損壞。

3 安裝時電纜的拉力控制

（1）安裝時，電纜的拉力應在一定的范圍內，否則會損壞電纜，電纜的最大安全拉力取決于電纜材料的應力極限。

電纜的最大拉力F 按下式計算F=N×Ac×S（kN）

式中，F 為電纜最大拉力，kN；N 為電纜導體中單線根數；Ac 為每根單線截面積，mm2；S 為最大安全抗拉應力，kN/mm2，參見表2。

表2

（2）電纜附件安裝要求：

①終端頭：終端的鎧裝（鎧帶）和銅屏蔽層應分別用絕緣絞合導線單獨接地，銅屏蔽層接地線的截面不得小于25mm2；鎧裝層（鎧帶）接地線的截面不應小于10mm2。

②中間接頭：中間接頭內銅屏蔽層的接地線不得和鎧裝層（鎧帶）連在一起，對接頭兩側的鎧裝層必須用另一根接地線相連，而且還必須與銅屏蔽層絕緣。如接頭的原結構中無內襯層時，應在銅屏蔽層外部增加內襯層，而且與電纜本體的內襯層搭接處的密封必須良好。即必須保證電纜的完整性和延續(xù)性。廉潔鎧裝的接地線外部必須有外護套而且有與電纜外護套相同的絕緣和密封性能，即必須確保電纜外護套的完整性和延續(xù)性。

4 變壓器電纜頭升高座檢查

（1）變壓器電纜頭升高座下端設有與110kV 電纜終端插拔入口，容器上端設有放氣閥，人孔，側面設有進油閥，并裝有油位計等測量油量，容器安裝在固定支架上，容器外殼與支架設有接地裝置。變壓器電纜頭升高座內充滿絕緣油。

（2）絕緣油試驗分析。絕緣油的簡化試驗及色譜分析。新裝變壓器油中H2與烴類氣體含量（μL/L）任一項不宜超過下列數值：總烴：20H2：10C2H2：0。

（3）油中微量水分的測量，應符合下述規(guī)定：變壓器油中的微量水分含量，對電壓等級為110kV 的，不應大于20mg/L；220kV 的，不應大于15mg/L；330 ～500，不應大于10mg/L。

（4）油中含氣量的測量，應符合下述規(guī)定：電壓等級330-500kV 的變壓器，按照規(guī)定時間靜置后取樣測量油中的含氣量，其值不應大于1%（體積分數）。

（5）對SF6氣體絕緣的變壓器應進行SF6氣體含量檢驗及檢漏：SF6氣體含水量（20℃的體積分數）一般不大于250μL/L。變壓器應無明顯泄漏點。

5 插拔式電纜終端制作

（1）基本構成：環(huán)氧絕緣體座又稱GIS 插拔座，包括環(huán)氧絕緣體和導體靜觸頭，與GIS 裝置母線或變壓器繞組進行連接。主要作用為絕緣，承受電壓。

導體棒為GIS 插拔動觸頭，主要與電纜的導體進行連接，與GIS 插拔靜觸頭配套使用，接通GIS 裝置母線或變壓器繞組進行持續(xù)供電。GIS 應力錐是在終端頭里，應力錐主要將電纜外屏蔽端口處半用導電材料進行延伸，通過改變其幾何形狀的方法改善電場強度分布極不均勻的情況，以達到提高介電強度降低電場強度，均勻電場的目的。壓緊裝置在應力錐和電纜保護管中間，保證應力錐與環(huán)氧絕緣體內壁嚴密、無縫隙全面的緊密連接。電纜保護管主要連接應力錐、壓緊裝置和皺紋鋁套間的導通固定件，降低電場強度，均勻電場，與大地等電位連接。安裝法蘭盤主要與電纜終端GIS 插拔裝置與GIS裝置或變壓器器身可靠牢固連接。熱縮管與電纜保護管末端與電纜外護套熱縮到一起，防水防潮及防腐蝕，增加機械強度。

（2）制作工藝過程。工藝流程：校潮、剝切外護層制作地線、制作護套、剝切電纜半導電層及絕緣層、 作標識、制作電纜終端、試驗。操作工藝：檢查產品所有的部件、預切斷電纜、處理及校直電纜、壓接導體引出棒、拋光電纜絕緣、套入應力錐、組裝、封鉛、連接接地電纜。

①在工作之前，預先認真檢查所有部件的數量及外觀質量。

②預切電纜，將電纜垂直豎立，并確定最終切斷位置。在“預斷點”處切斷電纜。

③處理電纜，在預斷點向下量取La+200 處做標記，向端部量取400mm，去掉外護套，露出鋁波紋護套；由標記向下300mm 刮掉電纜石墨層；將露出的電纜波紋鋁護套進行加熱，用清洗劑認真清洗波紋鋁護套表面防腐瀝青，清洗干凈；并用鋼鋸打磨波紋鋁護套表面，打磨長度為280mm；在露出的波紋鋁護套處，進行預封鉛，焊涂鋁焊料厚度0.5 ～1mm；去掉波紋鋁護套，保留300mm，鋁護套端口處用鉗子處理成喇叭口狀，避免損傷電纜絕緣屏蔽。用直尺檢查電纜的校直情況。然后由最終切除點處，鋸掉多余電纜，電纜線芯界面要與電纜軸垂直。

去掉阻水帶，保留50mm，把阻水帶用保護帶燃燒固定。按圖四尺寸處理電纜絕緣屏蔽層和絕緣層，露出線芯，再將電纜絕緣端頭處理成鉛筆頭型。

（3）壓接導體引出棒（500mm2以下需先套應力錐后壓接導體引出棒）。

表3

（4）拋光電纜絕緣保持表面的圓滑形狀，確認電纜絕緣表面沒有劃痕，并符合要求。

（5）套入應力錐。在電纜絕緣表面和應力錐內孔表面均勻地，薄薄地涂一層硅脂；套入應力錐。

纏繞帶材：首先去除阻水帶外面的保護帶，最內層：從應力錐末端20mm 半搭接纏繞一層半導電帶到阻水帶并搭接20mm；中間層：距半導電帶前端5mm 處開始向鋁波紋護套半搭接纏繞一層銅網并與鋁波紋護套搭接20mm 并用銅扎線固定牢固；最外層：從半導電帶前端開始向鋁波紋護套半搭接纏繞一層PVC 帶，并與鋁波紋護套搭接25mm。

用保鮮膜從導體引出棒到電纜鋁波紋護套全部包裹，待組裝用。

（6）組裝（注意：整體式組裝按照順序進行制作）制作上部金具（注意O 型圈）；按IEC62271IEC60859 規(guī)定，有兩種尺寸制作方式：470 型和757 型。

把組裝好的環(huán)氧套管組件，用M12×90 螺栓通過制作法蘭連接到制作到開關柜上；把已處理好的電纜制作到環(huán)氧套內，導體引出棒的多點接觸器與上部金具A 要很好地接觸；制作壓緊裝置和電纜保護管：先用預緊螺栓M10×60 把電纜保護管壓縮到M10×30 螺栓能裝的位置，旋入M10×30 螺栓，卸下預緊用螺栓，擰入M10×30螺栓使電纜保護管與環(huán)氧套管底部緊貼。

（7）鉛封8.1 封鉛抹平，此時要進行溫度測控，溫度測控點溫度應低于120℃；（封鉛形狀為蘋果形，絕不許假焊）繞包絕緣自粘帶兩層，搭接50%；在繞包絕緣自粘帶部位套入熱縮管（φ200×500），用噴燈烘烤使熱縮管收縮，收縮后的熱縮管端口用內J-30，外PVC 纏繞，部位詳見制作圖紙。

（8）連接地電纜，按照制作要求去掉接地電纜絕緣，露出電纜線芯；用壓鉗將線端子壓到接地電纜線芯上；用螺栓將接線端子同保護管上的端子接到一起，并且通過接地箱接地。

6 SF6 電纜頭倉的檢查

110kV 交聯電力電纜插拔式GIS 終端試驗在GIS 裝置SF6 氣體微水試驗、GIS 裝置交流耐壓試驗及變壓器絕緣油檢測合格，方可進行110kV 交聯電力電纜插拔式GIS終端試驗。

微水測量：測量斷路器內SF6氣體的微量水含量（20℃的體積分數），應符合下列規(guī)定：與滅弧室相通的氣室，應小于150μL/L；不與滅弧室相通的氣室，應小于250μL/L；SF6氣體含水量測定應在斷路器充氣48h 后進行。

現場安裝時，在開關設備充氣后，SF6 絕緣氣體水分含量的首次測量將由生產廠商進行。維護時需打開氣室，因此，維護工作后必須檢查水分含量。允許的水分含量極限值表。

說明：ppmv=“百萬分之幾”的水分含量。當操作壓力介于充氣壓力和最小額定壓力之間時，露點值是有效的。

主要方法：一是將110kV 交聯電力電纜插拔式GIS終端安裝在GIS 裝置的電纜倉內，充氣SF6 氣體5.2Pa；電纜另一端安裝在變壓器電纜插拔座內（變壓器內部繞組與插拔座斷開），充滿絕緣油。二是利用GIS 試驗樁安裝在GIS 裝置上進行充氣SF6 氣體完成。

表4

7 檢查試驗

利用串聯諧振耐壓試驗裝置GDTF-270kVA/270kV 進行交流耐壓試驗，根據GB50150-2016《電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準》中110kV 交聯電力電纜交流耐壓試驗電壓應為2U0，耐壓時間60min。

圖1

8 結語

通過110kV 電力電纜的投運前的檢查過程，體現出做工的精密細致符合性，制作上做到了結構完美的復原性，檢驗試驗完成其電纜的可靠性。并且體現出以下優(yōu)點：

（1）檢驗設備使用空間小，安裝方便，可以解決“不具備上述試驗條件或有特殊規(guī)定時”的環(huán)境下進行110kV GIS 電纜終端頭及電纜試驗。

（2）電氣設備試驗數據的積累為項目工程建設提供可靠的數據支撐，并且做到了工程施工過程的閉環(huán)管理。

（3）建設高質量完美工程創(chuàng)造了條件。