交联电缆范文

时间:2023-02-23 18:44:16

交联电缆

交联电缆范文第1篇

关键词:电力电缆;直流耐压;直流泄漏

摘 要:文章对电力电缆试验进行了简单分析,重点分析了高压直流加压对交联电力电缆作用和副作用的产生和原因。

关键词:电力电缆;直流耐压;直流泄漏

在现在农网中受出线空间的限制等影响,各电压等级的交联电力电缆的使用越来越多。为了解电缆运行状态,必须对其进行性能测试试验。对一些试验项目进行了简单介绍,对一些试验项目的优势与缺点进行了简单分析。

交联电力电缆的常规试验项目主要有绝缘电阻测试、直流泄漏测试、直流耐压测试、交流耐压测试、电缆护套测试等。在做试验项目时要了解试验项目的正确方法、现场的测试环境与安全情况,及影响试验的各种因素。更要理解试验项目的作用。因为是高压试验项目,所以试验时首先应注意安全(包过人身安全、试验设备安全和被试设备的安全),其次应注意影响电缆测试值的各种因素。如在做电缆绝缘电阻测量时,首先应了解电缆是电容设备在加压后会储存大量的电荷,测试完成后应充分的放电并接地。并了解测试时温度、湿度、电缆剩余电荷对电缆绝缘电阻测量值的影响。应尽量的多做一些试验项目,以进行综合性判断。

在电力电缆试验中主要的常规测试有主绝缘电阻测试(包过吸收比和极化指数)、电缆外护套绝缘电阻值和内衬层绝缘电阻、直流泄漏测试、直流耐压、交流耐压等。如需了解电力电缆的特出情况,就需要在做一些特出的试验。如电缆故障测试等。

在试验之前首先要了解我们试验目的是什么,我们对电力电缆试验的目的是检查电缆是否合格,有何隐患,以便及时处理确保设备的安全运行,我们在做每一项试验之前,我们都应知道该试验项目能发现电力电缆的什么类型的缺陷,不能发现电力电缆的什么类型的缺陷。因为判断电力电缆是否合格,不能只凭单项试验数据来判定,电力电缆是否合格需要多个试验项目的数据,来分析判断。

如电力电缆的绝缘电阻测试:他能够发现电缆的贯穿性绝缘缺陷,对电力电缆的整体性受潮、绝缘下降反应敏感,但不能发现一些间断性绝缘缺陷和高阻性绝缘缺陷。如绝缘介质中的气泡、杂质等。但直流耐压试验对发现绝缘介质中的气泡、杂质等,是十分有效的。然而该试验项目并不适合与交联聚乙烯电力电缆,这又是因为什么呢?让我们来分析一下。

直流耐压试验的主要作用在于检验电缆的耐压强度。因为直流耐压试验加压比较高,可以发现一些别的试验项目不能发现的电缆缺陷。如非贯穿性缺陷、高阻性绝缘故障、绝缘介质中的气泡等。电缆的直流击穿强度交流的二倍,所以电缆可以承受更高的直流电压。这就可以揭露一些低电压下不能发现的电缆隐患。如绝缘介质中的气泡、杂质等。很多情况下,我们用兆欧表检测电缆绝缘良好,而在直流耐压试验中发生绝缘击穿,可见直流耐压是检测高压电缆绝缘缺陷的有效手段。虽然直流耐压可以检测出一些不易发现的设备缺陷,但对高压交联绝缘电力电缆加压试验时,由于交流与直流电的特性差别,会给交联绝缘电力电缆带来一些伤害。

直流耐压试验为何会在交联聚乙烯绝缘电缆时产生副作用。是因为直流电压与交流电压下的电场分布特性不同引起的。我们先看一下直流耐压试验可能给高压交联聚乙烯绝缘电缆带来哪些伤害。

(1)高压交联聚乙烯绝缘电缆的有些缺陷是直流耐压试验很难发现的。如交联聚乙烯绝缘中的水树枝等绝缘缺陷。

(2)在交流电压作用下某些不应发生的问题,在直流耐压试验时却发生了击穿或留下缺陷,我们工作中就遇到过有些正常运行的高压电力电缆,在做过直流耐压试后投运不久就发生击穿事故。

(3)高压直流耐压试验会在交联聚乙烯材料中产生电荷累积效应,将加快绝缘老化,缩短电力电缆的使用寿命。

(4)由于高压直流耐压试验时的电压会高于平时运行电压几倍,会影响附近的其他电气设备。

交联聚乙烯电缆的预防性试验往往集中在很短的时间对所管辖的电缆进行试验,不仅劳动强度大,而且难以对每条电缆都进行仔细分析;高压电力电缆的交流耐压试验设备沉重复杂、试验环境要求较高且影响其他检修工作、试验时间较长,对周围的安全环境要求高,短时间内很难对所管辖的全部电缆进行试验。但长期用五、六倍电压做预防性耐压试验也是不合理的。

电缆泄漏电流的测量与直流耐压试验反应的电力电缆缺陷类型是不一样的。泄漏电流主要是反映介质整体受潮与整体劣化情况。直流耐压试验主要反应介质中的气泡和机械损伤等局部缺陷等。

依据泄漏电流判断绝缘状况时,应注意以下几点:

(1)在测量泄漏电流的过程中电压升高的每一阶段都必须注意观察电流随时变化的趋势。

(2)良好的绝缘在试验电压下的稳态泄漏电流值随着时间的延长应保持不变,有的略有下降。

为了保证泄漏电流测试值的准确性需要注意下列事项:

(1)试验加压时由于试验电压高(特别是35kV以上电压等级的电缆)通过被试电缆表面及周围空间的泄漏电流相当大,极大的影响着被试电缆的测试值。为保证测量数值的准确性,必须在测量时对电缆的两端加适当的屏蔽。我们在日常工作中就遇到过很多案例,如:某10kV高压柜出线电缆试验,电缆的一端在高压柜内,另一端在配电室,由于空间狭小在电缆没加屏蔽时测量值高达48uA,而再给电缆两端加上屏蔽再次试验时,其测量值下降到3uA。由此可见在电缆两端加适当的屏蔽,测试值的影响。

(2)测量的微安表应接在高压端,这是因为绝缘良好的电缆泄漏电流一般都很小,但设备及高压引线的杂散电流却相对较大,对测试值影响显著。此时如将微安表接在低压端进行测量,势必将杂散电流一起计入测试值。会与真实的泄漏电流值产生很大的误差。必须将微安表接在高压端进行测量,并注意屏蔽后才能获得准确的试验结果。

由于交、直流电压下电场分布的不同,导致了击穿特征的不一致。在认识到直流耐压对电缆的伤害后,我们加强了对交联聚乙烯电缆的交流耐压试验,相比直流耐压试验,交流耐压试验加压较低,虽然没有直流耐压试验给电缆带来的伤害,由于容量的关系,交流加压设备一般沉重复杂,其中一些还需要动用如吊车等设备,这非常不利于试验工作的开展。

所以应电力电网发展的要求,我们大力开展在线监测和新的试验方法以替代不适合的试验项目。如我们开展的电缆内外护套的带电检测。我们根据电力电缆铜屏蔽层与铠装层上的感应电荷的特点,(电力电缆的接地方式为单端双接地)我们在电缆铜屏蔽层与铠装层的接地点上分别串入电流表或安装电流测试装置。当电缆正常运行时电缆铜屏蔽层与铠装层上的感应电荷只有一点接地,无法构成电流回路,其电流表中的电流没有显示或电流很小。但当电力电缆的外护套破损时,其破损点与接地点形成了两点接地,其感应电荷也在两点之间形成电流回路,这样串联在铠装层上的电流表中就有相应的电流通过。同理当电力电缆的内护套破损时,其破损点与接地点也形成了两点接地,其感应电荷也在两点之间形成电流回路,这样串联在铜屏蔽层上的电流表中就有相应的电流通过。这样我们通过检测电流表的变化,就可以检测电力电缆外护套与内衬层是否破损。

为了充分对电力电缆的检测,避免对交联电力电缆的伤害,除泄漏电流为依据判断电缆绝缘优劣外,一般预防性试验只进行下列项目。

(1)测量电缆主绝缘的绝缘电阻值。

(2)检查直埋电缆的外护套、内衬层有无损伤。

以上论述说明对交联电力电缆的试验项目必须有正确的理解和认识。否则会给电缆带来不必要的伤害,甚至影响电缆的安全运行。毕竟我们试验的目的是检查电缆是否有无缺陷,以保证电缆的安全运行。而不是伤害电缆。

参考文献

[1]陆平.10kV交联电力电缆试验与故障预防[J].江西建材,2010.

交联电缆范文第2篇

关键词:交联电缆;接头故障;对策

1交联电缆接头的运行

目前,中国的电力系统通常采用6~10kV高压电力电缆,这主要是由于其良好的接头及配件,从安全和经济的角度考虑的,在实践中,为了保证电力的长期使用,必须使用设计合理,电缆接头的科学建设。虽然将XLPE电缆作为承载力,但电流密度需要求更严格的导体。对接头质量的要求也越来越严格,特别是6-10KV电动机电缆,由于其特殊的工作环境的要求,将大大提高电缆的指标。所以我认为XLPE电缆附件是重要的,并在电缆中起着重要的作用。XLPE电缆在我国起步较晚,目前有10年的历史,但在国外已经得到了非常广泛的传播,交联电缆在中国的问题太多,但我相信,随着技术的发展,科学的进步,未来电缆将得到很好的发展。

2分析交联电缆接头故障

引起交联电缆故障的原因很多,如附件质量问题;附件选择型号,规格不符合要求;施工人员过失安装;使不同方式连接接头操作等都可能导致故障。不同类型的电缆,麻烦也会不同,油纸绝缘电缆接头失效是主要方面,而交联电缆接头故障主要是导体连接。在运行时,XLPE电缆允许操作在高的温度,这对电缆接头有更高的要求,要求它具有极高的耐热性能,才能避免因高温发生故障。一旦出现问题,需要从时间的电缆接头的检查时间,避免接触电阻,有时绝缘接头的破坏导致相间短路,引起爆炸摧毁。总结起来,接触电阻的增加的原因如下。

这主要是施工人员在指挥过程之间的连接不正确。无论是接线端子还是连接管,由于人类或环境的影响,都会造成关联的杂质,但人们普遍不重视的杂质的影响,因而造成严重的后果。特别是在铝的表面容易产生氧化铝薄膜和保温的硬质层,所以连接过程的铝导线比铜导体连接技术比较麻烦,技术要求比较高。除了机械连接本身发热的原因,施工人员的技术水平也有很大的关系。由于施工人员水平较低,连接达不到要求,机器一旦运行,接头温度升高,产生的氧化物薄膜会低接触电阻,损坏导线,高强度的交联绝缘剥离。当建筑工人因为水平的因素,施工不当也会导致交联绝缘层的损伤,在导线断裂的时候降低了接触面,使机器发热严重。而且由于导体连接线芯不到位,导体连接绝缘剥切长度的要求不达标,容易造成剥切长度不够,或者在卷曲的线位串的端部形成空隙,从而使得接触电阻增大,热量增加。

2.2压力连接不足

目前只提到坑连接的电缆数量的设计数据,但没有详细说明卷曲卷曲的面积和深度。无论什么样的压力连接,接头电阻主要是接触电阻,接触力的大小和接触电阻和实际接触面积的大小有很大的关系,也直接影响压接工具的输出使用吨位。引起导线连接压力不够的原因主要有3个。接头压力不足、卷曲机的生产厂家目前的水平还比较低,没有统一的标准,管理和产品质量普遍较低。近几年来一些地方进口或生产的国外产品,由于国外标准的实施,中国实际的依从性,风险会增加故障。

连接配件差距大。现在的交联电缆接头主要用于油纸电缆,终端或风扇导线和压力管的生产。圆形和扇形线芯从理论是同样有效的部分,但在实际应用中的有这两种效应之间的巨大差异。交联聚乙烯电缆导体的圆形线芯紧捻,及配件将岑在大的差距。接触电阻和所施加的压力成反比,导致接触电阻的增加。有很多假冒伪劣商品目前市场上,这些产品的生产过程是不符合国家的要求,在正常运行情况下,负荷稍有波动不可避免的失败。

2.3接头部分不足

交联聚乙烯电缆和油纸电缆的载流能力,环境温度为25℃,比较得出的结论是:zq2 - 3×240文铜芯电缆可以yjv22-3×150交联铜芯电缆更换。因为yjv22-3×150交联电缆的载流能力476A章;和zq2-3×240油纸电缆的载流能力是N,超越56A。zlq2-3×240 yjlv22-31×50的替代品,因为交联3×150铝芯电缆的载流量载流量364a,3×320a 240铝芯电缆,交联聚乙烯绝缘电缆也超过44a。如果允许载流量计算,150mm2交联电缆与240mm2油纸电缆基本上是相同的,或硬件150mm2交联电缆连接的应用240mm2的正常运行。因此,连接硬件部分会是交联电缆接头发热严重的重要原因。

2.4散热性能不佳

绕线式连接器和各种铸造联合,不仅绕包绝缘交联电缆绝缘层厚,而且充满了热缩接头的混合物,超过绝缘和电缆本身的保护层的两倍多。目前市场上使用普遍较低,已在联合抵抗。当电缆在正常负荷运行,温度可达100℃,当电缆的电缆芯线满负荷,温度达到90℃,接头温度高达140℃,当温度升高时,该氧化膜增厚的关节,接触电阻增加,绝缘层的作用就会减弱绝缘,甚至丧失功能,作为一种非绝缘层,将导致此类故障的发生。

综上所述增加连接金具接点的压力,降低操作温度,清洁连接金属材料表面,改进的结构尺寸,连接配件的优质配件,严格的施工工艺是降低接触电阻的主要因素。

针对以上问题,我们从以下几个方面入手,改善接头质量。电缆附件,按照电缆附件的国家有关规定需要精湛的技术和严格的选择。禁止的假冒伪劣产品的使用,增加对新技术的投资力度,新产品的研究,新产品的推广,测试新产品。优良的材料,规格,截面符合要求,以确保连接配件的安全运行。选择不同的连接配件,保证电力系统的安全性和稳定性。连接管应采用铜杆或1 #铝车加工,尺寸应为交联电缆芯径符合要求。大吨位选择卷曲卷曲机,除了卷曲数,但同时也要确保所有的其他要求。训练有素的技术,工作认真负责,能胜任电工维修安装和运行电缆施工。综合素质水平相当高的电缆工人,提高建设水平,制定施工安全规范,确保安全,确保施工质量满足要求。

3提高交联电缆接头质量的对策

由于交联电缆接头所处的环境和运行方式不同,所连接的电气设备及位置不同,电缆附件在材质,结构及安装工艺方面有很大的选择余地,但各类附件所具备的基本性能是一致的,所以应加强以下几点措施来提高接头质量。

① 必须选用技术先进、工艺成熟、质量可靠、能适应所使用的环境和条件的电缆附件。对假冒伪劣产品必须坚决抵制,对新技术、新工艺、新产品应重点试验,不断总结提高,逐年逐步推广应用。

② 采用材质优良、规格、截面符合要求,能安全可靠运行的连接金具。对于接线端子,应尽可能选用堵油型,因为这种端子一般截面较大,能减小发热,而且还能有效的解决防潮密封。连接管应采用紫铜棒或1#铝车制加工,规格尺寸应同交联电缆线芯直径配合为好。

③ 选用压接吨位大、模具吻合好,压坑面积足,压接效果能满足技术要求的压接机具。做好压接前的界面处理,并涂敷导电膏。

结语:

我国在电力电缆的应用中,其建设水平普遍较低,技术水平尚不成熟,电缆接头故障的主要位置,因为不同的变化等等各种交联电缆接头故障会有所不同,除发热问题,联合失败的密封问题,引起的应力问题,耦合问题,接地问题,还应该重点关注。

参考文献

[1]赵云平.矿用交联电缆接头故障原因及对策.科学之友(B版).2008-01-10.[2]张利军.交联电线接头故障原因及对策.今日科苑.2008-08-23.

交联电缆范文第3篇

关键词:110kV交联电力电缆;检测技术;评估

交联电力电缆适用于工频额定电压3.6/kV-26/35kV办理配电线路作配送电能之用。在当前时代中,社会对于电能的需求量正在日益增多,这也促使城市中的电力电缆敷设工程的数量快速增加,而大量的外部电缆不但会影响城市的整体美观性,而且还会受到一些外界因素和条件的影响,这样就不能够有效保证电力电缆的供电稳定性,因此,在目前的电力系统中,使用的基本上都是交联电力电缆,其对于传统的电缆来说有着非常大的应用优势。在进行110kV交联电力电缆使用的过程中,需要对其进行有效的检测,在这个过程中应利用科学的检测技术,确保110kV交联电力电缆的使用性能非常好,从而保证电能的安全、稳定、可靠的供应,为人们使用电能提供方便。

1 10kV及以上交联电缆检测技术综述

1.1 110kV及以上交联电缆交叉互联系统接地电流监测

为抑制110kV及以上XLPE电缆金属护套内产生较大环流,通常采用单端接地或者交叉互联两端接地的方式,此时电缆的接地线电流为零或者很小,如果电缆外护套绝缘有破损造成金属护套多点接地,会在金属护套、接地线、接地系统间形成回路,产生较大的接地线电流。因接地线电流较大,可用电流互感器直接对其进行采样,实现电缆外护套状况的在线监测。

1.2 高压电缆线路运行温度的在线实时监测

伴随有局部温度升高,温度己成为判断电缆运行是否正常的关键要素之一。电缆温度在线监测按照测温点的分布情况,可分为两大类:分布式在线温度监测和点散式在线温度监测。

前者对电缆线路全线进行温度监测,后者只对电缆终端、中间接头等故障多发部位进行温度监测,分布式光纤测温系统是利用光纤对光纤内传输的光波参量进行调制,并对调制过的光波信号进行解调检测,从而获得待测量的一种方案。

1.3 电缆的局部放电(PD)检测

局部放电测试是评估电力电缆绝缘质量的重要方法。由于交联电缆的绝缘结构中会因加工技术上的难度或原材料不纯而存在气隙和有害杂质,或者由于工艺原因,在绝缘与半导电屏蔽层之间存在间隙或半导电体向绝缘层的突起。同时,交联聚乙烯电缆中间接头和终端头的绝缘结构中往往由于安装技术上的难度或界面材料原因而存在气隙、杂质,或绝缘与半导电屏蔽层间存在半导电体向绝缘层的突起,在这些气隙和杂质尖端处极易产生局部放电。

局部放电测量用于现场测量时,外部噪声干扰严重,测量很困难,当怀疑交联电缆有缺陷和被破坏时,值得花时间和代价进行局部放电的测量,通过降噪方法把噪声等级降低到局部放电水平以下,通过观察局部放电信号的幅度与相位以及信号与升降压之间的变化关系,可以知道缺陷的形式和位置以及它们对电缆绝缘的影响。

2 电缆检测技术的应用策略

2.1 多参量联合检测的状态诊断技术

在电力电缆使用的时候,其自身会收到外界因素以及内部条件的严重影响,而且影响的方式也非常复杂,就算是同样的问题表现出来的实际情况也有可能存在较大的差异,因此,使用一个参量对电力电缆进行检测的话,准确性会非常低,因此,在针对电力电缆检测的过程中,必须采用多参量联合检测的方法,从而提高诊断技术的精准度。

2.2 超宽频带局部放电在线检测技术

对于固体绝缘来说,局部放电会对其造成非常严重的影响,而且这种影响是不可修复的,在现阶段,我国的局部放电检测技术还处于较为初级的阶段,只对放电量和次数进行检测,因为局部放电的过程中,产生的电量会逐渐减小,不同的电力电缆也会产生不同的局部放电电量,因此,就造成局部放电检测的结构存在差异,使检测技术的应用效果和主要的功能没有充分的发挥出来,影响超宽频带检测技术的准确性。应利用全息获取宽频的局部放电脉冲,再针对脉冲中的参数进行细致的研究,这样就能够针对电力电缆是否存在问题以及使用年限等等参数进行良好的检测。

2.3 建立电缆运行和维护数据库及知识库

对电力电缆的运维数据库进行科学的建设能够有效加强电力电缆检测技术的评估质量和效率,并且对数据库的不断完善也可以对专家系统进行建立和完善,从而使相关管理人员能够进行更加科学规范的决策。

2.4 建立动态载流量管理系统

110kV交联电力电缆一直会受到电场和热场两种应力场,电力电缆中无时无刻都存在着电流,并且点流量也是在随时改变的,每天、每个时间点、每个季节的电力电缆中的电流量都是不同的,从而产生的场也不同,而热场是一直变化的数据,其主要是由于负荷电流引起的热能产生的。针对这两种应力场,电力部门应设立动态载流量管理系统,对电力电缆中的热场应力进行实时的监控,从而对其还能够承载的点流量进行明确。

结束语

电能是当前人们使用最为普遍的能源之一,而且城市建设和社会发展都离不开电能的供应,并且人们对于电能的需求量也在快速增长,这就促使电网系统的建设规模更大,在进行实际建设的过程中,必然会针对电力电缆进行敷设,如果使用传统的电力电缆就会致使城市中的电力线路过多,影响城市的美观和形象,而且供电的稳定性也得不到保证,因此,使用交联电力电缆。在110kV电力电缆敷设和使用的时候,应利用高效规范的检测技术对其稳定性以及其它参数进行良好的检测,并且在检测技术应用的过程中,对各种检测技术的效果进行评估,从而保证110kV电力电缆的检测结构非常准确,提高电力系统的安全、稳定运行。

参考文献

[1]王新欣,崔俊志,刘振山,等具备世界领先水平的500kV交联电缆系统应用项目进入实质性实施阶段[J].高电压技术.2007,02(02):348-349.

[2]杜皖宁,张丽艳,等.悬链式交联电缆生产线牵引装置的力学原理[J].机械研究与应用.2000,13(02):336-337.

[3]蒋佩南,邓长胜,王国兴.交联电缆的发展动向与需求预测[J].供用电.1995,08(01):116-117.

[4]朱晓华.110kV及以上高压交联电缆故障探析[J].科技创新与应用.2015,10(28):222-223.

交联电缆范文第4篇

关键词:交联电力电缆试验;故障预防;对策分析

中图分类号:F407.61 文献标识码:A 文章编号:

交联电力电缆因其使用优势显著得到人们的普遍重视,并被应用到很多领域电缆的铺设中,它的主要特点包括运行起来安全性能强,可以承载很高的热量,稳定性高。对交联电力电缆进行试验时,采用一般电缆的直流耐压方式效果不佳,甚至会起反作用,因而现阶段主要的方式是采用串联谐振交流耐压试验。

一、10kV交联电力电缆试验方法分析

对一般的电缆来说,直流耐压试验可以准确地测量出电缆所能够承受的最大电压值,还可以有效发现绝介质中存在的气泡、机械损伤故障等一些缺陷,更好地为系统服务。在直流电压的作用下,根据电阻的具体分布情况,绝缘介质中的电位会重新进行分布,因而如果介质存在着一定的缺陷,在电压的影响下,有缺损部分的电阻就未被串联进介质中,这样就比较容易发现出现故障的部位。电缆绝缘层在直流电压下的击穿强度约为交流电压下的两倍,所以可以施加更高的直流电压对绝缘介质进行耐压强度的考验。

但是交联电缆本身的容量大,现有的试验设备更新换代力度不够,如果对交联电缆也采用直流耐压的方式将会导致绝缘层的损坏。通常情况下,和施加直压电流时候的电场分布的情况有所差异,使用交联聚乙烯绝缘电缆的电场分布的具体情况取决于介电的常数大小。交联聚乙烯绝缘材料是通过交联的方式加工而成的,是一种性能比较好的绝缘材料,并且在使用的过程中不会受到外界温度变化的影响,绝缘的特点具有整体性和稳定性,使用交流电压做试验的结果与在直流电压下的结果有着明显的不同。在交流电压下的稳定性比较好,而在直流电压下,绝缘电阻中的电阻率的分布情况是由电场的强度决定的,且是按照电阻率的正比例分配的,分配的比率也存在局部的差异性。生产交联聚乙烯塑料的过程各有差异,主要是工艺制作方式的不同导致在最终的材料中混有了一些杂质,例如甲烷聚乙醇,这种物质的绝缘电阻率非常小,并且在材料中的分布比例是不均匀的,因而使得交联聚乙烯绝缘层中的电场分布具有不均匀性,电场分布的不同也导致绝缘材料的性能就会降低。交联聚乙烯绝缘材料会逐渐积累直流耐压试验的影响,更加促进了绝缘层的老化,从而降低了电缆的使用年限。我国传统的试验方式是将电缆全部依照计划停运,增加五六倍的电压进行实验,如果发现电缆有受潮的现象或者外壳出现了破损的情况可以出现击穿,之后对发生故障的地方进行维修和养护,然后再继续运行。倘若再次运行的时候出现击穿的问题,或者发生漏电的情况要及时再做一次检测,保证系统的正常运行。但是这种方式也有着很多的缺陷,电缆耐压击穿后要停电3天到5天的时间,有时候甚至会耗费更长的时间,所以对很多企业和用户来说也会有诸多的不便,有时候的损失是无法估计的,并且预防性试验通常在春季进行,试验的时间还是比较紧张的,且劳动的强度比较大,而且也不可能对每一条电缆都进行仔细地分析,所以也难免有漏洞发生。

交联电缆具有很大的电容量,不适宜使用传统的工频试验变压器,通常使用的是串联谐振交流耐压试验以及交流耐压试验设备,运输和操作起来都非常方便。串联谐振试验设备又分为调感式和调频式的,前者在运作时候的噪音比较大,自动化水平不高,现在多使用后者,自动化水平高,具有多重保护功能,噪声小,单件设备重量小,组合操作起来非常灵活。交联电缆试验的频率选择非常关键,从目前的发展情势来看,主要有三种,第一种是较宽频率,范围在30-300Hz、20-300Hz、1-300Hz,一般情况下,试验的频率越低,交联电联的试验长度就会相应增大,同时电抗器铁心也会同时放大,则重量增大。第二种是工业频率,范围在45-65Hz,45-55Hz;第三种是为接近工频频率,范围是35-75Hz,经过实践证明在此种频率下进行的试验最为理想。

二、10kV交联电力电缆进行预防性试验的具体事宜

交联电力电缆在进行预防性试验的时候,通常要对很多部位的电阻值进行科学准确的测量。不仅要检测电缆外护套绝缘电阻值,还要对内衬层绝缘电阻值实施测量,另外还要仔细检查直埋电缆的外护套是否出现磨损的情况,同时要测量铜屏蔽层对钢铠的绝缘电阻值,并且查看内衬层有没有出现损伤的情况,要及时采取补救措施。采用500V兆欧表测量外护套和内衬层绝缘电阻值,使用2500V或5000V兆欧表。

电力电缆预防性试验的标准通常会依据实际的使用情况而定,例如采用500V兆欧表测量电缆外护套的绝缘电值要规定在1MΩ∕km以上,使用 500V兆欧表测量电缆内衬层绝缘电阻值要规定在0.5MΩ∕km以上,如果使用的是2500V或5000V兆欧表测量电缆主绝缘电阻值要规定在1000MΩ∕km以上,以这些为参照标准得出的实验结果更加可靠。

根据泄漏电流来科学判断绝缘状况的时候,在电压升高的每一阶段都必须注意观察电流变化的趋势。一条绝缘情况比较好的电缆,在电压上升的每一阶段,电容电流和吸收电流先叠加在泄漏电流上,从电流表上观察电流一定是剧增的,之后随着时间的下降,电压稳定一分钟之后稳态电流值只达到电压初上升时的10%到20% ,这就是泄漏电流。如果电缆整体受潮,则电流在电压上升的每一阶段几乎不随时间下降,严重的时候反而会出现上升的情况,这种电缆不能轻易投运。

三、10KV交联电力电缆常见故障的有效预防对策

10kV交联电力电缆的故障可以通过预防性试验测出来,技术人员对这些故障要及时采取有效的解决措施,主要的预防对策包括以下几个方面:

首先在电力电缆的设计方面要保留裕度,实践证明,尤其是要对连续运作的重要负荷的电缆保留足够的裕度,可以防止电缆故障的产生,从而相对低延长了电力电缆的使用寿命。虽然在短期之内的投资稍微多了一些,但是从长远看还是非常具有经济效益的。

其次要采用适宜的敷设方式,主要依据各个地区的不同情况而定。如果地下的水位比较高,并且常年下雨,那么在敷设电缆的时候就不能采用直接填埋的方法,这样长时间会导致电缆被地下积水浸泡。如果在电缆的使用数量比较多的地区,可以采用电缆隧道的方式来敷设电缆,或者是使用电缆井的方式,这样有利于电缆的保存。如果有些电力电缆用户距离变电所的距离比较远,那么就要架设空中的电缆设备或者采用防水性能强的电缆,以保证电缆的顺利运作。

再次是要注重所用电缆的质量是否符合一定的标准,电缆的质量不好会直接影响到防水的质量问题,而电缆质量不高多半是由于生产工艺不够精良或者材料的选择不够优良导致的,还有一些诸如管理不善等的原因也会导致质量的低劣。在选购电缆的时候,只有事先对生产工艺有足够的了解才能够更容易买到质量上乘的电缆,从而降低了故障的发生次数。

最后要提高电缆的施工质量。如果电缆本身的质量非常好,但是在施工过程中没有采用正确科学的施工方式也会影响到电缆的最终运行质量,尤其是要注意电缆的热缩接头的施工质量,这是最为关键的地方,它往往决定了电缆运行质量的高低,所以要不断提高其密封性,保证热缩接头的使用质量。在对电缆线芯的压接之前要进行彻底的打磨和清洗的工作,将存在的尖端和棱角一并消除干净,同时还要防止电缆外套的磨损,要提高施工的效率。

四、结语

综上所述,10kV交联电力电缆试验可以帮助找出系统中所可能发生的故障,做好预防和应对问题的准备,尤其在电力电缆的安装质量方面要格外地重视,材料的选择质量也非常重要,只有在高质量的前提下才能达到高效率的运作,也才能保证电力事业的发展。

参考文献:

[1]周文华.10kV交联电力电缆试验方法及注意问题[J].电工技术,2008(11)

[2]张振明.交联聚乙烯绝缘电缆局部放电试验不合格原因的分析[J].大科技·科技天地,2010(35)

交联电缆范文第5篇

[关键词]交联电缆 安装工艺 故障原因 提高质量

中图分类号:F082 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)13-0053-01

一、交联电缆热缩接头运行状况

高压动力电缆在电力系统运用非常广泛,其完好的接头和附件对机电设备安全、经济、可靠运行和供电安全是非常重要的。设计良好、施工合理的电缆接头,经实际运行证明,在大多数情况下是可以长期使用的。但交联电缆由于载流能力强,电流密度大,对导体连接质量要求就更为严格。对接头所要求机械的电气的条件日益从严越来越高,特别是6kV电动机电缆,各种接头将经受很大的热应力和较高激烈程度与持续时间的短路电流的影响。所以说交联电缆附件也不是附属的,更不是次要的部件,它与电缆是同等重要,必不可少的部件,也是与安全运行密切相关的关键产品。随着技术的发展,附件的配套,质量的提高,工艺的完善,交联电缆已有替代油纸电缆的趋势具有广阔、深远的发展前景。

二、交联电缆热缩终端接头安装工艺

1、校直电缆

将电缆端部1米内校直。

2、剥除外护套

按附图尺寸剥除外护套,离剖口30mm处绑扎钢铠,绑扎其间要打光钢铠表面。

3、剥钢铠

距电缆外护套剖口上端30mm处(电缆本体端为下,端子端为上),绑铜扎线于钢铠上,保留30mm钢铠层,其余剥除。

4、剥除内护套和相间填写充物

保留内护套5mm,并用PVC自粘带绑扎保护,其余同填充物一起剥除。

5、钢铠绝缘

将短绝缘管套在钢铠上,与外护套剖口对齐,加热收缩。

6、绕包填充物

用PVC带或填充胶在护套剖断处和钢铠上绕包填充胶,绕包成苹果型。

7、绕包热熔胶

将电缆外护套剖口下70mm内打毛、清净,将地线夹在中间绕包两层热熔胶。

8、安装分支护套

将分支护套M量套到底部,从中部向两端加热收缩。

9、剥除铜屏蔽层

由分支护套起保留20mm铜屏蔽层,其余全部剥除。

10、剥除半导电层

由铜屏蔽层剖口起保留10mm半导电层,其余全部剥除。

11、安装应力管

将三根应力管分别套入三相线芯并与分支护套支端对齐,从下端向上加热收缩。

12、压接线端子

按接线端子孔深加5mm,除去三相端部主绝缘,压接线端子。主绝缘要削锥型,削出内半导电层,锉平棱角和毛刺。

13、安装绝缘套管

绝缘套管涂胶端朝下套入三相芯线,从下端加热收缩。

14、绕包填充胶

用填充胶绕包、填平端子和绝缘间隙及压坑,与端子和绝缘管各搭接10mm。

15、安装密封管

将三根密封管套在端子和绝缘管上加热收缩,收缩后密封管两端应有胶溢出。

16、安装标记管

将三根标记管分别套到三相密封管上部,加热收缩,户内终端安装完毕。

17、安装三孔雨裙

将三孔雨裙自由落下就位,加热颈部收缩。

18、安装单孔雨裙

保持雨裙间距100mm,加热颈部收缩,相间雨裙不得搭接,户外终端安装完毕。

三 、交联电缆热缩接头故障原因分析

由于电缆附件种类、形式、规格较多;质量参差不齐;施工人员技术水平高低不等;电缆接头运行方式和条件各异,致使交联电缆接头发生故障的原因各不相同。由于交联电缆与油纸电缆的介质不同,接头发生故障的原因有很大的差异,油纸电缆接头发生故障主要是绝缘影响,而交联电缆接头发生故障主要是导体连接。交联电缆允许运行温度高,对电缆接头就提出了更高的要求,使接头发热问题就显得更为突出。接触电阻过大、温升加快、发热大于散热促使接头的氧化膜加厚,又使接触电阻更大,温升更快。如此恶性循环,使接头的绝缘层破坏,形成相间短路,引起爆炸烧毁。造成接触电阻增大的原因有以下几点。

1、工艺不佳。主要是指电缆接头施工人员在导体连接前后的施工工艺。

(1)连接金具接触面处理不佳。无论是接线端子或连接管,由于生产或保管的条件影响,管体内壁常有杂质、毛刺和氧化层存在,这是不为人们重视的缺陷,但对导体连接质量的影响,颇为严重。 造成连接(压接、焊接和机械连接)发热的主要原因,除机具、材料性能因素外,关键是工艺技术和责任心。施工人员不了解连接机理,没有严格按工艺要求操作,就会造成连接处达不到电气和机械强度。运行证明当压接金具与导线的接触表面愈清洁,在接头温度升高时,所产生的氧化膜就愈薄,接触电阻就愈小。

(2)导体损伤。交联电缆半导体层强度较大剥切困难,环切时施工人员用电工刀左划右切,有时干脆用钢锯环切深痕,往往掌握不好而使导线损伤。剥切完毕虽然不很严重,但在线芯弯曲和压接蠕动时,会造成受伤处导体损伤加剧或断裂,压接完毕不易发现,因截面减小而引起发热严重。

(3)导体连接时线芯不到位。导体连接时绝缘剥切长度要求压接金具孔深加5mm,但因产品孔深不标准,易造成剥切长度不够,或因压接时串位使导线端部形成空隙,仅靠金具壁厚导通,致使接触电阻增大,发热量增加。

2、压力不够。现今有关资料在制作接头工艺及标准图中只提到电缆连接时每端的压坑数量,而没有详述压接面积和压接深度。施工人员按要求压够压坑数量,效果如何无法确定。不论是哪种形式的压力连接,接头电阻主要是接触电阻,而接触电阻的大小与接触力的大小和实际接触面积的多少有关,与使用压接工具的出力吨位有关。造成导体连接压力不够的主要原因有以下几点。

(1)压接机具压力不足。近年压接机具生产厂家较多,管理混乱,没有统一的标准,特别是近年生产的机械压钳,压坑不仅窄小,而且压接到位后上下压模不能吻合 ,压接质量难保证。

(2)连接金具空隙大。现在交联电缆接头多数使用的连接金具,还是油纸电缆按扇型导线生产的端子和压接管。从理论上讲圆型和扇型线芯的有效截面是一样的,但从运行实际比较,二者的压接效果相差甚大。由于交联电缆导体是紧绞的圆型线芯,与常用的金具内径有较大的空隙压接后达不到足够的压缩力。接触电阻与施加压力成反比,因此将导致增大电阻。

综上所述增加连接金具接点的压力、 清洁连接金属材料的表面、改进连接金具的结构尺寸、选用优质标准的附件、严格施工工艺是降低接触电阻的几个关键因素。

四、提高交联电缆热缩接头质量的对策

由于交联电缆接头所处的环境和运行方式不同,所连接的电气设备及位置不同,电缆附件在材质,结构及安装工艺方面有很大的选择余地,但各类附件所具备的基本性能是一致的,所以应加强以下几点措施来提高接头质量。(1)必须选用技术先进、工艺成熟、质量可靠、能适应所使用的环境和条件的电缆附件。对假冒伪劣产品必须坚决抵制,对新技术、新工艺、新产品应重点试验,不断总结提高,逐年逐步推广应用。(2)采用材质优良、规格、截面符合要求,能安全可靠运行的连接金具。对于接线端子,应尽可能选用堵油型,因为这种端子一般截面较大,能减小发热,而且还能有效的解决防潮密封。连接管应采用紫铜管 ,规格尺寸应同交联电缆线芯直径配合为好。 (3)选用压接吨位大、模具吻合好,压坑面积足,压接效果能满足技术要求的压接机具。做好压接前的界面处理,并涂敷导电膏。(4)培训技术有素、工艺熟练、工作认真负责,能胜任电缆施工安装和运行维护的电缆技工。提高施工人员对交联电缆的认识,增强对交联电缆附件特性的了解,研究技术,改进工艺,制定施工规范,加强质量控制,保证安全运行。由于交联电缆推广应用时间较短,电缆附件品种杂乱,施工人员技术水平高低不等,加之接头的接触力和实际接触面积是随着接头在运行中所处的各种不同的运行条件而在变化,所以交联电缆各种接头发生故障的原因也就各不相同,除发热问题外,对于密封问题、应力问题、联接问题、接地问题等引起的接头故障也应予以重视。

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交联电缆范文第6篇

关键词:交联电缆;附件;终端安装工艺;电缆头;故障

近年来,随着我国城市电网的不断改造,交联聚乙烯绝缘电力电缆以其优越的电气性能、耐热性能和机械特性得以迅速发展,广泛应用于输电线路和配电网中,成为电缆中用途最广、用量最大的产品之一。但交联聚乙烯绝缘电力电缆安装要求十分严格,特别是电缆终端头和中间接头环节,因此,充分了解交联聚乙烯绝缘电力电缆的特点及安装工艺要求,对确保电缆线路安全运行意义很大。

1 交联电缆结构特点及要求

电缆主要由外护层、钢铠、内护层、填料、铜屏蔽层、外半导电层、主绝缘(交联聚乙烯绝缘)、内半导电层、线芯(导体)组成。组成部分中,线芯导体是传导电流的通路,它应有较高的导电性能和较小的线路损耗。线芯采用紧压型多芯圆绞线,这样使外表面尽量光滑,防止导丝效应,避免引起电场集中,防止挤塑半导电屏蔽层时半导体电料进入线芯,并有效地防止水分顺线芯进入,柔性好,可曲度较大,对电缆提高电压等级有利。铜屏蔽层起着静电屏蔽作用,因截面很小一般不能通过故障电流。钢铠的作用是使电缆屏蔽层处于地电位并通过电缆线路故障电流。电缆铜屏蔽和钢铠必须良好接地,避免三相不平衡运行时钢铠端部产生感应电动势甚至“打火”及燃烧护套等事故。绝缘层是隔离导线上的高压电场对外界的作用,它应具有良好的绝缘性能和耐热性能。

2 交联电缆附件的种类和作用

2.1 支套

可作为电缆线芯分支处的密封绝缘保护,并可控制电缆终端的电应力。

2.2 绝缘管

作为电缆线芯的绝缘保护。

2.3 应力管

可疏散高压电缆的电应力(搭接铜屏蔽层20mm)。应力管是一种电阻率(1010~1012Ω.cm)、介电常数(20~30F/m)较大的特殊电性参数的热收缩管,它利用电气参数强迫电缆绝缘屏蔽断口处的应力疏散成沿应力管较均匀的分布状态。即在电缆外屏蔽处设置高介电常数(K30)的材料引力管,利用其与主绝缘的介电常数(K3)的差异使电位线在相邻的界面产生折射现象,由此来降低屏蔽口的电场强度。

2.4 密封管

作为电缆的外层密封。

2.5 雨裙

可增大电缆终端头的爬电距离。

2.6 相色管

用以区分电缆的3根相线相序。

2.7 辅助材料

如包括填充胶、半导电自粘带、绝缘自粘带、接地线、屏蔽网等。

3 交联电缆终端的安装工艺要求

交联电缆终端一般采用有热缩性的橡胶材料制作,具有耐油、阻燃、使用性能不受温度影响、使用寿命较长等特性。对于交联电缆终端,应特别注意其常见故障点发生在如下部位:外屏蔽层切断处(应力控制部位);绝缘层表面存在导电介质而造成的表面爬电;端子压接处由于接触电阻过大造成的发热问题;地线引出处。

电缆终端安装时,必须先仔细阅读产品安装说明书,一是了解工艺是否有改进,附件的尺寸和结构是否有变化;二是核对各道工序的尺寸和安装顺序;三是核对附件材料是否齐全,然后再进行实际操作。如图1为6~15kV三芯交联电缆热缩式终端,自端头量取760mm处剥去电缆外护层,由外护层断口处量取30mm铠装其余剥除,自铠装断口处量取20mm内护层其余剥除,剥切尺寸一定要精确,避免出现误差,剥上一层不得伤及下一层。摘去填充物,分开线芯,对焊接地线部位进行打磨处理,绑扎地线,分别挂锡焊牢铠装地线和铜屏蔽层地线(带绝缘铜屏蔽地线分成三股焊至三相铜屏蔽上),两地线隔离引出。在三叉根部包绕填充胶,形似橄榄状,最大直径大于电缆外径约15mm,表面涂抹硅脂。将三指套套入三叉根部,由三指套指根部依次向两端加热固定,由三指套指端量取55mm铜屏蔽层,其余剥除,保留20mm半导电层,其余剥除(外半导电层剥除后,保留部分将其断口削成坡度)。剥去端头线芯绝缘,长度为接线端子(线鼻子)孔深加5mm,并将绝缘削成锥体(铅笔头状),压接接线端子,修理毛刺,包绕填充胶至端子30mm处,清理绝缘表面,套入应力管,搭接铜屏蔽层20mm,加热固定。套入绝缘管至三叉根部(上端应超出填充胶10mm),由根部起加热固定。将密封管套在端子接管部位,由上端起加热固定,再将相色管套在密封管上,做好相序标记,加热固定。其它两相依次按照同样工艺安装,户内终端安装完毕。户外终端需套入三孔和单孔防雨裙加热固定。除按厂家说明书施工外,还应注意以下几点。

图1 6~15kV三芯交联电缆热缩式终端图

制作电缆头终端或接头时,要剥除一小段屏蔽层。其目的主要是保证高压对地的爬电距离。必须采取适当的措施进行应力处理,可采用此处增加应力控制单元改善电缆由于切割而引起的电场畸变。如果交联电缆内应力处理不良,则在运行中会发生较大收缩。因而在安装附件时,要注意应力管与绝缘屏蔽搭盖不少于20mm,以防电缆收缩时应力管与绝缘屏蔽脱离。

因各种附件的热缩性不同,在运行中发生热胀冷缩时,可能使结合面产生气隙,因此附件与电缆之间、附件与附件之间的密封很重要,要防止潮气侵入。

带材不要混用,缠绕带材时,要使带材在最大拉伸状态(带材的拉伸度>200%)下进行,以减少带材层与层之间的气隙。带材的缠绕尤其是中间连接头的半导电带和绝缘胶带要从一端到另一端来回缠绕,不可在局部缠绕达到规定厚度再向前延伸,造成新的断面或夹层。

制作电缆头时,剥除的半导电屏蔽层一定要刮干净,无刀痕和凹凸不平,无残留半导电颗粒和杂质。并保证外界的水及导电介质不得侵入,否则容易引起爬电。

对热缩材料进行加热时,火力不要太集中,可从热缩管的中部向两端均匀加热,使热塑管向两端收缩,也可从下端向上收缩,以排出管内的残留空气,还应尽量避免过热,以防套管变质。

在制作电缆头时,钢铠和铜屏蔽层应分开焊接接地,相互绝缘,采用镀锡软铜线,焊接绑扎牢固。铜屏蔽层接地线的截面不得小于25mm2,钢铠屏蔽层接地线的截面不得小于10mm2(一般为16mm2)。

电缆头做好后安装接线时,引线不能多次被弯曲、扭转;配备好的安装机具,保证压接时的出力吨位,降低接触电阻;安装电缆至电气连接处,有必要时套上电力电缆保护管(钢管),防止腐蚀及机械损伤;选取高质量的电缆与附件,提高安装水平与责任心。

4 电缆终端制作工艺不规范引起的故障分析

4.1 接点热缩电缆头烧坏

电缆头在制作过程中,应力管安装位置不对(应力管与密封管安装位置颠倒);铠装上和铜屏蔽层上接地线未做焊接处理,接触不良;电缆在制作时主绝缘有受伤痕迹(电缆头在制作过程中,在剥除半导电层时,切割用力过大,深度过深,伤及主绝缘,使之受损);此电缆在一所35kV改造的变电站(临时供电电缆)使用一段时间后调运到和电线上使用,对运输后电缆在投运前未对电缆和电缆头的性能做相关技术鉴定(绝缘电阻和耐压及泄漏电流等试验)。

以上情况与施工工艺质量有关,没有严格按照电缆施工工艺规范操作以及电缆头制作全过程没有专业技术人员现场全过程监督、指导,并经试验合格是造成此次电缆头烧毁的直接原因。

4.2 电缆头接地辫绝缘套封处毁坏

检修人员停电后进行外观清理,高压绝缘试验未见异常,带负荷后测温未见异常,通知运行人员加强跟踪监测。经多方查阅资料认定,电缆头上的黑圈系电晕放电时吸附的灰尘。这种放电现象短时间不会造成事故,但随着时间的推移慢慢发展,会逐步加深对电缆主绝缘的侵蚀,直到击穿。

鉴于以上情况,决定对电缆头进行解体,找出根源,并对电缆头进行更换。电缆头解体后发现,电缆应力管与绝缘屏蔽层都没搭接或接触不好。这与施工质量有关,也与厂家说明书对应力管的安装说明不详细有关。重新更换应力管后,目前运行正常。

5 结束语

总之,交联电缆真正推广应用时间并不长,电缆附件品种杂乱,安装人员技术水平高低不等,交联电缆终端安装工艺要求高,因此交联电缆各种接头发生故障原因也就各不相同。所以必须提高安装人员对交联电缆认识,增强对交联电缆附件特性了解,研究技术,改进工艺,制定安装施工规范,加强质量控制,保证安全运行。

参考文献

交联电缆范文第7篇

【关键词】交联电缆;热缩头;制作工艺;探讨;

随着国家电网建设的加快,10KV交联聚乙烯电缆在供电网络得到越来越普遍地应用。因此,10KV交联聚乙烯电缆热缩头的制作工艺在电力施工中占有举足轻重的地位。

一、交联电缆及电缆头的概述

1、交联电缆

交联电缆是交联聚乙烯绝缘电缆的简称。交联电缆适用于工频交流电压500KV及以下的输配电线路中。目前铁路供电部门10KV电力线路使用的电缆绝大部分都采用了交联聚乙烯绝缘。

2、电缆头

电缆分为电缆终端头和电缆中间接头。电缆终端头是将电缆与其他电气设备连接的部件。电缆中间头是将两根电缆连接起来的部件。终端头与中间头统称为电缆附件。电缆附件应与电缆本体一样能长期安全运行,并具有与电缆相同的使用寿命。良好的电缆附件应具有以下性能

(1)线芯接触良好

主要是联接电阻小而且联接稳定,能经受起故障电流的冲击;长期运行后其接触电阻不应大于电缆线芯本体同长度电阻的1.2倍。

(2)联接牢固

应具有一定的机械强度、耐振动、耐腐蚀性能;此外还应体积小、成本低、便于现场安装。

(3)绝缘性能好

电缆附件的绝缘性能应不低于电缆本体,所用绝缘材料的介质损耗要低,在结构上应对电缆附件中电场的突变能完善处理,有改变电场分布的措施。

二、电缆头的制作工艺的探讨

1、关于安装应力控制管的探讨

(1)应力控制管的作用

高压电缆每一相线芯外均有一接地的(铜)屏蔽层,导电线芯与屏蔽层之间形成径向分布的电场。也就是说,正常电缆的电场只有从(铜)导线沿半径向(铜)屏蔽层的电力线,没有芯线轴向的电场(电力线),电场分布是均匀的。在做电缆头时,剥去了屏蔽层,改变了电缆原有的电场分布,将产生对绝缘极为不利的切向电场(沿导线轴向的电力线)。在剥去屏蔽层芯线的电力线向屏蔽层断口处集中。那么在屏蔽层断口处就是电缆最容易击穿的部位。

电缆最容易击穿的屏蔽层断口处,我们采取分散这集中的电力线(电应力),用介电常数为20~30,体积电阻率为108~1012Ω・cm 材料制作的电应力控制管(简称应力管),套在屏蔽层断口处,以分散断口处的电场应力(电力线),保证电缆能可靠运行。

(2)应力控制管安装的技术要求

要使电缆可靠运行,电缆头制作中应力管非常重要,而应力管是在不破坏主绝缘层的基础上,才能达到分散电应力的效果的。在电缆本体中,芯线外表面不可能是标准圆,芯线对屏蔽层的距离会不相等,根据电场原理,电场强度也会有大小,这对电缆绝缘也是不利的。为尽量使电缆内部电场均匀,芯线外有一外表面圆形的半导体层,使主绝缘层的厚度基本相等,达到电场均匀分布的目的。在主绝缘层外,铜屏蔽层内的外半导体层,同样也是消除铜屏蔽层不平,防止电场不均匀而设置的。

为尽量使电缆在屏蔽层断口处电场应力分散,应力管与铜屏蔽层的接触长度要求不小于20mm,短了会使应力管的接触面不足,应力管上的电力线会传导不足,(因为应力管长度是一定的)长了会使电场分散区(段)减小,电场分散不足。一般在20~25mm左右。

2、关于制做电缆头处理屏蔽问题的探讨

在电缆结构上的所谓“屏蔽”,实质上是一种改善电场分布的措施。电缆导体由多根导线绞合而成,它与绝缘层之间易形成气隙,导体表面不光滑,会造成电场集中。在导体表面加一层半导电材料的屏蔽层,它与被屏蔽的导体等电位并与绝缘层良好接触,从而避免在导体与绝缘层之间发生局部放电,这一层屏蔽为内屏蔽层;同样在绝缘表面和护套接触处也可能存在间隙,是引起局部放电的因素,故在绝缘层表面加一层半导电材料的屏蔽层,它与被屏蔽的绝缘层有良好接触,与金属护套等电位,从而避免在绝缘层与护套之间发生局部放电,这一层屏蔽为外屏蔽层;没有金属护套的挤包绝缘电缆,除半导电屏蔽层外,还要增加用铜带或铜丝绕包的金属屏蔽层,这个金属屏蔽层的作用,在正常运行时通过电容电流;当系统发生短路时,作为短路电流的通道,同时也起到屏蔽电场的作用。可见,如果电缆中这层外半导体层和铜屏蔽不存在,三芯电缆中芯与芯之间发生绝缘击穿的可能性非常大。

制作电缆终端或接头时剥除一小段屏蔽层主要目的是用来保证高压对地的爬电距离的,这个屏蔽断口处应力十分集中,是薄弱环节!必须采取适当的措施进行应力处理。(用应力锥或应力管等)

剥除屏蔽层的长度以保证爬电距离;增强绝缘表面抗爬电能力为依据。屏蔽层剥切过长将增加施工的难度,增加电缆附件的成本完全没有必要。

3、关于电缆头制作中“铅笔头”问题的探讨

在电缆端部将主绝缘层削“铅笔头”形状,其理由:在制作终端头时,可以不削铅笔头。但是,如电缆绝缘端部与接线金具之间需包绕密封带时,为保证密封效果,通常将绝缘端部削成锥体,以保证包绕的密封带与绝缘能很好的粘合。

在制作中间接头时,如果所装接头为预制型结构(含预制接头、冷缩接头),绝缘端部不要削成锥体,因为这种类型的接头,在接头内部中间部分都有一根屏蔽管,该屏蔽管的长度只比铜或铝连接管稍长,如电缆绝缘削成锥体,锥体的根部将离开屏蔽管,连接管部分的空隙将不会被屏蔽,从而影响到接头的性能,造成接头在中部击穿。如果所装接头为热缩型或绕包型结构时,绝缘端部必须削成锥体,即制成反应力锥,同时必须将锥面用砂带抛光,因为锥面的长度远大于绝缘端部直角边的长度,故而沿着锥面的切向场强远小于绝缘直角边的切向场强,沿锥面击穿的可能性大大降低,从而提高了接头的性能。

4、关于电缆头钢铠和金属屏蔽接地问题的探讨

交联电缆范文第8篇

关键词:交联聚乙烯电缆、施工工艺、施工要点。

一、前言

交联聚乙烯电缆因绝缘性能好,载流量大,结构简单,附件安装方便等优点,广泛用于城市电网。上世纪90年代以来,漳州地区开始大量采用8.7/10kV或8.7/15kV交联电力电缆,逐步取代沿用已久的油浸纸绝缘电缆及城市架空线路。过去几年,由于电缆施工队伍管理混乱、电缆施工质量较差,造成交联聚乙烯电缆故障数量逐年上升,严重影响了电网的安全运行。针对这一现象,我局自2003年起,通过加强电缆施工队伍的管理和施工人员的上岗培训,提高了施工人员的技术水平,很大程度上抑制了10kV交联聚乙烯电缆由于施工质量原因导致电缆故障的发生。下面,笔者根据多年的实践经验,总结10kV交联电缆的电缆敷设、电缆头制作、安装等方面的施工工艺要点,以资交流。

二、10kV交联电缆敷设的要点

电缆敷设工艺的好坏直接关系到电缆线路的运行质量,电缆在敷设时应做好以下工作:

1、电缆盘就位:把电缆运到现场,用吊车把电缆吊放到预先选定的位置。

2、检查电缆数量及外观:开工前,先检查所有电缆的型号规格、数量是否正确,电缆外观有无缺陷。

3、敷设前试验: 用兆欧表测量内护套绝缘电阻和主绝缘的绝缘电阻,应合格。

4、敷设器具准备: 沿线电缆通道摆放滑轮、输送机、喇叭口,穿牵引绳等。

5、输送机准备:

①按要求进行输送机布置,并进行空载试运转合格。

②总配电箱侧应按电气安全规程要求,加装漏电保护器,确保敷设人员安全。

③电源回路要设置总停止按钮,每台单机也应随机配置控制装置,防止个别输送机在运行过程中发生故障,造成电缆损坏。

④输送机在现场布置后,应先通电进行和多机的连通运行,停、送、倒是否一致。

⑤输送机在使用前应作一次电气和机械检查,电机绝缘、传动系统、控制系统应具正常。

⑥输送机使用过程中,应注意防水、防潮工作。

6、电缆敷设出盘

①第一台输送机应距电缆盘15―30米为宜(人工盘出) 。

②机器与电缆盘之间每隔数米(间隔距离依电缆不触地面为止)设置直滑轮与环形滑轮,使电缆能平行进入输送机。

③输送机启动时,电缆盘应有人工协助转动,使电缆松弛,防止受强制力损坏,如下图:

④施工人员应根据电缆直径调整输送机上下两端的滚筒高度,使电缆能从履带中部穿过,同时将上滚筒拿下,将履带张开,把电缆放在输送机履带中间,然后将上滚筒插入坚固,使其比电缆高20毫米为宜。

⑤电缆放入后,把输送机履带夹紧电缆输送,夹紧力可要据实际情况自行调整,施工人员可以目测履带和电缆之间不相对滑动为宜。

7、电缆直埋段敷设时的布置

①电缆在直线段敷设时,各台输送机的布置间隔距离应在30-50米为宜。

②当采用辅助绞磨辅助牵引时,输送机布置间距可增大。

③各输送机之间应设置直线滑轮,每只间距为3-5米(依电缆不接触地面为宜)

如图:

8、电缆转弯段敷设

①电缆转弯时,输送机应布置在电缆转弯的直线段,离转弯2米处放置。

②转弯应放置转角滑轮。

如下图:

9、电缆上坡、下井(坡)段敷设

①电缆遇上下坡时,输送机应放置距离上下坡直线段各2米处

②中间段应分别设置环形滑轮和直线滑轮,并加以固定,防止滑轮走动。

如下图:

10、电缆穿排管时的敷设

①电缆穿排管时,输送机设置在排管两端的工井处,两台输送机距离不宜超过50米,当输送距离超过50m时采用绞磨机辅助牵引。

②电缆穿排管前,应事先清理管道内的杂物,并在排管的两端出口端加装喇叭口,涂滑石粉,以减少摩擦。

③ 在排管两端的出口端2米处,放置直线滑轮,并调整好滑轮与排管内径的高度,使电缆能处于悬空状态进入。

如下图:

对于交联电缆的敷设应尽量沿电缆支架、沟道、管槽敷设,电缆数量较集中的地区应用电缆隧道或电缆井,电缆在牵引过程中,应有防止积水,防止电缆泡在水中的措施。同时,在敷设过程中,应严格按规定使用滑车、防捻器等,减少侧压力和牵引力,防止损坏电缆,确保敷设质量。

三、电缆头制作要点

我们知道,要提高电缆的运行可靠性,不仅要敷设好电缆,而且要有较高的电缆头制作质量。为此必须把好电缆头制作质量关,其中基本途径如下:

1、做好电缆处理

无论是安装热缩型附件还是安装冷缩型附件,这一步都是必不可少的。两者除了在剥切尺寸方面有差别以及制作中间头时有一定区别外,其他地方都大同小异。应注意以下细节:

①对电缆处理前,应确认电缆是否存在进水或受潮等影响安装质量的问题,如电缆进水,必须采取相应措施处理,切不可冒然安装。

② 剥切电缆时,应先了解清楚电缆结构(可从电缆的断面看出,如下图),以免伤及电缆主体绝缘或其他结构层。

③中低压电缆外半导电有可剥离型和不可剥离型两类,应区别对待。对可剥离型在环切半导电口时,用刀不可太重,不能伤及主绝缘,拉断时不应使半导电口处应保留的部分翘起,宜适当对坡口作倒角处理。对不可剥离型,在刨刮时不应在半导电断口留有凹坑或台阶等过渡不平滑现象。

④内、外接地线应分开,尤其在中间接头处应加以包扎,以防在该处发生内、外接地线发生短路。

⑤电缆主绝缘表面应打磨干净,尤其是不能有沿电缆轴向分布等影响界面特性的缺陷,如划切过深的刀痕。

2、热缩接头施工工艺要点

(l)关键在于密封。热缩接头的密封性能的好坏直接影响接头的质量。为把好密封关,应严格做好以下几点:

①加热的火候要适当。掌握喷灯的火候,防止过热或欠火。热缩时应保持火炬朝着向前移动的方向,以预热管材,赶走管内的气体。并且应不停地移动火炬,避免烧焦管材。火炬沿电缆方向移动以前,必须保证管子在周围方向已充分均匀地收缩。

②管子的两端应重复加热。管子整体热缩完毕后,管子的两端最后应重复加热,以保证其内部的粘合剂或热熔胶充分地热熔密封。

③接头各密封部位,如经移动,应再次加热,防止开胶。

④热缩好坏的判断。管子热缩以后,表面应光滑、无皱纹、无气泡,并能清晰地看到其内部结构的轮廓。管子两端的粘合剂或热熔胶充分地热熔以后,应略有外溢现象。

(2)消除尖端棱角(可消除尖端放电)。电缆线芯压接前后,应充分地打磨和冲洗,以消除棱角和尖端。

(3)应力处理。屏蔽层的切断处,是应力比较集中的地方,这些地方电场比较强,也是电场畸变的地方。因此,对接头在两侧电缆内屏蔽切断处和外屏蔽切断处,终端头在外屏蔽切断处,均要求包缠应力疏解胶,在切断处千万注意一定要用应力疏解胶填满缠紧不留空隙,这一措施可改善电场分布,消除应力集中的问题。

(4)清洁。做接头前,要做好施工场地的清洁工作以防风砂、灰尘等侵入接头,影响施工质量。施工中所使用的工具应擦洗干净,包缠绝缘带时,操作人员的手应再次清洁。

另外,当用面巾纸蘸着酒精清洗对接头或终端头绝缘表面时,其方向一定要从压接管向外屏蔽切断处进行,千万不能用接触过半导电层的餐纸去清洗绝缘表面。

(5)尽量缩短接头的制作时间。为尽量缩短接头的制作时间,准备工作要充分,接头的制作要求连续进行,不得间断,要一气呵成。

3、冷缩型附件安装工艺要点

因冷缩型附件就是利用应力锥结构来解决电缆外半导电口电场畸变问题的,所以如何控制尺寸保证应力锥适当地与电缆外半导电搭接,使应力锥起到它应有的作用,便成了安装中关键的一步。为此,冷缩型附件在工艺尺寸方面比热缩型要精准很多,也要严格很多。安装时应注意做好以下几点:

(1)对关键尺寸一定要进行复核(如外半导电层的尺寸、绝缘层的尺寸),以确保准确无误。

(2) 做定位标记时一定要细心,看准尺寸,并标注清晰。在做定位标记时有两处

细节应注意,一是要从半导电口最高点往下做标记;二是做完标记后再复一次尺寸,

并测量一下搭接的半导电长度以协助判断标记是否做准确了。中间头做定位标记时,

还必须注意先准确量取连接管处的绝缘端面间的尺寸,务必核对该尺寸长度在工艺

要求的数值范围之内,再定出中心点。在收缩完主体后,再核算尺寸,以判定主体

中心是否与连接管两绝缘端面中心重合。

(3)抽出衬条。衬条是冷缩附件中的一大亮点,掌握好抽出衬条的方法是很有必要的。

①尽量使附件主体与电缆主体之间的间隙均匀,同心度能较好保证衬条顺利抽出。

②衬条如果抽出时很费力,应停止下来先分析原因,必要时可以将附件主体做适当的转动。一味强拽将可能使衬条断裂或将所绕包的半导电带带出,以及损伤主绝缘表面等等。

③对于三芯电缆终端来说,在安装冷缩三指手套时,应注意将电缆三相尽量调直、分开适当距离,再慢慢将指套套入,套到位后,应先抽掉大端口处的衬管条,再逐一抽掉各分支指套处衬管条。

④在收缩分支手套与冷缩管时,应注意检查电缆铜屏蔽是否存在松散或翘起的现象。

⑤冷缩附件主体收缩到位后,应注意其收缩的情况,如果抽出衬条后,附件主体在

电缆上可以很随意地拖动,则应从以下几方面来分析:主体材料是否存在残变过大

的可能;所安装的附件主体规格(孔位)是否与安装的电缆相匹配,即存在过盈量

不足问题;所安装的附件主体是否超过厂家规定的有效期。总之,遇上这种情形,

所安装的附件中极可能存在质量隐患,必须采取妥善措施处理。

四、电缆头的安装要点

1、在环网柜或分支箱内电缆头安装时,应避免由于线芯扭曲,使应力终端部分变形(如接口没有充分接触),如为了搭接需要需扭曲电缆线芯时,应尽量在靠三叉口部位且应考虑半径弯曲要求。

2、在环网柜和分接箱制作电缆头时,应首先量好尺寸,防止线芯过长或偏短,使连接罗栓受力过大,导致设备损坏或变形。

3、应正确接好零序互感器的接地线。如下图:

①在安装时要特别注意电缆终端盒须与支架绝缘,同时电缆终端盒的接地线也需穿过零序电流互感器。

②必须确保从零序电流互感器到电源侧的电缆头部外包金属层不直接接地。

结束语

随着城市电力电缆网络的日益推广,提高电缆施工质量是一项重要的工作。我们在实践施工中认识到,施工人员应具有电力电缆施工基本知识、经过严格培训且按照工艺要求精心实施是保证施工质量的关键。

近年来,漳州局通过加强对施工队伍的管理,加强员工的培训力度,把握好各个施工要点,严格控制施工质量,因电缆施工质量引起的故障已明显减少,收到了良好的效果。

参考文献:

(1)王润卿、吕庆荣 .电力电缆的安装运行与故障测寻(修订版). 化学工业出版社。

(2)GB 5021-94.电力工程电缆设计规范.北京:中国计划出版社,1995. 7。

交联电缆范文第9篇

摘 要:确认护层保护器的型号和规格符合设计要求且试验合格、完好无损 ;剥除绝缘,压好芯线接线端子:根据绝缘中间接头的结构,剥除绝缘,压好屏蔽线接线端子。(导体压接后,表面要光滑、无毛刺;与绝缘中间接头的接线端子连接);将交叉互联电缆穿入交叉互联箱:剥除绝缘,按要求剥切线芯,表面要光滑、无毛刺,与接线端子连接;根据交叉互联箱内部尺寸,剥除绝缘,去除多余的屏蔽导体,固定屏蔽导体。

关健词:接地箱;接地保护箱;交叉互联箱;安装要求

0 引言

电力安全规程规定,电气设备非带电的金属外壳都要接地,因此电缆的铝包或金属屏蔽层都要接地。通常35kV及以下电压级的电缆都采用两端接地方式,这是因为这些电缆大多是三芯的。在正常运行中,流过3个线芯的电流总和为零,在铝包或金属屏蔽层外基本上没有磁链,这样在铝包或金属屏蔽层两端就基本上没有感应电压,所以两端接地后不会有感应电流流过铝包或金属屏蔽层。但是当电压超过35kV时,大多数采用单芯电缆,当单芯电缆线芯通过电流时,就会有磁力线交链铝包或金属屏蔽层,使它的两端出现感应电压。此时,如果仍将铝包或金属屏蔽层两端三相互联接地,则铝包或金属屏蔽层将会出现很大的环流,其值可达线芯电流的50%~95%,形成损耗,使铝包或金属屏蔽层严重发热,所以高压单芯电缆金属护层要通过接地保护箱、交叉互联箱等设备接地,若接地系统的设备安装工艺不良或接线错误,则会造成金属护层发热,这不仅浪费大量电能,而且降低电缆的载流量,加速电缆绝缘老化,情况严重者甚至造成电缆线路重大事故发生,因此,接地系统设备安装质量必须引起足够的重识。

接地系统设备主要由接地箱、接地保护箱、交叉互联箱等构成。

1 接地箱、接地保护箱、交叉互联箱的结构及作用

(1)接地箱:主要由由箱体、绝缘支撑板、芯线夹座、连接金属铜排等零部件组成,适用于高压单芯交联电缆接头、终端的直接接地。

(2)接地保护箱:主要由箱体、绝缘支撑板、芯线夹座、连接金属铜排、护层保护器等零部件组成,适用于高压单芯交联电缆接头、终端的保护接地,用来控制金属护套的感应电压,减少或消除护层上的环形电流,提高电缆的输送容量,防止电缆外护层击穿,确保电缆的安全运行。

(3)交叉互联箱:主要由箱体、绝缘支撑板、芯线夹座、连接金属铜排、电缆护层保护器等零部件组成,适用于高压单芯交联电缆接头、终端的交叉互联换位保护接地,用来限制护套和绝缘接头绝缘两侧冲击过电压升高,控制金属护套的感应电压,减少或消除护层上的环形电流,提高电缆的输送容量,防止电缆外护层击穿,确保电缆的安全运行。

箱体机械强度高,密封性能好,具有良好的阻燃性、耐腐蚀性;其内接线板导电性能优良;护层保护器采用Zn0压敏电阻作为保护元件;护层保护器外绝缘采用绝缘材料制成,电气性能优越,密封生能好,具有优良的伏安曲线特性。

2 接地箱、接地保护箱、交叉互联箱的安装要求和方法

电缆接地系统包括电缆接地箱、电缆接地保护箱(带护层保护器)、电缆交叉互联箱等部分。一般容易发生的问题主要是箱体密封不好进水导致多点接地,引起金属护层感应电流过大。所以箱体应可靠固定,密封良好,严防在运行中发生进水。

2.1 安装要求

(1)安装应由经过培训的熟悉操作工艺的工作人员进行。

(2)仔细审核图纸,熟悉电缆金属护套交叉换位及接地方式。

(3)检查现场应与图纸相符。终端及中间接头制作完毕后,根据图纸及现场情况测量交叉互联电缆和接地电缆的长度。

(4)检查接地箱、接地保护箱、交叉互联箱内部零件应齐全。

(5)确认交叉换位电缆和接地电缆符合设计要求。

2.2 安装方法

交叉互联箱、接地箱按照图纸位置安装;螺钉要紧固,箱体牢固、整洁、横平竖直。根据接地箱及终端接地端子的位置和结构截取电缆,电缆长度在满足需要的情况下,应尽可能短。

2.2.1 接地箱、接地保护箱安装操作

(1)剥除两端绝缘,压好一端的接线端子;接地电缆应一致美观,严禁电缆交叉;再将电缆另一端穿入接地箱的芯线夹座中,拧紧螺栓。注意:剥除绝缘、压好接线端子、导体压接后,边面要光滑、无毛刺;电缆与接地箱和终端接地端子连接牢固。

(2)安装密封垫圈和箱盖,箱体螺栓应对角均匀、逐渐紧固。

(3)按照安装工艺的要求密封出线孔。

(4)在接地箱出线孔外缠相色,应一致美观。

(5)接地电缆的接地点选择永久接地点,接触面抹导电膏,连接牢固。

(6)接地采用圆钢,焊接长度应为直径的6倍,采用扁钢应为宽度的2.5倍。扁钢、圆钢表面按要求涂漆。

2.2.2 交叉互联箱安装操作

(1)确认护层保护器的型号和规格符合设计要求且试验合格、完好无损。

(2)剥除绝缘,压好芯线接线端子:根据绝缘中间接头的结构,剥除绝缘,压好屏蔽线接线端子。注意:导体压接后,表面要光滑、无毛刺;与绝缘中间接头的接线端子连接。

(3)将交叉互联电缆穿入交叉互联箱:剥除绝缘,按要求剥切线芯,表面要光滑、无毛刺,与接线端子连接;根据交叉互联箱内部尺寸,剥除绝缘,去除多余的屏蔽导体,固定屏蔽导体。

(4)重复上述步骤,将A、B、C三相交叉换位电缆连接好,应一致美观。整个线路交叉互联箱相位必须一致。

(5)安装密封垫圈和箱盖,箱体螺栓应对角均匀、逐渐紧固。

(6)按照安装工艺的要求密封出线孔。

(7)在交叉互联箱出线孔外缠相色,应一致美观。

(8)接地电缆的接地点选择永久接地点,接地面抹导电膏,连接牢固。

(9)接地采用圆钢,焊接长度应为直径的6倍,采用扁钢应为宽度的2.5倍。扁钢、圆钢表面按要求涂漆。

交联电缆范文第10篇

【关键词】电缆;局部放电;PDCheck;性能

ABSTRACT: In this paper, a kind of PD measuring system for high voltage cables and its application in Beijing is introduced. PDCheck system realized the separation and identification of discharge pulse. Whole pulses was taken in using a high-speed broad band sampling system at first, then discharge pulses were separated from noises by character which was calculated from pulses, and discharge types were ascertained at last. Tests in lab and fieldwork show that this system’s performance can effectively and accurately detect insulation flaws in the electric devices.

KEY WORDS: power cable; partial discharge; PDCheck; performance

1、引言

近二十年来,北京地区主电网系统中大量采用高压XLPE电缆。截至2011年,已投运220kV电缆94路229公里,110kV线路694路763公里。北京市电力公司结合多年局放研究经验,在对国内外多种局放测试设备进行认真比较后选取PDCheck系统作为主要测试设备,正式开展110kV及以上XLPE电缆在线局放检测工作。通过近几年的现场应用,在高压交联聚乙烯电缆运行检修工作中效果显著,目前已作为状态检修体系的重要组成部分进行推广。

2、PDCheck系统简介

交联聚乙烯电缆在制造和接头制作过程中,绝缘层内部出现的杂质、微孔、半导电层突起和分层缺陷,均会引起局部放电的发生。局部放电经过积累发展成电树,最终导致主绝缘的击穿[1]。由于局放信号是在强场环境下微弱的暂态信号,放电电压低、放电量小,产生的放电电流脉冲也远低于电力系统中的杂散脉冲,极易被背景噪声淹没[2]。另外,各种放电信号及干扰通过不同的途径到达传感器,传播过程中所产生的各种畸变和衰减也大不相同,故检测系统在电缆终端处采集电缆线路局部放电信号非常困难,采集到的信号容易失真[3],从而造成较大的测量误差,甚至得到错误的结论[4]。

PDCheck系统采用电磁耦合法,从接地线和交叉互联线提取信号,通过滤波、信号频谱―时长分域、频谱分析等手段将放电脉冲信号从外界噪声干扰信号中分离出来,再对放电类型进行识别[5],适合现场使用。系统主要包括信号采集单元、高频CT、同步线圈和专家诊断系统(软件)四个部分。该系统在进行局放检测时,将高频CT卡在电缆终端或者中间接头的接地线上,同步线圈卡在电缆本体或者接地线上并与信号采集单元连接。

3、PDCheck系统性能校验情况

为了更好的掌握PDCheck系统设备性能,明确设备的优缺点和适用范围,为日后进一步开展工作打下坚实基础,在某大学高压实验室,对这套设备的信号采集单元、整机系统进行了四次校验试验。

3.1信号采集单元幅频特性试验

使用信号发生器,将正弦信号直接输入信号采集单元。输入信号峰-峰值为2V,频率从1MHz逐渐增加至30MHz,记录输出信号的频率、峰值。输出信号频率Fout、输出信号峰值Vout随输入信号频率Fin的变化趋势曲线见表3-1。

通过分析输出信号频率、峰值对应输入信号频率的数据,发现在12MHz及以下频段,输出信号峰-峰值衰减小于10%。在15MHz及以上频率,随频率升高输出信号峰-峰值衰减快速增加,30MHz达到44%。原因是随着频率升高,系统对单个脉冲的采样点减少,波形失真造成输出PP值减小。在10MHz以上频段,分类谱图频带向下飘移,20~30MHz频段范围里,输出信号频率均显示为15MHz左右。

3.2 整机系统幅频特性

使用信号发生器,将正弦信号通过9980欧姆阻值的电阻,输入至高频CT原边,不加滤波器。输入信号峰-峰值为2V,频率从5MHz逐渐增加至10MHz,记录输出信号的频率、峰值。输出信号频率Fout、输出信号峰值Vout随输入信号频率Fin的变化趋势曲线见表3-2。

通过分析输出信号频率、峰值对应输入信号频率的试验数据,发现在5~10MHz频段范围,整机系统随频率升高灵敏度变差,但是整体上响应较好。

3.3 整机系统分辨率

使用PDCheck系统的脉冲发生器,将脉冲校准信号通过9980欧姆阻值的电阻,输入至5#高频CT原边,不加滤波器。输入信号频率为1Hz,放电量从100pC逐渐下降至50pC、10pC、5pC,记录输出信号的频率、峰值。输出信号频率Fout、输出信号峰值Vout随输入信号放电量Qin的变化趋势曲线见表3-3。

通过分析输出信号频率、峰值对应输入信号放电量的试验数据,发现整机系统对于100、50、10pC放电量的脉冲校准信号,频率、幅值均响应较好,但是最小分辨率为10pC放电量;对于5pC放电量的信号,采集到的波形、频率均出现较大误差。

4、PDCheck系统现场测试案例

2009年4月10日,在某110kV变电站,对2#变压器110kV联络电缆变压器侧终端进行在线局放检测时,发现异常信号。A相存在较严重的局部放电,最大幅值达到1.4V;B相信号幅值为0.3V;C相信号幅值达到0.4V。A相信号的相位谱图、特征谱图、波形图等详细情况见表4-1。

就A相信号而言,在相位谱图上主要分布于一、三象限的电压上升沿,而且在一象限的放电量明显高于三象限。在特征谱图中1.2―4.5MHz的频率区间存在较多局放信号,其幅值最高为1.4V左右,单个脉冲具有0-15M的连续频谱特征。信号波形第一个波峰最高,畸变较小,其后的波形振荡衰减并在振荡传播过程中出现畸变,完全符合局放脉冲信号的特征。

根据上述测试结果的判断分析,基本认定在2#变压器联络电缆终端A相上取得的信号为该相电缆终端或者相邻电气设备的内部放电信号。该台变压器为110kV三绕组变压器,变压器进线端由110kV电缆与GIS仓相连,35kV出线和10kV出线分别通过电缆与开关柜连接。

根据2#变压器的电气连接,变联电缆A相信号的来源有以下五种可能:变压器侧电缆终端A相、GIS侧电缆终端A相、变压器35kV侧、变压器10kV侧、变压器绕组。为了确定信号来源位置,对上述设备进行了局放测试。

(1)使用PDCheck设备对2#变压器联络电缆GIS侧进行测试,与变压器侧信号相比,GIS侧信号频率和特征频谱基本一致,中心频率都在2―4MHz之间,但是信号最大幅值仅为0.3V,远小于变压器侧的1.4V,此外单个放电脉冲波形也畸变得更厉害,可以排除GIS侧电缆终端A相这个可能。GIS侧电缆终端A相信号的相位谱图、特征谱图、波形图等详细情况见表4-2。

(2)使用PDCheck系统对变压器35kV侧进行测试,信号没有明显的局放特征;随后将302刀闸拉开,再次使用PDCheck设备对变压器侧电缆终端A相进行测试,信号与拉开302刀闸前基本一致,可以排除变压器35kV侧这个可能。

(3)使用PDCheck系统对变压器10kV侧进行测试,A相信号没有明显的局放特征,最大幅值只有21mV,远远低于变压器侧电缆终端,可以排除变压器10kV侧这个可能。

(4)使用PDCheck设备从变压器铁心接地线上取信号,信号无相位特征,幅值也很小,可以排除变压器绕组这个可能。

综合上述测试结果,确定局放信号来源是2#变压器110kV联络电缆变压器侧A相终端。经上级公司批准,安排停电后,对变压器A相联络电缆及两侧终端进行切改,并进行解体检查。检查项目包括终端内部油压、各位置的密封性、紧固螺栓的紧固度、终端尺寸及各部件安装位置、内部带材、绝缘油样色谱分析等方面进行分析,发现在该终端的高压端绕带部分有误绕的带材;在外半导电屏蔽断口处有放电碳化痕迹,断口向上约15―25cm范围内的电缆绝缘表面存在黄油状物质,;应力锥外侧所卡的金属抱箍无明显接地,可能会形成悬浮电位而产生局部放电;绝缘油中存在大量絮状杂质。

5、结论

(1)PDCheck系统在实际应用中有着比较明显的优点,它在软件上可以实时观测信号波形、相位谱图、特征谱图等,通过“开窗”、频率―时长分域等技术手段能够将噪音信号与放电信号分离,进而依据波形、频率、相位特征对放电信号进行判断。

(2)结合信号采集单元和整机系统的幅频特性试验结果,可以发现PDCheck系统采集10MHz以下频率的信号时,频率可信度较高。整机系统线性度的试验结果,也验证了这一情况。对于15MHz以上频率的信号,幅值、频率衰减较大,灵敏度逐渐下降。

(3)结合历次电缆终端局放测试的案例分析,确认为设备内部放电的信号频率大都在12MHz以下,这与PDCheck系统的校验结果相符合。如果现场测试时发现大量15MHz以上频率的信号,应该注意配合使用超高频局放定位仪、频谱仪、示波器等检测设备,互相验证,才能更好的对高压电缆设备的放电信号给出正确、合理的判断。

参考文献

[1]顾媛媛. 电力电缆局部放电信号理论及处理研究[D]. 广东工业大学. 2007: 11-16.

[2]罗俊华, 邱毓昌,冯江.交联聚乙烯电缆局部放电高频检测技术的研究[J]. 电网技术, 2001, Vol.25 No.12:42-44.

[3]韦斌, 李颖. XLPE电缆绝缘接头局放在线检测方法探讨[J]. 高电压技术, 2005, Vol.31,No.10: 30-32.

[4]罗俊华, 邱毓昌, 马翠姣. 基于局部放电频谱分析的XLPE电力电缆在线监测技术[J]. 电工电能新技术, 2002, Vol. 21, No. 1: 38-41.

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