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淺析/架空絕緣電纜技術

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淺析/架空絕緣電纜技術

發布日期:2018-07-21 作者: 點擊:


一、架空絕緣電纜概略

我國 60 年代,高壓 380V 架空線路采用橡皮線(BX 系列),這種電線的絕緣層壽命不 到 2 年,后來采用塑膠線(BV 系列),壽命可延伸到 8 年左右,仍不能令人稱心。實踐上 這兩種電線作爲裸電線處置。80 年代前,我國 10kV 線路還采用裸線架設,隨著城市建 設和電網開展,平安成績日趨嚴峻,頻頻發作觸電身亡事故。此次電網改造要求 380V 配 電間隔不超越半公里,10kV 不超越 15 公里,綜合線損率降到 10%以下,電壓合格率達 到 90%以上。

二、資料和構造

1. 導體 鄉村、山區和林區的電網改造,有局部需求采用架空絕緣電纜,尤其是林區更爲重 要,裸線輸電是惹起森林火災的緣由之一,美國有確切的報道。農、山、林區的電桿跨 度較大,電線拉力要求高,普通硬鋁還不能契合要求,爲防止增設少量電桿,可開展鋼 芯鋁絞線芯架空絕緣電纜,國度規范中雖未列入此商品,但可制定企業規范,導體普通 可用現有鋼芯鋁絞線構造,特殊要求可適當增強。

2. 絕緣 高壓 1kV 架空絕緣電纜規范規則有三種絕緣資料,即交聯聚乙烯、高密度聚乙烯、 聚氯乙烯,中壓 10-35kV 架空絕緣電纜規范規則二種絕緣資料,即交聯聚乙烯和高密度 聚乙烯。

A、聚氯乙烯絕緣有較多的缺陷:①任務溫度 70℃,短路溫度 130℃;②耐氣候功能 差,壽命較短,普通爲 10 年,即使是優質黑色聚氯乙烯絕緣,壽命也只要 15 年左右, 這與電網要求運轉 40 年以上, 差距很大;③聚氯乙烯架空絕緣電纜運轉一定工夫后, 絕緣 和導體的結合力會減小,在熱脹冷縮進程中,絕緣會在電纜縱向發生不平均膨脹,尤其 在金具左近更爲寬大,絕緣發生裂口,這種損壞的工夫比自然老化工夫短得多,實 際上已發作過這種事故;④聚氯乙烯的體積電阻率偏低, 介電常數偏大, 商品電功能不佳。

B、黑色交聯聚乙烯克制了上述缺陷:①任務 90℃,短路溫度銅芯爲 250℃,鋁芯爲 200℃;②在正常狀況下,耐氣候老化壽命可超越 40 年。但是必需留意,假如電纜料配方 中碳黑粒徑、含碳黑量、碳黑分散度不契合規則時,會影響耐氣候老化壽命;③交聯聚乙 烯爲熱固性資料,與導體結合波動,電纜臨時運轉中根本膨脹不平均的狀況很少發作。 但是電纜工藝不正常時,會使成品熱延伸不合格或剩余伸長率負值較大,也能夠使熱收 縮實驗不合格,因而對每批商品應增強熱膨脹和熱延伸檢驗;④交聯聚乙烯密度約 0.92, 商品分量添加無限。 C、黑色高密度聚乙烯優點是比重小,價錢低,機器和電氣功能好,任務溫度爲 75~ 80℃,擠塑工藝方便,不失爲適用的架空絕緣電纜資料。缺陷是熱塑性資料,短路溫度 較低,不允許過載,資料比擬硬,施工方便。 總的來說,電網改造高壓線路不宜采用聚氯乙烯絕緣架空電纜,高壓線路更應嚴禁 采用聚氯乙烯絕緣。城市電網改造應首先采用交聯聚乙烯絕緣架空電纜,鄉村、山區和 林區可選用交聯聚乙烯和高密度聚乙烯絕緣架空電纜。

三、各種交聯辦法對質量的影響 架空絕緣電纜可用干法交聯、蒸汽交聯、硅烷交聯、輻照交聯等辦法。關于投資、 資料、加工等要素影響本錢的關系,已有少量報道。

但用戶關懷的是各種辦法對電纜質 量的如何,以下簡明地敘說:

1. 干法交聯進程中,電纜溫度較高,這是絕緣交聯的工藝條件,過高的溫度使導體 退火,架空絕緣電纜的導體有拉力實驗考核目標,退火后使鋁導體拉力不合格,由于產 品拉力爲型式實驗和抽樣實驗項目,有時會疏忽而漏檢。工廠也可以降低交聯溫度,則 交聯線速度勢必加快,影響電纜消費率。

2. 蒸汽交聯從外表上看,似乎水分較多,用戶擔憂降低電功能,甚至會發生水樹, 實踐上架空絕緣電纜處于半絕緣形態任務,電場梯度很低,這些水從或微孔,不會影響 電纜正常任務和壽命。 3. 硅烷交聯外表光亮度稍差,但不會影響電纜耐漏電痕跡功能。假如硅烷交聯電纜 工藝不當,發作先期交聯,形成外表粗糙,對耐電痕跡實驗有影響。嚴厲地說,耐電痕 跡實驗不應單判別漏電流超標,還應看漏電痕跡的嚴重水平。

4. 輻照交聯電纜商品外表光亮,在電纜制造進程中雖屢次彎曲,只需彎曲半徑 足夠大,不會對電纜質量發生影響,這對中、小規格架空絕緣電纜用輻照交聯是有利的。 剛制造好的輻照交聯聚乙烯電纜,其耐電壓程度稍低,這是剩余電荷的作用,屬于正常 狀況,經過一段時期貯存后能恢復到慣例程度,當然配方的改良能無效地消弭這個景象, 曾有一時用戶對此商品有所疑心,經多年來運用證明,輻照交聯聚乙烯架空絕緣電纜運 行是牢靠的,疑點也逐漸消弭。

5. 無論哪種交聯工藝,在擠塑技術方面該當要求相反,對 10kV 架空絕緣電纜的屏 蔽和絕緣必需一次擠成,就是說必需用 1+1 或 2 層共擠,若屏蔽和絕緣分二次擠出,則 不能保障質量。

四、耐候性實驗 幾年來常有人發問耐候性實驗與壽命的關系,其實,規范中規則的耐候性并不能推 算出實踐壽命,有人問能否 42 天表示壽命爲 42 年,當然沒有依據,這項實驗只是一定 水平上相對比擬耐候功能的好壞。壽命實驗需有設計方案,用少量實驗數據推導,才干 失掉根本壽命數量級有一點是根本公認的,優質黑色高密度聚乙烯經過多年運轉經歷和 壽命實驗推導,可置信壽命能達 40 年以上。黑色交聯聚乙烯資料從實際上剖析,其耐氣 候功能應比黑色高密度聚乙烯良好,國外研討報道黑色交聯聚乙烯壽命,在普通自然條 件下到達 50 年以上,耐候性實驗雖然不能代表壽命,但黑色交聯聚乙烯壽命也是相當長的。

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