北京供電工程公司電纜施工處負(fù)責(zé)北京地區(qū)110千伏及以上高壓電力電纜的施工任務(wù)。從1994年以來,隨著北京電網(wǎng)的迅猛發(fā)展,每年有大批電纜(主要是高壓交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜)投入運(yùn)行,電纜施工處也在電纜施工方面積累了大量的經(jīng)驗,取得了一些成果。下面就我們的一些施工經(jīng)驗對大家做一介紹。
一.電纜技術(shù)要求:基本按照定貨技術(shù)條件(按照標(biāo)準(zhǔn)IEC840-1998、GB11017-89等制定),根據(jù)我們施工中遇到的問題我們特別要求以下幾項:
主絕緣偏心度<8%(IEC840-1998新規(guī)定)
外護(hù)套用阻燃紅色PVC,護(hù)套應(yīng)牢固包覆在金屬上,電纜在施工和運(yùn)行時不松動,不滑脫。
外護(hù)套應(yīng)涂石墨導(dǎo)電層,涂層應(yīng)光滑牢固,在敷設(shè)和長期運(yùn)行情況下不脫落。
牽引頭與鉛護(hù)套(鋁護(hù)套用鋁焊劑)應(yīng)焊接牢固,保證密封,不進(jìn)水。牽引頭的熱縮套對牽引頭和電纜的重疊長度分別不少于200mm。
阻燃試驗根據(jù)IEC-332-C類的規(guī)定,并按IEC754-1或IEC745-2檢測,鹵素含量<330mg/g(參考值),按ASTME662-83提供煙密度,煙密度其透光率>20%(參考值),并提供試驗報告。
對于使用鉛金屬護(hù)套、內(nèi)襯層為半導(dǎo)電阻水帶的電纜應(yīng)避免發(fā)生因阻水帶碳化溫度(>230度)低于壓鉛溫度(290度)而導(dǎo)致的阻水帶碳化粘附于電纜絕緣屏蔽上的情況。半導(dǎo)電阻水帶容易吸潮,電纜生產(chǎn)廠家在繞包半導(dǎo)電阻水帶要注意暴露時間盡量短,以防出現(xiàn)在廠家內(nèi)吸潮進(jìn)水情況。現(xiàn)場電纜斷纜后檢查時一定要注意檢查半導(dǎo)電阻水帶是否干燥,我們曾經(jīng)發(fā)現(xiàn)有一廠家電纜半導(dǎo)電阻水帶上好象有膠狀物,最后確認(rèn)為在廠家內(nèi)嚴(yán)重進(jìn)水。
二.電纜接頭安裝
1.國內(nèi)施工單位一般不太注意接頭地點(diǎn)環(huán)境濕度及粉塵情況。實(shí)際上對電纜長期運(yùn)行來說,水分和小雜質(zhì)是非常有害的,容易引起水樹和局放的發(fā)生,所以在接頭施工中一定要注意環(huán)境濕度及粉塵情況,施工前要注意將環(huán)境打掃干凈,夏季施工接頭人員應(yīng)戴手套,如果環(huán)境濕度太高,應(yīng)進(jìn)行去濕處理(升高環(huán)境溫度或利用去濕機(jī)),在套入應(yīng)力錐前應(yīng)用吹風(fēng)機(jī)吹干絕緣表面。
2.電纜接頭前應(yīng)對電纜加熱調(diào)直,有時候施工人員認(rèn)為電纜沒有彎曲就可以不加熱,其實(shí)這個觀點(diǎn)是不正確的。電纜應(yīng)加熱調(diào)直有兩個原因:一是消除電纜內(nèi)因放纜時扭曲而產(chǎn)生的機(jī)械應(yīng)力;二是消除電纜投運(yùn)后因絕緣熱收縮而導(dǎo)致的尺寸變化。所以電纜接頭前必須對電纜加熱調(diào)直。
3.絕緣屏蔽末端處理
絕緣屏蔽末端處理是電纜接頭工作中及其重要的一步,這一步驟的技術(shù)、工藝要求最高,不得有半點(diǎn)馬虎。如工藝掌握不好容易絕緣屏蔽末端打磨出凹坑、出現(xiàn)臺階或出現(xiàn)半導(dǎo)電尖端,這些都是非常危險的。
電纜附件廠家一般采用的方法有涂刷半導(dǎo)電漆(美國ELASTIMOLD、瑞士C.C等)、模塑半導(dǎo)電層(日本廠家)、套半導(dǎo)電管(美國G&W)以及僅將半導(dǎo)電屏蔽末端刮齊并形成一光滑過度的斜坡(瑞士BRUGG、德國K.P公司),相比較而言,模塑半導(dǎo)電層這種方法更為保險。
4.絕緣表面處理
由于現(xiàn)在繞包式電纜接頭已經(jīng)基本不在投運(yùn),所以現(xiàn)在主要的兩類電纜附件是裝配式電纜接頭(日本廠家、韓國廠家、長沙電纜附件廠終端、沈陽古河中間接頭)、預(yù)制式電纜接頭(歐洲廠家、美國廠家、沈陽戶外終端)。裝配式電纜接頭電纜接頭對絕緣外徑(外徑誤差在0.5毫米以內(nèi))、絕緣表面平整度要求較高(所用砂紙要求一般不低于600#)、對尺寸要求也比較嚴(yán)格(尺寸要求誤差在1毫米以內(nèi)),在北京地區(qū)一工程中,日本施工人員在接頭已經(jīng)完成后,但感覺對其中一只接頭尺寸控制不好,心中沒有把握,拆開重新接頭。相比較而言預(yù)制式電纜接頭技術(shù)比較先進(jìn),對絕緣外徑(EPDM型應(yīng)力錐外徑允許變化范圍在4.5毫米以內(nèi),硅橡膠型應(yīng)力錐外徑允許變化范圍在8-16毫米以內(nèi))、絕緣表面平整度要求不高(所用砂紙要求一般最高400#)、對尺寸要求也比較松(尺寸要求誤差在15毫米以內(nèi))。
打磨完成后用不掉毛的清潔紙進(jìn)行清洗,并用電吹風(fēng)進(jìn)行風(fēng)干,也有一些廠家用高熱電吹風(fēng)對絕緣表面進(jìn)行短時間加熱以保證表面光滑。安裝應(yīng)力錐前用電吹風(fēng)對應(yīng)力錐和電纜絕緣表面進(jìn)行去潮處理。
5.導(dǎo)體連接
高壓電纜導(dǎo)體連接一般采用壓接,也有時采用焊接(1996年使用的沈陽交聯(lián)終端)或螺栓壓接(瑞士BRUGG中間接頭),但高壓電纜導(dǎo)體壓接沒有國家標(biāo)準(zhǔn)(只是在GB14315-1993中提到對固定敷設(shè)用其他電線電纜也可參照采用),國際上也沒有成文的標(biāo)準(zhǔn),各個生產(chǎn)廠家標(biāo)準(zhǔn)也不同。北京地區(qū)一般采用六角模圍壓,壓痕重疊。(液壓管與緊壓導(dǎo)體的配合尺寸見附表一)
壓接次序為先壓中間最后壓邊。壓模每壓接一次,在壓模合攏到位后(壓力表指示700kg/mm2)應(yīng)停留10-15S,使壓接部位金屬塑性變形達(dá)到基本穩(wěn)定后,才能消除壓力。壓接前首先要將電纜調(diào)平,鉗頭模具高度位置合適,要考慮壓接過程中模具的上升,保證壓接后接管與電纜成一直線。各種液壓管壓接后對邊距尺寸S的最大允許值為:S=0.866×(0.993D)+0.2mmD—管外徑mm。一般廠家壓縮比都取15%左右,也有一些廠家選取的壓縮比比較大,如美國G&W選取壓縮比為25-30%,實(shí)際壓接時需壓兩次,先用大一點(diǎn)的模具壓一次,再用所選模具壓接,否則將處很大的飛邊。
中間接頭接管外一般有屏蔽罩,其作用主要有兩點(diǎn):與應(yīng)力錐屏蔽保持良好接觸、散熱。歐洲廠家也有采用在絕緣上挖槽的辦法,這樣不但可以保證與應(yīng)力錐屏蔽保持良好接觸并起到散熱作用,還可以防止絕緣的熱收縮。
6.應(yīng)力錐尺寸定位
一般采用兩端定位的方法:在套應(yīng)力錐前,在電纜兩頭半導(dǎo)電層上適當(dāng)位置等距離各做一標(biāo)記,在應(yīng)力錐套到最終位置時要求兩端與兩端標(biāo)記距離大致相同。這種方法比較準(zhǔn)確,誤差小。
7.接頭密封
考慮到塑料產(chǎn)品無法長期保證沒有水分滲入,北京地區(qū)電纜隧道內(nèi)雨季經(jīng)常有積水,所以在中間接頭定貨時一般要求接頭外有銅殼,銅殼與電纜金屬護(hù)套間采用搪鉛,銅殼外采用熱縮管,這樣一種雙層密封的結(jié)構(gòu)。終端頭下部一般也采用搪鉛再加熱縮管的方法,有些廠家的終端頭也采用玻璃纖維帶加環(huán)氧密封膠或兩種膠混合的方法(如日本廠家、長沙電纜附件廠)。
因為交聯(lián)電纜不能象充油電纜那樣根據(jù)是否漏油來考察鉛封的質(zhì)量,所以要保證鉛封質(zhì)量,鉛封應(yīng)分兩次進(jìn)行,第一次封堵,第二次成形和加強(qiáng),鉛封必須密實(shí)無氣孔。然后再按廠家工藝要求包纏防水層、制作防腐、絕緣層,恢復(fù)電纜外護(hù)套。也有一些廠家工藝要求添加絕緣劑或填加散熱劑(如日本住友公司)。
三.電纜竣工試驗
1.最近幾年歐洲一些國家根據(jù)試驗研究及交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜的長期運(yùn)行經(jīng)驗,在高壓電纜的生產(chǎn)、運(yùn)行、檢測的研究上提出直流耐壓試驗對高壓電纜的絕緣有害,同時也不能有效的體現(xiàn)電纜運(yùn)行的場強(qiáng),從而無法有效的檢測出電纜絕緣中的缺陷。因此主張采用交流的方法。于是有了利用調(diào)頻諧振進(jìn)行交流試驗的試驗方法。北京地區(qū)在今年購買了一套德國海沃公司的調(diào)頻諧振高壓試驗設(shè)備,已經(jīng)運(yùn)用在幾個在電纜試驗上,效果良好。試驗標(biāo)準(zhǔn)采用:110千伏電纜,試驗電壓1.7U0,時間5分鐘;220千伏電纜1.4U0,時間1小時。下面時,我們對某一工程的試驗數(shù)據(jù)。
電纜型號XLPE-127/220kV-1×1000mm2;
電纜電容0.21mF/公里(廠家提供);
每相電纜試驗總電容值約為:1.136mF;
試驗時:高壓側(cè)電流43.7A,試驗功率7773kVA,勵磁變壓器一次側(cè)輸入電流197A,輸入電壓532V。諧振頻率40Hz。380V三相電源相電流73.4A。