摘要:隨著人們的需求量不斷增加,對鐵路運輸供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性提出了更高要求,這也意味著鐵路供電技術需要不斷進行調(diào)整、創(chuàng)新,從而保證鐵路運輸行業(yè)穩(wěn)定運行。10KV電力電纜是用來保證鐵路行車信號用電的,它的安全運行是鐵路供電穩(wěn)定、提高供電可靠性和經(jīng)濟效益的保障。電纜中間頭便是電纜線路中較為薄弱、容易發(fā)生故障的部分。因此電纜在接頭制作時要嚴格要求。本文通過對10KV電纜中間頭制作要點及制作中常見缺陷及問題進行分析,提出了制作時應注意的幾點事項。
關鍵詞:10KV交聯(lián)聚乙烯電力電纜,中間頭,制作工藝
目前全國電力快速發(fā)展,導致鐵路供電系統(tǒng)大多采用電纜進行供電,鐵路電網(wǎng)逐步向電纜化邁進,線路入地,設備進屋。電纜的主體雖然由生產(chǎn)廠家制造完成,但中間接頭附件必須在施工現(xiàn)場制作安裝,包括處理故障電纜也要在現(xiàn)場制作,而電纜中間頭的制作是一門復雜的技術,對制作時的環(huán)境及工藝質(zhì)量要求嚴苛,經(jīng)常因為職工的不細心、工藝不精、施工環(huán)境問題等造成電纜暗傷,日后隨著該段電纜線路負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,影響信號及行車用電,繼而造成嚴重的經(jīng)濟損失以及惡劣的社會影響。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)結合交聯(lián)聚乙烯電纜的各部結構、作用及制作工藝方面對制作過程中的各部注意事項和部分工藝優(yōu)化作簡要介紹。
一、10KV交聯(lián)聚乙烯電纜的結構
根據(jù)電纜結構的特點制作中間頭恢復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足回復電纜性能的同時還要能夠延長電纜。其實,制作電纜中間頭就是把電纜內(nèi)部各層進行剝切再恢復的過程,研究
電纜中間頭的制作,首先要了解電纜各部結構及其特點。
電纜從里到外分為三個大部分:導體、絕緣屏蔽層和保護層。
1、導體:是用多股鋁線或銅線絞合的電纜線芯,與架空裸導線類似。
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電層(見下文),銅屏蔽兩端與電纜接地點相連,使外半導電層始終處于零電位,一般運行時,銅屏蔽將電纜對地的電容電流導出。
2.3內(nèi)外屏蔽層(即半導電層):導體是由多股導線絞合而來,所以與絕緣層接觸面不是絕對光滑,會形成集中放電。所以在導線與主絕緣間增加半導電層,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電材料。
3、保護層,包括填充物、內(nèi)襯層、外護套和鋼鎧。內(nèi)襯層和外護套多為聚氯乙烯(PVC);鎧裝層為鍍鋅鋼帶,主要為增加電纜縱向機械應力,減少機械力對電纜的影響。保護層是用來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描述。
作業(yè)前分開電纜,進行絕緣電阻測試和交流耐壓試驗。試驗合格后按標準尺寸(具體制作數(shù)據(jù)在電纜附件產(chǎn)品說明書中有詳解)剝除各層護套、鋼鎧、銅屏蔽、半導體后,按連接管尺寸剝切主絕緣及內(nèi)半導體層,露出線芯,使用連接管將兩段電纜線芯連接,在連接管表面纏繞半導電帶,并與兩端內(nèi)半電導屏蔽層搭接,用填充膠壓接纏繞半導帶層,用銅網(wǎng)恢復銅屏蔽層后再恢復接地,將應力管、密封管等由中間向兩端加熱固定,電纜就得到了恢復。
2、制作電纜中間頭的工藝要求及重點:
a導體的連接應可靠。電纜線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。絕緣應能滿足線路在不良狀況下也能長期穩(wěn)定運行,其使用的絕緣物質(zhì)不應因環(huán)境不良而過速老化明顯降低絕緣強度。
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應有足夠的機械應力。強度應能承受該處線路在各種情況下所受應力。
e通過電氣設備試驗規(guī)定的交流耐壓試驗。
f電纜中間頭接地線應綁扎焊接良好。防止故障時流過的較大電流,在金屬護套上產(chǎn)生感應電壓從而將電纜內(nèi)護套擊穿,損壞電纜。
g在臺階處搭接應力管后,將復合管搭在兩段應力管之間,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問題及注意事項
1、導體連接不良
有以下幾個重點原因:
1.1生產(chǎn)或保管條件不良,連接管內(nèi)部和電纜線芯表面有雜質(zhì)或毛刺。
1.2電纜芯截面積與標準出入、壓接的模具選擇不合適或使用壓接鉗時
壓接不到位,都會使得連接管與線芯壓接不牢固。
1.3在剝除絕緣層時傷及芯線,加速電纜發(fā)熱,縮短使用壽命。
注意事項:
a在壓接連接管前,應用細砂紙打磨連接管內(nèi)壁和導線去除毛刺或雜質(zhì)。
b根據(jù)導體截面選擇尺寸適當?shù)哪>?,必要時可在連接管內(nèi)增加線芯。壓接時要先壓內(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,應挫去壓痕,用砂紙將毛邊打磨光滑,使連接管表面光滑、無毛刺,避免運行中因尖端放電導致該處絕緣過速老化。
2、電纜剝切不細致
電纜剝切不細致容易導致主絕緣表面損傷,大部分是在剝除外半導電時用力過猛。主絕緣損傷,導致電場分布不均,在運行中加速絕緣老化,最終將擊穿絕緣。
注意事項:
a剝切難點在于剝切半導電層,需要工作人員在平時多加練習,注意半導電厚度,切勿用力過猛,劃痕時力度均勻,不能損傷主絕緣,同時外半導屏蔽層還要制作45度倒角。
b去除半導電層后,要仔細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)半導電層露出適當長度,方便壓接管上的內(nèi)半導帶搭接主電纜的內(nèi)半導屏蔽層。必要時還應使用細砂紙打磨拋光,然后在主絕緣表面涂抹硅脂膏,以修復主絕緣,增強密封性。
3、清潔工作不細致
制作電纜中間頭時,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,剝除半導電時也容易在主絕緣表面殘留半導電顆粒,從而導致爬弧,最終致使電纜絕緣被擊穿。
注意事項:
a制作電纜頭依條件盡量選擇較好作業(yè)環(huán)境,防止揚塵。
b擦拭主絕緣時可以從壓接處向兩側清洗,防止半導體顆粒二次污染主絕緣。
4、接地線綁扎焊接不牢
當有故障電流時,如果金屬層與接地線接觸不好,可能產(chǎn)生電弧,燒傷電纜主絕緣。
注意事項:
在銅屏蔽或鋼鎧接地時,首先要清除表面氧化層,連接時,我單位多用恒力彈簧壓緊;作業(yè)時注意做好密封,防止電纜運行后氧化導致接觸不
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,稍不注意電纜線芯便易進水。
注意事項:
a在制作電纜中間頭前,應先檢查電纜內(nèi)有無水分。
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電后,還應在半導電與主絕緣交口處纏上白色密封膠,阻止線芯內(nèi)部水分溢出。熱塑時內(nèi)外護套兩端也要纏繞密封膠,防止外界水分入侵電纜內(nèi)部,達到有效防潮。
四、結束語
綜上所述,電纜中間頭的制作細節(jié)較多,注意事項較繁瑣,想要使制作的中間頭質(zhì)量過關,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)務能力和責任心,從自身保證制作出來的電纜中間頭的質(zhì)量。只有這樣,才能切實提高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。
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作者簡介:李海鵬,1994.06,男,漢,河北省石家莊人,本科學士,助理工程師,電氣工程及其自動化專業(yè)。