电缆设备的技术要求简析
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作者: 高波
摘 要:电缆设备有着广泛的应用,其技术要求决定了性能和功效和安全性。本文从电缆设备的导体芯线要求、内外屏蔽层的要求、绝缘材料环境要求等方面分析了电缆设备的技术要求,并对电缆设备的新技术、发展趋势做出阐述。
关键词:电缆设备 技术要求 发展趋势
1.导体芯线的要求
目前常用的金属导体有金、银、铜等(如下表),考虑到导体的价格和导电性能,最常用的为铜导体。导电系数以铜为标准(100%),各导体比较如下表:
在加工过程中,进厂的铜、铝杆首先进行性能测试,即电阻率、伸长率、抗拉强度符合标准,外观光亮,无氧化斑点。拉丝时单丝直径、偏差、椭圆度应符合工艺规定。单丝表面应光洁、平整,不得有明显氧化、毛刺、油污等缺陷。为便于电力电缆弯曲,铜铝导体应当柔软。铝导体用单线应符合GB 3955-2009中A4或A6状态的硬铝线标准,铝杆的抗拉强度对A4或A6状态分别为95―115和110―130N/mm2范围内,伸长率分别为大于等于10%和8%。中高压导体的铝单丝不需要进行退火,但亦能达到A6状态的要求,对铜导体用单线应符合GB 3953-2009中TR型软铜单线标准。对铜单线缸式退火工艺要求:最高退火温度、退火时间、真空压力、充气压力、保温时间、冷却时间等需符合标准。退火工序应注意以下几点:严禁规格相差较大的单丝混装;冷却以风冷为主,严禁将未经风冷的炉直接放入水中,夏季冷却时间为24小时,冬节为17小时;对各炉的气压时刻关注;经常对退火炉检修和保养,清理炉内杂物,且保持炉体干燥。
绞合导体中、高压交联电缆导体必须紧压绞合,其质量要求必须符合以下几点:导体圆整性要好,在交联生产时,不会被挤出机模芯卡住;表面需光滑且凸棱要较小,这样内半导电层厚度可薄一些,且半导电料也不会嵌到导体缝隙中去;导体外径结构尺寸需均匀,不能有偏差。绞向、节距均应符合工艺规定;导体绞合节距应均匀、稳定、无松丝、缺丝、跳丝等现象;导体应光洁,无氧化、毛刺、刮伤、油污等缺陷;绞合时,单丝接头必须风焊,焊接点需挫平,接头间距离应符合工艺规定;收放线张力应均匀适中,收排线应紧密、整齐,不能交叉、压叠;铜铝导体除应光亮柔软,紧压不松股等要求外,在导体线盘上应有防尘防雨遮盖。
2.内外屏蔽层的要求
电缆运行后如发生瞬时击穿,主要是由于内外屏蔽不良所引起,产生的原因为:(1)内屏挤出时,塑化温度(100~115℃),低于塑化温度,就会有塑化不好的颗粒,造成塑化不良;高于或超过塑化温度的一个分解温度(5~10℃),就会产生预交联,出现僵块并混有烧焦粒子,内半导电层表面有凸出的尖角,甚至发生漏包和表面露铜现象。(2)外屏挤出时,塑化温度(93~98℃),低于塑化温度,就会造成线面毛糙,塑化不良;高于或超过塑化温度的一个分解温度(5~10℃),也会产生预交联,出现僵块。有时厚度太薄,被铜带刮伤或被铜丝卡破。
对于500mm2以上的大截面电缆的导体表面应先包一层半导电尼龙带,带子拉力强,再挤包一层半导电层,这样可以防止挤包的半导电料嵌到导体中去,同时又可扎紧紧压导体,防止导体松开。7/10KV的线芯外屏厚度一定要达到0。8mm,26/35KV的线芯外屏厚度一定要达到1。0mm。对35KV等级电缆应采用剥离力较高的电缆料,范围约在20―40N之内,也可以采用不可剥离电缆料生产。
3.绝缘料的环境要求
(1)材料净化窒要求:
净化窒的门及内部房间的门必须保持关闭,并确保风淋窒处于可运动状态;在正常生产中,必须将料袋口与吸管扎紧,其它料袋口不得打开;操作人员进入净化窒工作时必须经过风淋窒风淋,非操作人员未经批准不得入内。
(2)贮料
电缆料在出厂2个月内,不管环境温度变化如何,一般均不会析出,故要求工厂贮料间的温度控制在30℃以下,一般电缆绝缘料需在三个月内用掉,如超过6个月,应对其进行重新检验,合格后才能继续使用。
(3)绝缘料和半导电料的干燥问题
绝缘料为憎水型材料,如果绝缘料未受潮,在开箱使用时,一般不要求作干燥处理;半导电料含有大量碳黑为亲水性材料,一定要进行干燥处理。由于可剥离在分子结构上的特殊性,不要求进行预干燥,且存放温度不能超过规定的29℃,否则料粒就要结块。
目前,电缆技术仍处于高速发展阶段,其中以高温超导电缆技术进展为代表。高温超导电缆有巨大的优越性,它可以提供较常规电缆3倍的输电能力。为此,世界范围高温超导电缆研制是实用化的主要项目,目前纷纷进入了全规模的样机验证阶段。
综上所述,电缆的技术要求直接影响着电缆的效能和安全性,因此我们必须认真研究先进的电缆制造技术,采用先进的电缆材料,制定高水平的标准规范,以促进我国电力事业更好地为国民经济建设服务。
参考文献:
[1].2050年我国电力工业体系.电站辅机[J].1999,12(4):42.
[2].刘志明,高温超导电力技术展望.电气时空[J].2003,8:22-23.
[3].庞启成,高温超导电缆的发展及应用前景.大众用电[J].2005,12:19-21.
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