調(diào)頻諧振高壓試驗(yàn)設(shè)備廠家解析高壓電纜施工注意事項(xiàng)
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(yàn)，取得了一些成果。下面就我們的一些施工經(jīng)驗(yàn)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(xiàng)：
1、主絕緣偏心度<8%（IEC840-1998新規(guī)定）
2、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。
3、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。
4、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。
5、阻燃試驗(yàn)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(yàn)報告。
6、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?，F(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?yàn)橄葔褐虚g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?yàn)榻宦?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(yàn)
1.最近幾年歐洲一些國家根據(jù)試驗(yàn)研究及交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜的長期運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，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(yàn)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(yàn)的試驗(yàn)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(yàn)設(shè)備，已經(jīng)運(yùn)用在幾個在電纜試驗(yàn)上，效果良好。試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)采用：110千伏電纜，試驗(yàn)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(yàn)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(yàn)總電容值約為：1.136mF；
試驗(yàn)時:高壓側(cè)電流43.7A,試驗(yàn)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。
信息來源：www.ewkbg.com 信息整理：揚(yáng)州拓普電氣科技有限公司生技部
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(xiàng)：
1、主絕緣偏心度<8%（IEC840-1998新規(guī)定）
2、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。
3、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。
4、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。
5、阻燃試驗(yàn)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(yàn)報告。
6、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?，F(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?yàn)橄葔褐虚g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?yàn)榻宦?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(yàn)
1.最近幾年歐洲一些國家根據(jù)試驗(yàn)研究及交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜的長期運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，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(yàn)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(yàn)的試驗(yàn)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(yàn)設(shè)備，已經(jīng)運(yùn)用在幾個在電纜試驗(yàn)上，效果良好。試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)采用：110千伏電纜，試驗(yàn)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(yàn)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(yàn)總電容值約為：1.136mF；
試驗(yàn)時:高壓側(cè)電流43.7A,試驗(yàn)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。
信息來源：www.ewkbg.com 信息整理：揚(yáng)州拓普電氣科技有限公司生技部
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