35k V冷缩电缆终端与中间接头的制作要点分析
2013-08-31张前进
周 伟 冯 杰 张前进
(江苏省刘老涧闸站管理所,江苏宿迁 223842)
1 概述
电缆终端头和电缆中间连接制作是电缆安装工程中的重要环节,对今后的电缆安全运行有重大影响。冷缩电缆终端头和冷缩电缆中间连接是利用弹性体材料(常用的有硅橡胶和乙丙橡胶)在工厂内注射硫化成型,再经扩径、衬以塑料螺旋支撑物构成各种电缆附件的部件。现场安装时,将这些预扩张件套在经过处理后的电缆末端或接头处,抽出内部支撑的塑料螺旋条(支撑物),压紧在电缆绝缘上而构成电缆附件。因其是在常温下靠弹性回缩力而不是像热收缩电缆附件要用火加热收缩,故俗称冷缩电缆附件。
冷缩电缆附件具有体积小、操作方便、迅速、无需专用工具、适用范围广和产品规格少等优点。值得注意的是,在安装到电缆上之前,预制式电缆附件的部件是没有张力的,而冷缩电缆终端头则是处于高张力状态下,因此,必须保证产品在贮存期内。冷收缩式部件不应有明显的永久变形或弹性应力松弛,否则安装在电缆上以后不能保证有足够的弹性压紧力,从而无法保证良好的界面特性。
2 安装过程注意要点
在电缆附件安装过程中,除了要严格依据说明书的方法步骤操作外,笔者根据安装经验,认为有以下几个要点值得注意:
(1)安装环境要好,温湿度、灰尘含量应符合要求,施工人员的手要保持清洁,安装电缆附件处的电缆也需保持清洁等。
(2)要选用质量、信誉较好的附件。检查附件是否完好,包装内各材料数量是否和说明书一致,附件型号是否和要安装的电缆配套,说明书和安装示意图是否对应。笔者在实践中遇到过因附件质量不好而导致耐压试验通不过的情况,有的小厂出品的附件材料不足,质量不好。
(3)根据电缆存放时间、存放环境等因素,为防止电缆端部受潮,安装前应将电缆端部锯掉一段。
(4)切除电缆内衬物时注意不要切断电缆铜屏蔽层。
(5)剥除电缆外半导体时注意下刀一定要轻,不要在电缆主绝缘处留下刀痕。
(6)剥除电缆外半导体后,电缆主绝缘一定要先用砂纸正面打磨,然后用背面抛光,确保主绝缘无半导体及杂物残留,也无尖端毛刺等。
(7)将主绝缘端头做成45°倒角并打磨光滑。
(8)电缆外半导电层的末端要做成倒角,并用细砂纸打磨平滑。
(9)用电缆清洁纸清洁电缆主绝缘时,要从电缆端部向根部擦拭,不要来回擦拭。
(10)安装电缆附件前,在电缆主绝缘上一定要均匀涂抹硅脂膏,硅脂膏可润滑界面,便于安装,同时能填充界面的气隙,消除电晕。
(11)为了防止水汽沿接地线进入电缆终端头,在外护层上先用防水带包2层,将接地线夹在中间,外面再包2层防水带。
(12)钢带接地线和线芯屏蔽接地线在电缆附件内不可有电气上的连通,防止做试验时无法做铜屏蔽层电阻和测试导体电阻比。
(13)在铜屏蔽带至外半导电层处绕2层半导电带(搭接外半导电层≤2mm),防止铜屏蔽层松散。
3 冷缩电缆终端头(35kV)
安装尺寸尤其是剥切铜屏蔽层、外半导电层及安装冷缩终端,一定要严格按照说明书的要求进行施工。
如图1所示,如果安装时,电缆的外半导电层和附件的应力锥安装错位,两者没有很好接触,那么应力锥就无法发挥其改善电场分布的作用,将会导致屏蔽层末端电场发生畸变,局部电场强度过大,使出现局部放电的可能性增加。
如果应力锥安装尺寸在一定范围内不足(保证外半导电层和附件内应力锥尚有接触),对终端正常运行造成一定影响,但影响较小,只有在所承受的电压大大高于工作电压时才会出现局部放电;如果应力锥安装尺寸严重不足,外半导电层和附件内应力锥根本无法接触,则会导致应力锥无法发挥改善屏蔽层末端电场的作用,耐压水平将大大降低。
应力锥安装尺寸过盈超过一定范围时(外半导电层超过应力锥),应力锥没有有效覆盖到外半导电层末端,这时外半导电层属于末端,应力锥没有发挥改善屏蔽层末端电场的作用,则耐压水平大大降低;如果应力锥安装尺寸过盈在一定范围内(外半导电层未超过应力锥),应力锥起到一定的作用,对终端正常运行存在一定影响,但影响较小。所以,安装时应严格按说明书尺寸安装,防止安装尺寸不符合要求影响到电缆附件安装质量。
4 冷缩电缆中间连接(35kV)
首先,连接管的长度应符合说明书要求(一般不大于140 mm),连接管压接后,延伸长度也要符合说明书要求,一般要求压接后连接管的总长度不超过150mm(如图2)。如果连接管压接后长度过长,超过导电芯长度,则导电芯起不到改善电场的作用,连接管两端局部场强仍然过大。
图1 35 kV冷缩电缆终端(单位:mm)
图2 35 kV冷缩电缆中间接头(单位:mm)
其次,在连接管表面均匀缠绕半导电带至与电缆主绝缘层平齐,只有这样,连接管外面的半导电带才能与中间接头内的导电芯良好接触,导电芯才可以改善连接管处的电场,达到控制应力的效果。
第三,两根电缆的剥切尺寸要一样,在安装中间接头时,一定要注意两端的对称,如在安装过程中发现不对称情况,要及时校正。如安装时中间接头偏向一边,则可能出现一根电缆的外半导层与中间接头的应力锥接触不良甚至接触不到,中间接头内的导电芯不能完全包裹连接管,就会发生电缆外半导电层部位局部场强过大,连接管露出导电芯部位场强过大,造成安全隐患。
第四,为了防止在抽取中间接头塑料支撑条时将缠绕连接管表面的半导电带刮碰至电缆主绝缘层,在缠绕连接管表面的半导电带时,应注意将半导电带收尾于连接管的一端,该端也是抽取中间接头塑料支撑条的起始端。同时,用半导电带缠绕中间接头端部和电缆外半导电层各约20 mm,保证屏蔽层的连通。