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作者:管理员    发布于:2020-09-12 17:32   文字:【】【】【
  -----首页_百事3平台@首页-网址导航-----现在国内已有多条出产线能出产110KV及以上的超高压交联电缆,各厂的金属套结构不全类同。不同金属套各有其特征,用户首要有必要对金属套的功用要有一个全面的知道和了解,按各自的条件进行挑选。仁者见仁、智者见智,本文对各种类型金属套的功用和特征作个阐述。此文仅起一个抛砖引玉的效果,希各供电体系能介绍运用不同金属套电缆的经历,使制作部分了解用户观点与需求。
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  1.金属套的种类
  金属套有二大功用:(1)隔水效果:避免XLPE绝缘接触到水分产生水树技,金属套是电缆的径向防水层;(2)能接受零序短路电流热安稳性好。按出产工艺可分为三大类:挤包无缝金属套、纵向焊缝金属套和归纳护套等。选用的材料又有铅、铝、铜和不锈钢等。金属套的种类、制作、结构和特征
  以上6种金属套都有杰出的径向防水层,但内涵质量、应用特性和制作本钱各不相同。现在国内除波纹铜套和不锈钢套外都有出产,对国内出产的4类种类功用阐述如下。
  2.铝套
  现在国内能制作铅套交联电缆的大厂都有以接连压铅机出产铅套的能力。铅套交联电缆内部结构严密,纵向防水功用好,铅的化学安稳性耐腐性好,缺陷是分量重。
  铅合金的熔化温度约300℃,压铅机的模座挤出温度260℃。在百事3平台螺杆接连压铅机上制作的铅套是一个无夹灰、无缝、内壁润滑的接连铅管。铅的蠕变功用好,结构尺度规划时无须在铅套与线芯之间留有空隙,交联绝缘胀大时能撑大铅套而绝缘外表依然平整润滑。因为交联绝缘的胀大系数比金属大约一个数量级,因而各类波纹金属套内有必要留有足够的胀大空隙。如无空隙或空隙不行大,在绝缘胀大后会在绝缘外表留下波纹的凹痕,这会影响电缆的电气功用。在型式实验中经过20个热循环后,如电缆芯外表呈波纹状,电缆的冲击裕度不高。因为铅套内壁无需规划空隙,结构较严密。因而铅套交联电线的纵向防水功用比任何一种波纹金属套电缆都好。
  铅的电阻系数是铝的7.8倍,铅套要满意技能条件中的短路热安稳要求,铅套的截面有必要比铝套的大得多。各供电体系选用短路热安稳目标都比实践大了许多,主要是零序短路继续的时间太长,而实践上仅几个周波。这目标是体系定的,对电缆技能人员来说无权改变。上海在220KV工程中要求50KA2秒,选用铅套电缆时要在铅套下加铜丝屏蔽,选用波纹铝套要加厚。在85年的引入中,曾有一工程将国外加厚的波纹铝套充油电缆与国产铅套充油电缆(没有铜丝屏蔽)对接,国外制作厂说:“假如产生短路时铅套电缆的铅套会熔化了”,实践上自七十年代以来的国产超高压铅套充油电缆和近年选用铅套交联电缆都没有产生过铅套熔化的毛病。主要是现在体系的短路容量没有这么大,短路继续时间不可能达到2秒。现各大供电体系都己编制了“电网若干技能原则的规则”,其间对110KV以上电力电缆的金属套或金属屏蔽层要求能接受单相短路电流的继续时间应不小于0.2秒(以上海电网为例)。如履行这项技能条件将使超高电缆的金属套结构趋向合理,有利于下降电缆的造价。
  挑选用螺杆式接连压铅机出产的铅套,不存在因铅套夹灰构成铅套上有砂眼问题。螺杆式压铅机从熔铅炉底部取铅挤包,铅的氧化物和各种杂质比重较铅小得多,都会浮在熔融铅液外表不可能挤包在电缆上。即便用水压机式非接连压铅机也能出产质量优良的铅套,关键是出产工艺。上海电力体系中有数百公里单芯铅套充油电缆,其间大部份是在上海出产,用水压机式非接连压铅机出产的铅套占很大份额,这些电缆在20多年
  运转中没有产生过铅套漏油的毛病。产品质量关键在于工艺办理和工厂装备。铅套的径向阻水功用与铝套比较不仅毫不逊色,且能胜于铝套。
  同规格超高压铅套电缆比铝套电缆重得多,一般说要重60%至90%。当时超高压电缆的敷设已不再是人背肩扛的施工方式了。敷设中要严格操控电缆的侧压力,只要选用卷杨机加履带输送机方法施工才能掌握敷设张力和操控好电缆侧压力。当选用敷设机械施工时,铅套和铝套的分量之差异已无关宏旨。在施工中要量体裁衣规划一些机具籍以减轻劳动强度,在施工中克服了一些困难,在日后运转中能得到安全运转回报。假如运转中外护套破损后因为铅套耐腐蚀,金属套不会很快穿孔形成进水。铅套交联电缆的敷设时比铝套交联电缆柔软,铅套电缆在接头作业中可直接搪铅比较方便。
  铅的比重为11.34是铝的4.2倍,铅套原材料的本钱要比铝套大的多。以110KV1×630平方毫米电线为例作一对比:铅套厚度为4mm,铝套为2mm;在每米铅套电缆中,铅的分量是百事3平台铝套电缆中铝分量的7.5倍。按99年同期的商场价格核算,铅的质料每吨价格虽是铝的34%,而铅钳套内铅质料本钱价是铝的2.5倍。如技能条件中对短路继续时间提了过长的要求时,在规划铅套的热安稳中要添加铜丝屏蔽,会使两种金属套的质料本钱相差更大。在招标竞赛中,如出产铅套交联电缆的制作厂以铝套交联电缆相同单价或略高的价格参予与铝套交联电缆竞赛,对用户来说是合算的。
  铅套交联电缆是不会被铝套交联电缆所替代。在陆上电缆中各有特征及利弊,在直埋及排管敷设中宜优先考虑挑选铅套电缆。海底高压交联电缆有必要选用铅套,海缆锚损等外力损坏机率十分高,一旦护层损害后又难以修补。铝套海底电缆如受外力损坏后,主绝缘及金属套尚完好,但铝护层在海水中很快会穿孔,必然会下降运用寿命。这是海缆不选用铝套的原因。
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  3.无缝波纹铝套
  波纹铝套交联电缆最大的长处是分量轻和短路热安稳容量大。在短路电流继续时间稍长的体系中,一般规范厚度铝套即能满意要求,如核算中热安稳不行时可将铝套少加厚一些就能满意技能要求,无需选用添加铜丝屏蔽,比铅套简单。用压铝机挤包的铝套机械功用与密封性都很好。
  铝套电缆分量比铅套轻得多,在敷设中如何用人力搬、抬、扛、移电缆时要比铅套电缆省力,很受敷设工人欢迎。
  波纹铝套结构开发于六七十年代,在当时的高压电缆主要是充油电缆。充油电缆规划中选用波纹铝套后有许多长处:省略了铅套的径向加强带;螺旋形波纹构成外油道使充油电缆的瞬态压降显着减小,在线路规划中能放长供油段的长度,可减少塞止接头数量;当时的铝价比现在价格低得多,与铅铜价之比也廉价得多。因而在一些国家陆上充油电缆中以波纹铝套替代了铅套,在经济上及技能上都有很大好处。但是波纹铝套交联电缆的螺旋形波纹使电缆不具有纵向阻水功用,在电线规划中假如使其也能纵向阻水而减小了空隙会下降电气功用,似乎因小失大。
  铝在元素周期表中的原子序数是13,而铅是82,铝是化学功用很活泼的金属。在运转中遇到外力损坏损害了外护层或外护层在支架上被棱破了,铝套很快会被腐蚀穿孔而形成进水。
  铝的熔点658℃,压铝机挤包时模座温度约为500℃。比较铅套的挤包温度要高了许多,为此铝套内应有铜丝编织玻璃丝带或半导电阻水带避免绝缘屏蔽被烫坏。压铝机有接连限制与非接连限制二类。不接连的在加铝锭时要停顿一段时间,对交联电缆芯不甚有利。新老铝锭在压铝机内虽能结组成一体,在铝套外表仍有接缝可见,但对铝套抗位强度没有影响。应该说接连的比不接连的好。
  压铝机系是一精细设备造价很高,压铝套的出产工序及工艺也较杂乱,压铝机出产铝套的能耗和工耗较高,金属套的出产本钱也就较高了。
  电缆允许接受的侧压力与绝缘种类有关,不以金属套种类而定。国外一些权威性手册上推荐的数据如下表所示。波纹铝管的抗压强度虽比铅管高,但电缆在敷设时的张力是在导体线芯上,在曲折处的侧压力由导体向绝缘、金属套及护层传递,由转角滑轮接受推力。其间最易受机械力影响的是绝缘,以绝缘接受力来决定电缆接受的侧压力是合理的。
  电缆种类允许侧压力(N/m)
  油纸绝缘电缆
  挤包绝缘电缆3000
  3000
  铝套电缆在装置中有喜有忧。分量轻是敷设百事3平台工人最受欢迎之点,但其柔软性不如铅套。自电缆盘上放下的铝套高压交联电缆外端有必要用校直机整直了才能牵引。在敷设进程中为操控电线的侧压力及牵引力,现都用卷扬机加屉带输送机方法施工,因而端部的牵引力不大,在电缆经过曲折处后铝套电缆不易自行变直,在转弯处不如铅套电缆顺畅。在装置各类附件中,铝套上不能直接搪铅,先要在铝的外表镀锌锡合金及搪底铅后才能搪铅。搪底铅操刁难人员的工艺水平要求较高,少有瑕疵会形成电缆进水。在大型工程中要锯线封端和装置牵引端的工作量不少,尤其在排管中敷设。铝套电缆不被接头工人所欢迎。
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  4.焊缝波纹铝露
  焊缝铝套由铝板卷包后用氩弧焊机焊成形。氩弧焊机的造价不能与贵重的压铝机比较,设备价低后还贷本钱及折旧费等进入产品本钱也就少了。且焊缝铝套出产工耗与能耗都比无缝铝套低。焊缝铝套出产本钱低是它最大的特色。
  铝的熔点658℃,铝的熔融加工温度约700一750℃,电弧的温度就更高了。在焊接进程中,在焊缝二侧的铝扳受热后会引起铝的金相结构变化,使铝套的机械功用在圆周上不均匀。在敷设牵引中受力后会产生会集变形。实践工程中曾产生过此现象。在某地工程中敷设双回110KVXLPE电缆,一回是无缝铝套,另一回路是焊缝铝套,运用同样的施工方式,无缝的圆整杰出,有缝的铝套变了形呈椭圆状,这反映了二种电缆内涵质量有差异。敷设中电缆变形与操控侧压力有关,敷设前分段核算张力及侧压力并选用适当办法,电线是不会变形的。
  支联电缆因质料的胀大系数相差甚大,使其热机械功用变得很杂乱。焊缝处700℃左右高温,焊缝对侧的铝套处于很低的温度。使交联绝缘接受一次不均匀加热的进程。电缆在运转中是由里热到外,压铝套或压铅套时是由外热到里,全是一个均匀对称受热进程。焊缝铝套在出产进程中的不均匀受热进程使电缆内的热机械性变得更为杂乱。焊缝铝套只能选用单面平焊,这在焊接工艺中是最单薄的焊接方式,在规范中以软铝抗拉强度的90%(54MP2)来考核焊缝强度。
  焊缝铝套规划时常以减少空隙来达到电缆能纵向阻水的目的,正如前述,这会下降冲击裕度,因小失大。做纵向阻水实验时除了满意在5分钟内注满水外,在灌水进程中还应模拟实践工况。电缆如装置在浸满水的电缆沟或工井内产生击穿时,金属套上会构成一个敝开的洞,水立刻向二侧浸透,不会让水胀大带有一个初胀大的进程。此外,空隙过小也会形成附件装置时剥除铝套的困难,不被接头工人所欢迎。
  焊缝铝套与无缝铝套比较除了有铝套的共性外,尚有其特性。焊缝铝套是一种有效的径向防水层,但其内涵质量与无缝铝套不同且出产的本钱不同,在价格上应有差异。一般说二者之间的价差可达到二位数的百分数,具体价差在引入商场竞赛机制中能找到合理价位。
  5.波纹的波形
  铝套的波纹形状与工艺问题在国内设有专题研究过,在新制定的规范中也没有规则,各厂之间的差异不小。这几年引入了不少各国出产的波纹铝套交联电缆。其外观、波形、波长及波幅等参数及其与百事3平台电缆芯外径之联系是可供参考及借鉴。对此作一番调研后可作为制定用户规范或招标技能文件的依据。此外,允许曲折半径及侧压力也有类似问题。
  波形在交联电缆中遍及选用螺旋形波纹,其缺陷是无阻水功用。圆环形(又称竹节形)波纹对交联电缆而吉比螺旋形更适宜些,较易阻止水份纵向浸透。
  在铝套的波纹形状没有定型之前,应选用检测铝套的纵向抗拉强度来监督轧纹的质量。
  6.归纳护套
  归纳护套交联电缆具有分量轻尺度小和造价低的特色,可在零序短路容量不大的体系中运用;在短路容量大的体系内需加铜丝屏蔽,在造价上的优势少有逊色。国产的归纳护套110KV交联电线最早用于杭州,自92年以来运转记录杰出。上海在地铁一期工程中引入德国的这类电缆用于直埋及排管的线路中,德国产品的阻水层选用水胀大粉,不用阻水带。
  归纳护套的金属箔作径向阻水是有效的阻水层。其抗外力损坏及外护套穿孔后的耐腐蚀效果是软弱的。归纳护套用于外力损坏机率较小的地道及排管线路中有其造价低的优势。分量轻对水电站的高落差工程也有其共同之处。
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  7.结论
  (1)各种金属套各有其特色,都能用作超高压交联电缆的径向阻水层,不同的金属套各有其特色。各有其适用性。在挑选金属套的结构时应按各自的运用条件、施工习惯和运转经历量体裁衣的选用;
  (2)在不同的电缆结构和出产工艺中,—般说无缝金属套比有缝的好,接连的比不接连的好;
  (3)电缆的内涵质量不同和出产本钱不同,在电缆的价格上应有显着的差异;
  (4)电缆的质量由百事3平台导体、屏蔽、绝缘、金属套和外护层等各部件的归纳质量而决定,金属套的质量仅是其间一个部份。