35kV冷縮高壓電纜頭制作培訓(xùn).ppt

高壓電纜頭自主制作培訓(xùn)2018年6月,01,02,電纜基礎(chǔ)知識,電纜附件基礎(chǔ)知識,03,冷縮電纜附件特點,04,冷縮電纜安裝分解,05,安裝錯誤原因及案例,06,正確安裝案例,01PART,電纜基礎(chǔ)知識,1、電力電纜本體（一般簡稱電纜）2、附件-中間接頭（關(guān)鍵點在于恢復(fù)電纜結(jié)構(gòu)）終端頭（戶內(nèi)式、戶外式、插拔式）3、其他安裝器材（橋架、穿管、防火材料等）電纜輸電特點：高壓輸電導(dǎo)線通過固體絕緣體隔離后被封閉在接地的金屬屏蔽內(nèi)部。,01PART,電纜附件基礎(chǔ)知識,火力發(fā)電廠,風(fēng)力發(fā)電廠,太陽能發(fā)電廠,核電廠,水力發(fā)電廠,發(fā)電,升壓站,降壓站,采掘類企業(yè),制造類企業(yè),金屬冶煉類企業(yè),化工類企業(yè),樓盤小區(qū)用戶,輸電,用電,1kV-35kV,110kV-1000kV,0.4kV-35kV,電纜附件(有電纜的地方就需要電纜附件)運用于電力系統(tǒng)各個領(lǐng)域,1.電纜基礎(chǔ)知識,電力電纜分類,交聯(lián)聚乙烯電纜結(jié)構(gòu)圖,了解電纜結(jié)構(gòu)非常有助于電纜附件的正確安裝,1.電纜基礎(chǔ)知識,導(dǎo)體導(dǎo)體是提供負荷電流的通路。其主要技術(shù)指標和要求：1）導(dǎo)體截面和直流電阻：按國家標準，電纜截面規(guī)格一般為：25、35、50、70、95、120、150、185、240、300、400、500、630mm2等。2）導(dǎo)體結(jié)構(gòu)：導(dǎo)體也是電纜工作時的高壓電極，而且其表面電場強度最大，如果局部有毛刺則該處的電場強度會更大。因此，設(shè)計和生產(chǎn)中以及使用部門在制作接頭的導(dǎo)體連接時，要解決的主要技術(shù)問題之一就是力圖使導(dǎo)體表面盡量做到光滑圓整無毛刺，以改善導(dǎo)體表面電場分布。,絕緣絕緣是將高壓電極與地電極可靠隔離的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)。承受工作電壓及各種過電壓長期作用，因此其耐電強度及長期穩(wěn)定性能是保證整個電纜完成輸電任務(wù)的最重要部分。,半導(dǎo)電屏蔽層半導(dǎo)電屏蔽層是中高壓電纜采用的一項改善金屬電極表面電場分布，同時提高絕緣表面耐電強度的重要技術(shù)措施。如下圖所示可以看出正常電纜的電場只有從（銅）導(dǎo)線沿半徑向外半導(dǎo)電層的電力線，沒有芯線軸向的電場（電力線），電場分布是均勻的。圖中閃爍的箭頭表示電場的電力線。,半導(dǎo)電斷口電應(yīng)力控制方式上，冷縮應(yīng)力錐比熱縮應(yīng)力管更穩(wěn)定，壽命更長。,熱縮應(yīng)力管（材料參數(shù)控制）,冷縮應(yīng)力錐（幾何形狀控制）,無應(yīng)力控制,電力電纜終端或接頭中的應(yīng)力結(jié)構(gòu)主要有兩種：（1）：幾何法：應(yīng)力錐（如冷縮附件、高壓預(yù)制附件）；（2）：參數(shù)法：應(yīng)力帶或應(yīng)控管（如熱縮附件）。應(yīng)力錐主要由絕緣和半導(dǎo)電兩部分組成，其中絕緣部分用以增強電纜絕緣，半導(dǎo)電部分與電纜外半導(dǎo)電屏蔽結(jié)合，改變接地極形狀，立體空間改變電場曲線，以控制電纜絕緣內(nèi)電場分布。應(yīng)控管是通過控制材料的特殊電氣參數(shù)(對材料性能要求相當嚴格)，如高介電常數(shù)20，應(yīng)控管安裝在附件中，使電場中電力線在兩種不同介電常數(shù)介質(zhì)的界面上遵循一定的折射規(guī)律（如瑞典的FSD應(yīng)力控制片，是利用其電阻率與外施電場成非線性關(guān)系變化的特性，即當外施電場增加時，電阻率下降，將這種材料施加在電纜屏蔽切斷處絕緣表面，從而降低該處電場強度）。,金屬屏蔽金屬屏蔽的作用：1）形成工作電場的低壓電極，當局部有毛刺時也會形成電場強度很大的情況，因此，也要力圖使導(dǎo)體表面盡量做到光滑圓整無毛刺。2）提供電容電流及故障電流的通路，因此也有一定的截面要求。,護層護層是保護絕緣和整個電纜正?？煽抗ぷ鞯闹匾ＷC。針對各種環(huán)境使用條件設(shè)計有相應(yīng)的護層結(jié)構(gòu)。主要是機械保護（縱向、徑向的外力作用），防水、防火、防腐蝕、防生物等。可以根據(jù)需要進行各種組合。,了解電纜結(jié)構(gòu)非常有助于電纜附件的正確安裝,01PART,電纜基礎(chǔ)知識,電纜敷設(shè)詳見GB50168電纜線路施工及驗收規(guī)范,01PART,電纜基礎(chǔ)知識,電纜進水,01PART,電纜基礎(chǔ)知識,中廣核大悟風(fēng)電場電纜擊穿（電纜彎曲半徑過小）,02PART,電纜附件基礎(chǔ)知識,概述電纜附件是電纜線路必不可少的組成部分，沒有附件則電纜是無法工作的。完成輸電任務(wù)的是由電纜及附件組成的電纜線路整體。可以說電纜附件是電纜功能的一種延續(xù)。對于電纜本體的各項要求，如導(dǎo)體截面及表面特性、半導(dǎo)電層、金屬屏蔽層、絕緣層及護層等各部分的要求也適用于對電纜附件，尤其是中間接頭，即中間接頭的各個部分應(yīng)對應(yīng)于電纜所有的各個部分。終端也基本一樣，只是外絕緣有所特殊。除此之外，附件還有比電纜本體更多的要求，因為它的結(jié)構(gòu)更復(fù)雜。主要性能有：應(yīng)力控制：解決電場集中問題；絕緣恢復(fù)：恢復(fù)電纜絕緣，保證線路的安全運行；密封防水：有效防止外界水分或有害物質(zhì)侵入保證電纜的長期安全有效運行；其它恢復(fù)：包括恢復(fù)電纜的電氣連接，及部分機械強度。,02PART,電纜附件基礎(chǔ)知識,電纜附件分類,02PART,電纜附件基礎(chǔ)知識,電纜附件特點及適用范圍,03PART,冷縮電纜附件特點,冷熱縮電纜附件比較,本世紀初，隨著交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜運用越來越廣泛，冷縮電纜附件由于諸多優(yōu)點，已有取代熱縮電纜附件之趨勢。,熱縮終端,冷縮終端,03PART,冷縮電纜附件特點,冷熱縮電纜附件比較,一、半導(dǎo)電斷口電應(yīng)力控制方式上，冷縮應(yīng)力錐比熱縮應(yīng)力管更穩(wěn)定，壽命更長。,熱縮應(yīng)力管（材料參數(shù)控制）,冷縮應(yīng)力錐（幾何形狀控制）,（無應(yīng)力控制）,03PART,冷縮電纜附件特點,冷熱縮電纜附件比較,二、冷縮彌補了熱縮多層覆合的弊端，避免了層間間隙及雜質(zhì)，減小了局放放電，延長了電纜附件壽命，也減小了施工環(huán)境影響因素。,熱縮附件（多層覆合，存在層間間隙）,冷縮附件（多層復(fù)合為一體，沒有層間間隙）,冷縮電纜附件產(chǎn)品簡介,三、冷縮附件與電纜同“呼吸”，杜絕了沿界面擊穿電纜附件隨電纜本體的膨脹/收縮而膨脹/收縮，永久保持對電纜的徑向壓力，不會出現(xiàn)沿界面擊穿現(xiàn)象。熱縮附件由于材料與電纜不同，膨脹系數(shù)不同，自然環(huán)境下不能與電纜同步呼吸，長時間異步呼吸，會造成層間間隙出現(xiàn)，增加沿面爬電事故發(fā)生的幾率。,熱脹冷縮造成的裂縫,熱脹冷縮原理示意,冷熱縮電纜附件比較,冷縮電纜附件產(chǎn)品簡介,冷縮附件產(chǎn)品都已在工廠內(nèi)制造成型。無須特別培訓(xùn)，安裝操作簡單，且不用火，省時省力，大大減少了由于操作不當造成的質(zhì)量事故，而且解決了預(yù)制電纜附件收縮不緊或安不進去的現(xiàn)象。,冷縮工廠預(yù)制成型，現(xiàn)場套裝,熱縮現(xiàn)場加熱安裝,冷熱縮電纜附件比較,三、冷縮電纜附件產(chǎn)品簡介,冷縮電纜附件概述,沃爾10kV冷縮終端結(jié)構(gòu),應(yīng)力錐,三、冷縮電纜附件產(chǎn)品簡介,冷縮電纜附件概述,沃爾10kV冷縮中間結(jié)構(gòu)：,應(yīng)力錐,屏蔽管,絕緣層,整體預(yù)制，無層間間隙，最大限度減小局放。,應(yīng)力控制與絕緣部位復(fù)合成為一體，消除了層間間隙，避免了間隙放電，極大提高產(chǎn)品壽命。,國內(nèi)首家采用液態(tài)導(dǎo)電膠的廠家，徹底解決了冷縮型導(dǎo)電材料與絕緣材料的粘接問題，有效杜絕了層間隙的局部放電。這一技術(shù)迅速在業(yè)界得以應(yīng)用，使得我們國內(nèi)電纜附件的局放水平有了很大的提高。,線路故障現(xiàn)狀,據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計，電力電纜線路投入運行初期（1-5年內(nèi)）容易發(fā)生運行故障，主要原因是電纜及附件產(chǎn)品質(zhì)量和電纜敷設(shè)安裝質(zhì)量問題；運行中期（5-25年內(nèi)），電纜本體和附件基本進入穩(wěn)定時期，線路運行故障率較低，故障主要原因是電纜本體絕緣樹枝狀老化擊穿和附件呼吸效應(yīng)致使電纜受潮而發(fā)生沿面放電；運行后期（25年后），電纜本體絕緣樹枝老化、電-熱老化以及附件材料老化加劇，電力電纜運行故障大幅上升。其電力電纜運行故障原因統(tǒng)計如下圖所示：,四、冷縮電纜附件安裝,四、冷縮電纜附件安裝,安裝注意事項：,1.安裝前測試電纜是否正常。2.確保電纜附件與電纜規(guī)格符合。3.安裝必須使用附件本身所帶的工藝，并仔細閱讀工藝各條款，嚴格按照工藝所標尺寸安裝。4.保證電纜絕緣無損傷（無刀痕），尤其是半導(dǎo)斷口處不可出現(xiàn)凹坑等，絕緣必須清除干凈半導(dǎo)顆粒及其它雜質(zhì)，保證干凈無污。5.半導(dǎo)斷口應(yīng)倒角與主絕緣過渡，不可出現(xiàn)鋸齒狀，避免尖端出現(xiàn)。6.嚴格按照限位線位置收縮附件。7.防止安裝中附件及電纜受潮。,35kV冷縮戶內(nèi)三芯終端,35kV冷縮戶內(nèi)三芯終端,35kV冷縮戶內(nèi)三芯終端,35kV冷縮戶內(nèi)三芯終端,35kV冷縮戶內(nèi)三芯終端,35kV冷縮戶內(nèi)三芯終端,35kV冷縮戶內(nèi)三芯終端,35kV冷縮戶內(nèi)三芯終端,35kV冷縮戶內(nèi)三芯終端,35kV冷縮戶內(nèi)三芯終端,同步呼吸，杜絕界面爬電、內(nèi)閃。,冷縮電纜附件隨電纜本體的膨脹/收縮而膨脹/收縮，永久保持對電纜的徑向壓力，最大限度的杜絕沿界面擊穿現(xiàn)象。,35kV冷縮戶內(nèi)三芯終端,35kV冷縮戶內(nèi)三芯終端,35kV冷縮三芯中間安裝,35kV冷縮三芯中間安裝,35kV冷縮三芯中間安裝,35kV冷縮三芯中間安裝,35kV冷縮三芯中間安裝,35kV冷縮三芯中間安裝,35kV冷縮三芯中間安裝,35kV冷縮三芯中間安裝,35kV冷縮三芯中間安裝,電纜附件安裝過程現(xiàn)有情況基本上為：裁紙刀、一字螺絲刀、老虎鉗、手工鋸、玻璃片（不可剝離電纜用）、PVC管刀、液壓鉗等。,電纜附件安裝完畢后的竣工試驗參考GB50150電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗標準,半導(dǎo)電層斷口附近絕緣擊穿,(1)應(yīng)力管運行時由于高溫及老化引起材料參數(shù)改變，失去作用造成的電纜擊穿。(2)應(yīng)力錐由于安裝尺寸錯誤，未起作用造成的電纜擊穿。,五、冷縮電纜附件安裝錯誤原因及案例,冷縮電纜附件本身為免維護產(chǎn)品，但先絕條件就是需安裝正確，核心細節(jié)處理良好！,絕緣表面沿面爬電擊穿,(1)剝切電纜半導(dǎo)體屏蔽層時，刀痕過深，使主絕緣層表面有傷痕，容易存在氣隙。(2)電纜半導(dǎo)體屏蔽層剝切后，沒有清除干凈，其半導(dǎo)體殘留在主絕緣層上，或清擦?xí)r沒有遵循工藝要求，來回擦洗，留下隱患，產(chǎn)生閃絡(luò)放電。(3)收縮不緊密而不能保證界面壓強，導(dǎo)致雜質(zhì)侵入氣隙或受潮,產(chǎn)生閃絡(luò)放電。,未壓緊發(fā)熱擊穿,電纜線芯壓接后，連接管壓坑變形有限，造成通電運行后，連接部位由于接觸電阻太大引起電纜發(fā)熱，溫度過高電纜擊穿。,電纜附件事故的發(fā)生一般是瞬間發(fā)生，發(fā)生之前相當一段時間通過肉眼表面是看不出什么異常的，但實際上事故點內(nèi)部的局部區(qū)域一直在持續(xù)放電以至持續(xù)發(fā)熱，積累到一定階段，絕緣在極端的時間內(nèi)劣化以至承受不住電壓直接擊穿。如果要防范事故發(fā)生，最好能提前發(fā)現(xiàn)。雖然通過肉眼不能看出異常，但可以借助專用設(shè)備發(fā)現(xiàn)異常。有問題的電纜頭有一個共同點，就是會放電發(fā)熱，事故點局部區(qū)域溫度要高于周圍區(qū)域，這一點可以借助“紅外線熱成像儀”發(fā)現(xiàn)，這樣可以提早發(fā)現(xiàn)隱患，及時處理。,風(fēng)電場常見電纜附件相關(guān)故障分類,2.1.電纜質(zhì)量原因；2.1.1.電纜導(dǎo)體不符標準；2.1.2.電纜絕緣缺陷；2.1.3.電纜進水；2.1.4.電纜敷設(shè)不規(guī)范；2.2.電纜附件質(zhì)量原因；2.2.1.附件主材料質(zhì)量不過關(guān)；2.2.2.附件設(shè)計不夠完善；2.3.安裝不規(guī)范或錯誤原因；2.3.1.安裝尺寸錯誤；2.3.2.安裝中剝切電纜不規(guī)范；2.3.3.安裝過程步驟未嚴格按照貨物本身安裝工藝；2.4.與附件相關(guān)配合方面不恰當；2.4.1.連接金具不配套；2.4.2.間距過近；2.4.3.附件和電纜過盈不配合；2.4.4.其它。,2.1.1.電纜導(dǎo)體不符標準,電纜線芯導(dǎo)體完全散亂，不能成圓，內(nèi)半導(dǎo)電層沒有包裹導(dǎo)體線芯。這樣可以確定事故原因是由于此電纜質(zhì)量缺陷造成的。,2.1.2.電纜絕緣缺陷,電纜外半導(dǎo)電層剝掉后明顯看出絕緣層上有密密麻麻的黑點，會造成沿絕緣層表面沿面爬電事故。,2.1.2.電纜絕緣缺陷,電纜絕緣有非常明顯的縱向凹槽。,2.1.3.電纜進水,一旦電纜進水就是災(zāi)難性的，特別是線芯進水，電纜是發(fā)熱運行的，水受熱會膨脹化為蒸汽，極易侵入中間接頭絕緣層，造成爬電事故。,2.2.1.附件主材料質(zhì)量不過關(guān),冷縮電纜附件主要原材料為硅橡膠。,2.2.2.附件設(shè)計不夠完善,此電纜頭應(yīng)力控制為材料參數(shù)控制法，在實際運行中，由于高電場、熱能的存在，使材料老化，失去了本身的特性。加上膠泥安裝時無法保證均勻，造成固有缺陷。,2.2.2.附件設(shè)計不夠完善,電力電纜終端或接頭中的應(yīng)力結(jié)構(gòu)主要有兩種：（1）：幾何法：應(yīng)力錐（如冷縮附件、高壓預(yù)制附件）；（2）：參數(shù)法：應(yīng)力帶或應(yīng)控管（如熱縮附件）。應(yīng)力錐主要由絕緣和半導(dǎo)電兩部分組成，其中絕緣部分用以增強電纜絕緣，半導(dǎo)電部分與電纜外半導(dǎo)電屏蔽結(jié)合，改變接地極形狀，立體空間改變電場曲線，以控制電纜絕緣內(nèi)電場分布。應(yīng)力管是通過控制材料的特殊電氣參數(shù)(對材料性能要求相當嚴格)，如高介電常數(shù)20，應(yīng)力管安裝在附件中，使電場中電力線在兩種不同介電常數(shù)介質(zhì)的界面上遵循一定的折射規(guī)律（如瑞典的FSD應(yīng)力控制片，是利用其電阻率與外施電場成非線性關(guān)系變化的特性，即當外施電場增加時，電阻率下降，將這種材料施加在電纜屏蔽切斷處絕緣表面，從而降低該處電場強度）。,電纜內(nèi)部電場結(jié)構(gòu),熱縮應(yīng)力管（材料參數(shù)控制）,冷縮應(yīng)力錐（幾何形狀控制）,（無應(yīng)力控制）,2.3.1.安裝尺寸錯誤,事故原因為：安裝尺寸完全未按照安裝工藝要求開剝，冷縮終端主體內(nèi)部應(yīng)力錐完全沒有搭接到外半導(dǎo)電層，致使冷縮終端主體完全失效，外半導(dǎo)電層斷口處電場畸變造成電纜絕緣擊穿。,正確安裝后的剖面圖如下圖所示,2.3.1.安裝尺寸錯誤,事故原因為：安裝尺寸完全未按照安裝工藝要求開剝，冷縮終端主體內(nèi)部應(yīng)力錐完全沒有搭接到外半導(dǎo)電層，致使冷縮終端主體完全失效，外半導(dǎo)電層斷口處電場畸變造成電纜絕緣擊穿。,2.3.1.安裝尺寸錯誤,其安裝尺寸有誤表現(xiàn)如下圖所示。安裝尺寸有誤致使通電后中間頭屏蔽管高電位對超出應(yīng)力錐的外半導(dǎo)電層斷口低電位放電，最后因為沿面放電導(dǎo)致中間頭徑向擊穿。,2.3.2.安裝中剝切電纜不規(guī)范,第一、從未擊穿相電纜可以看到，外半導(dǎo)電斷口環(huán)切較深，已經(jīng)損傷電纜絕緣。由此確定擊穿相環(huán)切刀口更嚴重，從而損傷電纜絕緣，造成絕緣擊穿。第二、電纜絕緣層上有明顯刀痕。刀痕過深，一則損傷電纜絕緣，二則使中間接頭絕緣和電纜絕緣之間留下間隙，從而造成內(nèi)部爬電，電纜擊穿，燒毀電纜。,2.3.3.安裝過程步驟未嚴格按照貨物本身安裝工藝,第一、填充膠及密封膠主要作用是填充及密封作用，有一定絕緣作用，但此次用在半導(dǎo)電斷口是完全錯誤的；第二、纏繞的半導(dǎo)電帶超過外半導(dǎo)電層斷口5mm以上，使此處存在空氣，留下放電隱患，且造成終端安裝定位線不準。,2.3.3.安裝過程步驟未嚴格按照貨物本身安裝工藝,其一：小平方線芯切除絕緣層時極易損傷線