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超高压交联电缆如何选用各种金属护套
[发布时间]:2012年8月16日 [来源]:百方网 [点击率]:4152
【导读】: 目前国内已有多条生产线能生产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,用户首先必须对金属套的性能要有一个全面的认识和了解,按各自的条件进行选择。仁者见仁、智...

铅套交联电缆是不会被铝套交联电缆所取代。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选择铅套电缆。海底高压交联电缆必须采用铅套,海缆锚损等外力破坏机率非常高,一旦护层损伤后又难以修理。铝套海底电缆如受外力破坏后,主绝缘及金属套尚完好,但铝护层在海水中很快会穿孔,必然会降低使用寿命。这是海缆不采用铝套的原因。

3.无缝波纹铝套

波纹铝套交联电缆最大的优点是重量轻和短路热稳定容量大。在短路电流持续时间稍长的系统中,一般标准厚度铝套即能满足要求,如计算中热稳定不够时可将铝套少加厚一些就能满足技术要求,无需采用增加铜丝屏蔽,比铅套简单。用压铝机挤包的铝套机械性能与密封性都很好。

铝套电缆重量比铅套轻得多,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。充油电缆设计中采用波纹铝套后有很多优点: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明显减小,在线路设计中能放长供油段的长度,可减少塞止接头数量;当时的铝价比目前价格低得多,与铅铜价之比也便宜得多。因此在一些国家陆上充油电缆中以波纹铝套取代了铅套,在经济上及技术上都有很大好处。然而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能,在电线设计中如果使其也能纵向阻水而减小了间隙会降低电气性能,似乎得不偿失。

铝在元素周期表中的原子序数是13,而铅是82,铝是化学性能很活泼的金属。在运行中遇到外力破坏损伤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造成进水。

铝的熔点658℃,压铝机挤包时模座温度约为500℃。相比铅套的挤包温度要高了很多,为此铝套内应有铜丝编织玻璃丝带或半导电阻水带防止绝缘屏蔽被烫伤。压铝机有连续压制与非连续压制二类。不连续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合成一体,在铝套表面仍有接缝可见,但对铝套抗位强度没有影响。应该说连续的比不连续的好。

压铝机系是一精密设备造价很高,压铝套的生产工序及工艺也较复杂,压铝机生产铝套的能耗和工耗较高,金属套的生产成本也就较高了。

电缆允许承受的侧压力与绝缘品种有关,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,在弯曲处的侧压力由导体向绝缘、金属套及护层传递,由转角滑轮承受推力。其中最易受机械力影响的是绝缘,以绝缘承受力来决定电缆承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

铝套电缆在安装中有喜有忧。重量轻是敷设工人最受欢迎之点,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必须用校直机整直了才能牵引。在敷设过程中为控制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,因此端部的牵引力不大,在电缆经过弯曲处后铝套电缆不易自行变直,在转弯处不如铅套电缆顺畅。在安装各类附件中,铝套上不能直接搪铅,先要在铝的表面镀锌锡合金及搪底铅后才能搪铅。搪底铅操作对人员的工艺水平要求较高,少有瑕疵会造成电缆进水。在大型工程中要锯线封端和安装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。

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昂贵的压铝机相比,设备价低后还贷成本及折旧费等进入产品成本也就少了。且焊缝铝套生产工耗与能耗都比无缝铝套低。焊缝铝套生产成本低是它最大的特点。

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。在焊接过程中,在焊缝二侧的铝扳受热后会引起铝的金相结构变化,使铝套的机械性能在圆周上不均匀。在敷设牵引中受力后会产生集中变形。实际工程中曾发生过此现象。在某地工程中敷设双回110KV XLPE电缆,一回是无缝铝套,另一回路是焊缝铝套,使用同样的施工方式,无缝的圆整良好,有缝的铝套变了形呈椭圆状,这反映了二种电缆内在质量有差异。敷设中电缆变形与控制侧压力有关,敷设前分段计算张力及侧压力并采用适当措施,电线是不会变形的。

支联电缆因原料的膨胀系数相差甚大,使其热机械性能变得很复杂。焊缝处700℃左右高温,焊缝对侧的铝套处于很低的温度。使交联绝缘承受一次不均匀加热的过程。电缆在运行中是由里热到外,压铝套或压铅套时是由外热到里,全是一个均匀对称受热过程。焊缝铝套在生产过程中的不均匀受热过程使电缆内的热机械性变得更为复杂。焊缝铝套只能采用单面平焊,这在焊接工艺中是最单薄的焊接方式,在标准中以软铝抗拉强度的90%(54MP2)来考核焊缝强度。

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