10千伏交联聚乙烯电缆热缩中间接头制作.ppt

10千伏交联聚乙烯电缆热缩中间接头制作,安徽省电力公司安庆培训基地电力电缆实训室,电缆中间接头的定义：,即【连接电缆与电缆的导体、绝缘、屏蔽层和保护层，以使电缆线路连续的装置。】 电力电缆中间接头与电缆一起构成电力输送网络。中间接头的制作过程实际上就是对电缆各结构层进行恢复的过程。电缆中间接头主要是依据电缆结构的特性，既能恢复电缆的性能，又保证电缆长度的延长。制作电缆中间接头的目的是通过恢复电缆各结构层来恢复电缆的基本性能。,电缆中间接头的种类：,按用途可分为： 直接接头 绝缘接头 过渡接头 本节介绍的是直接接头的制作方法。,电缆接头安装质量对安全运行的意义：,据统计，全国电缆故障中，因电缆接头安装质量问题而导致故障的占故障总数的70%，所以提高电缆接头的安装质量对安全运行至关重要。,电缆结构介绍：,在实际工作中调查发现，部分工作人员对电缆结构及各部件作用缺乏了解，从而对制作工艺的关键部分把握不准，造成制作质量不过关。所以在此对10千伏交联电缆结构等相关问题作一简述。,任何电力电缆从它的结构上来分析，大致可分为三大部分，即：,导体 绝缘屏蔽层 保护层,导体,即电缆线芯，采用多股圆铝线或铜线紧压绞合而成。其表面光滑，避免引起电场集中，防止挤塑内半导屏蔽层的半导电材料进入导体，极大地阻止了水分沿纵向进入导体内部的可能性。,绝缘屏蔽层,包括： 内外屏蔽层由于在制造过程中，导体和绝缘体的表面不可能制造得足够光滑来均匀导体和绝缘体表面的电场强度，因此在导体和绝缘体表面都各有一层半导屏蔽层来实现这一目的，这是内外屏蔽层存在的原因。半导屏蔽层的存在减少了局部放电的可能性，也可有效抑制水电树枝的生长；半导屏蔽层的热阻可使线芯上的高温不能直接冲击绝缘层。另外，外屏蔽层与金属护套等电位，避免在绝缘层与护套之间发生局部放电。 铜屏蔽层铜屏蔽层的存在是因为没有金属护套的挤包绝缘电缆，除半导屏蔽层外，还要增加用铜带或铜丝绕包的金属屏蔽层。铜屏蔽带在安装时两端接地，使电缆的外半导屏蔽层始终处于零电位，从而保证了电场分布为径向均匀分布；在正常运行时铜屏蔽层导通电缆的对地电容电流，当系统发生短路或接地时，作为短路或接地电流的通道，同时也起到屏蔽电场的作用，以阻止电缆轴向沿面放电。 主绝缘层。主绝缘所用材料是交联聚乙烯，电缆绝缘主要靠该层。,保护层,包括： 内衬层 钢铠分钢带和钢丝两种 外护套 内衬层和外护套所用材料一般均是聚氯乙烯(PVC)，它们与钢铠配合能起到防止绝缘层受到外力损伤和水分的侵入。,制作电缆中间接头所需工具：,美工刀（3把）; 锯弓（2把）; 平口螺丝刀（2把）; 记号笔（2只）; 相色带（黄绿红各1卷）; 卷尺(2把); 削锥器（1把）; 电工砂纸（120、180、240、400号各1卷）; 退火铜丝若干; 电烙铁（1把）; 焊锡丝及焊锡膏若干。,电缆附件组成：,导体对接管（3只）； 应力控制管 （6只）；,导体对接管,应力管,绝缘热缩管（6只）； 半导电热缩管（3只）；,铜编织网（3副）； 铜编织带（4根）； 半导电带（1卷）； 填充胶及密封胶若干； 应力疏散胶及硅脂若干。,外护热缩管（2只）； 内护热缩管（2只）,电缆中间接头制作详解,校直及清洁待对接电缆：,校直电缆是防止电缆剥切开后因电缆自身扭转而造成的电缆三相长短不一； 清洁电缆外护层是减少灰尘杂质进入内外护层热缩管避免管材破损。,阅读制作说明书及清点电缆附件：,通过阅读说明书明确电缆附件的组成、电缆的剥切尺寸及附件的安装步骤，正确阅读说明书及识图是成功制作的第一步； 清点电缆附件，熟悉电缆附件组成、对照材料清单检查附件是否有缺损、失效等情况，避免怠工，保证安装质量。,剥除外护层、铠装、内护层。,剥切前将内外护层热缩管套入待接电缆两端； 剥切内外护层及铠装要严格遵守尺寸要求，剥除铠装时不得伤及内护层（防止水分杂质由破损处进入内护层腐蚀铜屏蔽层和绝缘层。,剥切铜屏蔽、外半导电层、绝缘层、标相色、热缩应力控制管。,切记剥切尺寸一定要从端部向下测量尺寸，避免采用倒推尺寸方法； 环切口尽量做到圆滑无毛头尖刺（可借助辅助工具），环切及纵切时用刀力度要把握好，尽量做到不伤及绝缘层（用刀力度可通过多次练习来感知，对于浅度划伤可采用电工砂纸打磨）； 在中间接头两端根部标明相色； 使用喷灯文火热缩应力控制管。,削反应力锥及打磨绝缘层。,剥除连接线芯绝缘后，采用削锥器按规定尺寸做出反应力锥； 用相色带将线芯包裹保护； 分别采用120、180、240、400号电工砂纸打磨锥面及其它绝缘层表面。,安装绝缘+半导电热缩管、铜编织网。,将热缩管套入长端，然后将每相的三根管材端部呈阶梯状露出（便于移动）； 将铜编织网以“穿袜子”方式套入短端。,压接对接管,压接前，将电缆固定，避免压接过程中对接管内的两端电缆线芯移动； 压接顺序为先两端，后中间。,内半导电层接续、反应力锥填充,采用半导电带用1/2搭接方式将两端反应力锥内半导电层接续（包绕厚度与内半导电层厚度相似，不可过多或过少，否则会对接头处电场分布和热阻分布产生不良影响）； 用填充胶填补对接管凹处，包绕厚度与绝缘层外径相似（包绕过程中易发生粘贴现象，可将填充胶裁剪成几小段后包绕）。,热缩绝缘+半导电热缩管,清洁绝缘表面； 在两端应力控制管端间均匀涂抹硅脂（涂抹硅脂的作用有两点，一是润滑作用，方便管材移动；二是填充作用，消除电缆本体绝缘与热缩绝缘管之间的气隙）； 逐个将各热缩管抽出热缩； 待冷却后，将两端铜屏蔽层用铜编织网和铜编织带重复接续焊接，,热缩内外护层热缩管。,热缩内护套前，可在电缆三相间附加填充物并用PVC带往复包饶，使热缩效果饱满； 热缩内护套管与电缆本体内护套搭接处采用红色密封胶包饶； 热缩内护套完毕后，将电缆两端铠装用铜编织带连接（规程要求中间接头铠装层须与屏蔽层绝缘）； 最后将外护套热缩，待电缆热缩管冷却后方可移动。,电缆中间接头制作注意事项,综述：,电缆绝缘是组合绝缘的一个典型实例，它是由多种不同介质组合而成的，在不同介质的交界处和层与层、带与带的交接等处容易留有细微的气隙，成为局部放电的发源地。电缆绝缘结构复杂，不仅要注意垂直于介质层的切线场强分量的配合，还应注意平行于介质层的切线场强分量的配合。电极边缘处的沿面放电往往比介质层的击穿更容易发生。所以现场电缆中间头制作过程中应重点注意以下几个问题。,1、电缆剥切,要注意剥切一结构层时不能伤及其它结构层，以免对日后安全运行造成隐患； 剥切时要注意：剥内衬层时不可伤及铜屏蔽；剥铜屏蔽时不可伤及外半导屏蔽层，铜屏蔽不可松带，切断处不可翘起尖角；剥外半导屏蔽层时不可伤及主绝缘；剥主绝缘时不可伤及线芯； 外半导屏蔽层要倒45度角，且用细砂纸打磨；主绝缘要削铅笔头并使内半导屏蔽层外露适当长度，以便线芯连接管两端内半导屏蔽层搭接。,2、 线芯连接,中低压电缆中间接头的连接一般采用压接法。如果压接管内径与导线线芯配合不当，空隙过大会使接头电阻值过大，正常运行时产生高温高热易造成主绝缘老化击穿。连接管、线芯表面的棱角、毛刺若不打磨光滑易造成电场集中引起尖端放电击穿； 资料显示，连接芯线的接触电阻必须小于或等于回路中同一长度线芯电阻的1.2倍，抗拉强度一般不低于线芯强度的70%。必须满足电缆在各种运行状态下安全运行。其绝缘强度要留有一定裕度，密封性好，水分及导电不能侵入接头内。,3、清洁,交联聚乙烯电缆头制作对清洁工作有严格要求。电缆头制作过程中往往是露天作业，空气中的有害尘埃极易沾染到热缩附件及电缆的半导体及绝缘层上。在焊接地线、剥切半导屏蔽层或使用喷灯时留下的积炭等，如果制作过程中不注意清洁工作，会造成尘埃和积炭与热缩件结合在一起，从而造成电缆附件界面爬行放电，导致纵向电缆绝缘击穿。 因此制作时要尽量选用环境较好的场地，同时在制作过程中的每一道工序完成后都要用专用清洁剂清洁，尤其是在焊接地线后的三叉口处，更应认真地清洁余留的焊渣及使用喷灯后留下的积炭，另外也要注意操作，不要戴有杂质的不干净手套，如天热流汗更要注意，以免手及脸上的汗水沾染到电缆附件上，确保制作过程的每道工序都保持清洁。制作过程中使用清洁工具对清洁工作也很重要。 剥好的电缆头进行清洗时讲究一定的顺序，可沿主绝缘表面向半导屏蔽层方向进行清洗，连接管打磨后单独清洁；也可主绝缘、半导屏蔽层、连接管分别进行单独清洁，千万不能用接触过半导屏蔽层或连接管的清洁纸或白布去清洗主绝缘表面。剥除外半导屏蔽层后，应认真检查剥除刀口主绝缘层上有无粘连的黑色半导体，如有应用刀片或玻璃片清除，并打磨光滑。,4、 应力处理,电应力控制是中高压电缆附件设计中的极为重要的部分。电应力控制是对电缆附件内部的电场分布和电场强度实行控制，也就是采取适当的措施，使得电场分布和电场强度处于最佳状态，从而提高电缆附件运行的可靠性和使用寿命。 对于电缆中间接头，因为电缆外半导屏蔽层及电缆末端绝缘被切断所以引起电场畸变，若处理不好，电场分布不均匀，就极易造成电缆中间接头击穿。为了改善电缆绝缘屏蔽层切断处的电应力分布，现场中常用的方法是利用电缆附件中的应力管来缓解电场分布，从而降低了电晕产生的可能性，减少了绝缘的破坏，保证了电缆的运行寿命。 应力管使绝缘屏蔽层切断处的电场分布加以改善，电场强度分布相对均匀，避免了电场集中。交联电缆因内应力处理不良时在运行中会发生较大收缩，因而在安装附件时注意应力管与绝缘屏蔽搭盖不少于20毫米，以防收缩时应力管与绝缘屏蔽脱离。 制作热缩型中间接头时，绝缘端部必须削成锥体，即制成反应力锥，同时必须将锥面用砂带抛光，这也是应力控制的措施。因为锥面的长度远大于绝缘端部直角边的长度，故而沿着锥面的切向场强远小于绝缘直角边的切向场强，沿锥面击穿的可能性大大降低，从而提高了接头的性能。,5、台阶处理,电缆剥切后，外半导屏蔽层与主绝缘表面会存在一台阶，要将外半导屏蔽层切断处倒45度角并用细砂纸打磨光滑，这是应力控制的重要措施之一。应力管与主绝缘表面的台阶处应用防水胶缠绕出一平滑过渡面，复合管两端台阶处亦要包绕防水胶使台阶成平滑过渡，这是密封防潮，防止局部放电等事故发生的有效措施。,6、 密封,密封包括两层含义： 一要防潮：交联聚乙烯绝缘电缆含水是近几年来国际国内比较重视的一个课题。绝缘中含水会引发绝缘体中形成水树枝，造成绝缘破坏。水树枝是直径小于几个微米的许多微观充水空隙所组成的放电通路，电场和水的共同作用形成水树。所以电力电缆在安装、运行过程中，不允许在导体、绝缘层中存在水分、空气或其他杂质。这些杂质在高强度的电场作用下容易发生电离，带电粒子在交变电场的作用下，使得电缆绝缘层在运行过程中逐渐老化导致击穿，从而引发电缆故障,所以密封工作定要做好。每相复合管两端及内、外护套管两端都要密封填充密封胶，达到有效防潮。热缩管件包敷密封金属部位如连接管、金属护套时，金属部位应予加热至60-70 摄氏度，才能获得良好的密封效果。 二要尽量避免气隙的存在:为减少气隙的存在，我们可以做以下工作：将绝缘端部削成锥体，以保证包绕的填充胶与绝缘端能很好的粘合；在主绝缘表面均匀涂一层硅脂膏增强密封的作用；复合管两端要包绕密封胶；在安装内外护套前要回填填充物，将凹陷处填平，使整个接头呈现一个整齐的外观，用 PVC胶带缠绕扎紧；内外护套安装时要在两端缠绕密封胶。,以上几个问题现场工作中都是相辅相成的，每道工序都是互相衔接、互相影响的，我们要把它们作为一个连续的整体来看待。,结束,10千伏交联聚乙烯电缆的基本结构是一定的，电缆中间头制作时参照安装说明，做到工艺规范并按照施工工艺施工，那么电缆中间接头的质量就能满足长期安全运行的要求。,举例：以华侃附件为例。,附件安装步骤： 管件安装 1.对接前先将各种管件套入电缆两端。 2.压接连接管。 3.安装内半导电管（主绝缘和连接间隙用半导电带缠平）。 4.安装内绝缘管。 5安装外绝缘管及端部处理。 6.安装外半导电管及端部处理。 7安装铜屏蔽网。 8.恢复内衬层 9.焊接地线 10.恢复外护套。,中间接头剥切尺寸,中间接头剥切尺寸 1.外护套 长端 800mm， 短端 400mm。 2.铠装 40mm 3.内衬层 10mm。 4.铜屏蔽带：自线芯端部量取250mm剥除。 5.半导电层：自铜屏蔽层断口处量取50mm，其余剥除。 6.线芯：按连接管长度一半加5mm。 7.应力管搭接外半导电层20mm。（注意：附件中应力管按1/2使用）,特别强调安全注意事项,一、移动电源盘的使用： 使用前一定要进行外观检查，特别检查电源线有误破损，插头连接是否牢固，有无损坏。漏电保护装置动作有效，通电后要先进行验电，确定安全后再使用，发现问题要做到及时维修和更换； 二、电烙铁的使用： 1、使用前一定要进行外观检查，特别检查电源线有误破损，插头连接是否牢固，