电缆专业毕业论文：YJY22-2635kV 3×240mm2交联聚乙烯绝缘电力电缆的生产

1、电缆专业毕业论文：YJY22-2635kV 3240mm2交联聚乙烯绝缘电力电缆的生产 YJY22-2635kV 3240mm2交联聚乙烯绝缘电力电缆的生产摘 要 电线电缆通常是由几根或几组导线绞合而成的类似绳索的线材产品每组导线之间相互绝缘并常围绕着一根中心扭成整个外面包有高度绝缘的覆盖层电线电缆是指用于通信及相关传输用途的本文首先介绍了电缆行业在我国发展现状YJY22-2635kV 3240mm2交联聚乙烯绝缘电力电缆为例简要说明中压交联电缆的设计制造过程根据工厂的实际条件和各个工序的生产设备对YJY22-2635kV 3240mm2交联聚乙烯绝缘电力电缆各部分的结构尺寸材料选择及生产工艺

2、等进行了论述同时并对基本性能参数进行计算简单的介绍了关键词中压交联电缆工艺流程基本性能不要删除行尾的分节符此行不会被打印目 录摘要IAbstractII第1章 绪论111 课题背景112 电力电缆及电力电缆的电压等级分类1com 电力电缆的基本结构2com 电力电缆的分类213 电力电缆的生产工艺流程3第2章 产品结构及各部分的材料选择421 产品结构422 各部分材料的选择及性能要求4com 导体材料的选择及性能要求4com 绝缘材料的选择及性能要求5com 导体屏蔽和绝缘屏蔽材料的选择及性能要求6com 填充材料的选择及性能要求7com 金属屏蔽材料的选择及性能要求8com 内护套材料的选

3、择及性能要求8com 铠装材料的选择及性能要求9com 外护套材料的选择及性能要求923 电缆各部分的尺寸10第3章 电缆的参数计算1231 导体的直流电阻1232 导体的交流电阻1233 绝缘电阻1334 电缆的电容1335 电缆的电感1436 电缆的电抗1437 电缆的阻抗1438 电缆载流量的计算14com 基本条件14com 载流量计算1539 短路电流的计算20第4章 电缆生产工艺2141 电缆的生产过程2142 导电线芯的工艺技术要求21com 单丝拉制工艺技术要求21com 退火工艺技术要求22com 绞线工艺技术要求2343 交联工艺技术要求2444 金属屏蔽工艺技术要求254

4、5 成缆工艺技术要求2646 保护层部分的工艺技术要求27com 内护套挤出工艺技术要求27com 钢带铠装工艺技术要求27com 外护套工艺技术要求28第5章 电缆检测试验3051 电缆导体直流电阻测量30com 测量方法30com 基本测量原理31com 智能数字式电阻测量仪31com 测量结果的判定32com 测试注意事项32com 测量电缆导体电阻的意义3252 电缆绝缘电阻的测量33com 试验的目的33com 试验要求33com 电缆绝缘好坏的判别33com 绝缘电阻的测量原理及方法3453 电缆的交流耐压试验35com 有关要求及规定35com 电缆交流耐压试验方法及结果判断36

5、54 电缆局部放电的检测37结论40致谢41参考文献42附录43千万不要删除行尾的分节符此行不会被打印在目录上点右键更新域然后更新整个目录打印前不要忘记把上面Abstract这一行后加一空行绪论课题背景电线电缆行业是一个基础器材和基础产品的制造业电线电缆被喻为国民经济的血管与神经它是输送电能传输信息和制造电机电器仪表的基础器材是未来电气化信息化社会中不可缺少的基础产品电线电缆行业又是一个配套大行业产品必须满足各主行业的要求主行业发展了线缆行业也随之发展国民经济的绝大多数行业与电线电缆有关目前我国电线电缆的产值已达国民经济总产值1以上可以看出它仍有较强的活力八五期间是中国线缆行业的辉煌时期九五保

6、持了八五高速发展的势头十五势头不减目前电线电缆行业正以78的速度发展2000年电线电缆产值是1995年192倍仅次于美国已成为世界第二电线电缆生产国190在世界范围内中国电线电缆总产值已超过美国成为世界上第一大电线电缆生产国伴随着中国电线电缆行业高速发展新增企业数量不断上升行业整体技术水平得到大幅提高 中国经济持续快速的增长为线缆产品提供了巨大的市场空间中国市场强烈的诱惑力使得世界都把目光聚焦于中国市场在改革开放短短的几十年中国线缆制造业所形成的庞大生产能力让世界刮目相看随着中国电力工业数据通信业城市轨道交通业汽车业以及造船等行业规模的不断扩大对电线电缆的需求也将迅速增长未来电线电缆业还有巨大

7、的发展潜力2 耐火电缆200811月我国为应对世界金融危机政府决定投入4万亿元拉动内需其中有大约40以上用于城乡电网建设与改造全国电线电缆行业又有了良好的市场机遇各地电线电缆企业抓住机遇迎接新一轮城乡电网建设与改造 电力电缆及电力电缆的电压等级分类电线电缆是用以传输电磁能信息和实现电磁能转换的线材产品电力电缆power cable用于传输和分配电能的常用于城市地下电网发电站的引出线路工矿企业的内部供电及过江过海的水下输电线在电力线路中电缆所占的比重正逐渐增加电力电缆是在电力系统的主线路中用以传输和分配大功率电能的电缆产品其中包括1-500kV以及以上各种电压等级各种绝缘的电力电缆电力电缆的基本

8、结构由线芯导体绝缘层屏蔽层和保护层四部分组成 1线芯 线芯是电力电缆的导电部分用来输送电能是电力电缆的主要部分 2绝缘层 绝缘层是将线芯与大地以及不同相的线芯间在电气上彼此隔离保证电能输送是电力电缆结构中不可缺少的组成部分 3屏蔽层 15V及以上的电力电缆一般都有导体屏蔽层和绝缘屏蔽层 4保护层 保护层的作用是保护电力电缆免受外界杂质和水分的侵入以及防止外力直接损坏电力电缆电力电缆按可分为油浸纸绝缘电力电缆塑料绝缘电力电缆橡皮绝缘电力电缆按等级可分为中低压电力电缆高压电缆 超高压电缆以及特高压电缆此外还可按电流分为交流电缆和直流电缆油浸纸绝缘电力电缆 以油浸纸作绝缘的电力电缆其应用历史最长它安

9、全可靠使用寿命长价格低廉主要缺点是敷设受落差限制自从开发出不滴流浸纸绝缘后解决了落差限制问题使油浸纸绝缘电缆得以继续广泛应用 塑料绝缘电力电缆 绝缘层为挤压塑料的电力电缆常用的塑料有聚氯乙烯交联聚乙烯塑料电缆结构简单制造加工方便重量轻敷设安装方便不受敷设落差限制因此广泛应用中其最大缺点是存在树枝化击穿现象这限制了它在更高电压的使用 橡皮绝缘电力电缆 绝缘层为橡胶加上各种配合剂经过充分混炼后挤包在导电线心上经过加温硫化而成它柔软富有弹性适合于移动频繁敷设弯曲半径小的场合因此经常作为船用电缆以及采掘机械X光机上用电缆其结构特点是线心用多根较细单丝绞合绞合节距较小常用作绝缘的胶料有天然胶-丁苯胶混合

10、物乙丙胶丁基胶等交流传输电力电缆直流传输电力电缆低压线缆U 6kV中压线缆6kV U 35kV高压线缆35kV U 330KV 裸线100kV U 600kV35kV U 220KV 电缆330kV U 1000kV 裸线220kV U 500kV 电缆U 1000kVU 600kV31234图1-1 电力电缆的产品工艺流程图产品结构及各部分的材料选择产品结构额定电压为18kV以上的电缆应有导体屏蔽和绝缘屏蔽同时额定电压为1kV以上电缆应有金属屏蔽层额定电压为21kV及以上同时标称截面为500及以上的电缆的金属屏蔽层应采用铜丝屏蔽结构本产品无特殊要求采用三芯分相铜带屏蔽双钢带铠装结构其结构示意

11、图如下 图2-1 电缆结构示意图注1导体 2导体屏蔽 3交联聚乙烯绝缘 4绝缘屏蔽 5金属屏蔽 6填充 7隔离套内护套 8铠装 9外护套各部分材料的选择及性能要求导体材料的选择及性能要求根据实际需要导体材料选择符合国标GBT3952-2008电工用铜线坯规定的T2R型铜线坯铜线坯应满足如下要求尺寸及允许偏差公称直径 635120的铜线坯其允许偏差仅为04铜线坯应成卷供应每卷应为连续一根表面质量铜线坯应圆整尺寸均匀并且不需经酸洗和扒皮直接使用铜线坯表面不应有皱边飞边裂纹夹杂物及其他影响使用的缺陷力学性能 T2R型铜线坯的伸长率应不小于37扭转性能直径为60100mm的热态电工用铜线坯应进行扭断试

12、验T2R型铜线坯的扭转性能应满足正转转数25反转至断裂的转数不少于25转电性能T2R型铜线坯的质量电阻率应不大于015328mm2体积电阻率应不大于001724mm2mT2R型铜线坯经拉制至 301mm的圆铜线应满足国标GBT3953-2009电工圆铜线中的规定圆铜线应满足如下要求尺寸偏差圆铜线其偏差为0004机械性能圆铜线其伸长率不小于25电性能圆铜线电阻率应不大于0017241mm2m外观圆铜线表面应光洁不应有与良好工业产品不相称的任何缺陷绝缘材料的选择及性能要求绝缘材料选用符合国标JBT10437-2004电线电缆用可交联聚乙烯绝缘料规定的YJ-35型过氧化物交联聚乙烯绝缘料绝缘料应满足

13、如下要求外观绝缘料应呈颗粒状其尺寸约为直径4mm高3mm色泽和颗粒大小应均匀颗粒间不应有明显粉末状物质机械物理性能和电气性能绝缘料的机械物理和电气性能应符合下表规定杂质含量YJ-35型可交联聚乙烯绝缘料在1kg的样品带上的01750250mm杂质颗粒数应不超过5颗大于0250mm的杂质颗粒数应为零序号项目单位指标1密度Gcm3092200032抗伸强度MPa1353断裂伸长率3504空气热老化试验试验条件热老化温度 持续时间拉伸强度变化率 断裂伸长率变化率h135216820205热延伸20002 MPa15 min负荷下伸长率冷却后永久变形8056相对介电常数50Hz 20 2357介质损耗

14、因数50Hz 20000058体积电阻率1kV 20m110149冲击脆化温度试验温度冲击脆化性能失效数-761530表2-1 交联聚乙烯料机械物理和电气性能导体屏蔽和绝缘屏蔽材料的选择及性能要求导体屏蔽和绝缘屏蔽分别采用符合国标JBT10738-2007额定电压35kV及以下挤包绝缘用半导体屏蔽料规定的PYJD型交联聚乙烯绝缘电缆导体用过氧化物交联型半导电屏蔽料和PYJBJ型交联聚乙烯绝缘电缆绝缘用过氧化物交联型可剥离半导电屏蔽料屏蔽料应满足如下要求外观半导电屏蔽料成黑色颗粒状尺寸为直径约4mm高约3mm色泽和质地均匀颗粒间不应有明显粉末状物质机械物理性能和电气性能半导电屏蔽料的机械物理性能

15、和电气性能应符合下表所示序号项目单位指 标导体屏蔽绝缘屏蔽1密度gcm31201202抗伸强度MPa1201003断裂伸长率1802004空气热老化试验 试验条件热老化温度 持续时间抗伸强度变化率断裂伸长率变化率h13521683030135216830305冲击脆化 试验条件试验温度 冲击脆化性能失效数-401530-4015306热延伸 试验条件温度 机械负荷 符合时间负荷下伸长率冷却后永久变形MPaMin20020215100152002021510015720时体积电阻率cm10010089070时体积电阻率cm500025009剥离强度Ncm104510空气热老化后体积电阻率 试验条

16、件老化温度 持续时间9070时体积电阻率hcm10021681000 100216850011空气热老化后剥离强度 试验条件老化温度 持续时间剥离强度 hNcm10021681045表2-2 半导电屏蔽料的机械物理性能和电气性能 填充材料的选择及性能要求本电缆采用聚丙烯网状撕裂纤维作为填充材料电缆的填充除了提高电缆结构的稳定性保证线芯圆整度外必须考虑其对电缆的电性能是否有不良影响应采用非吸湿性材料作为填充聚丙烯PP是热塑性材料具有良好的综合性能比重小强度韧性优越吸湿性小热性能电性能化学稳定性能都很好而且材料来源丰富价格低廉故采用聚丙烯纤维带作为填充材料金属屏蔽材料的选择及性能要求金属屏蔽采用符

17、合国标GBT11091-2005电缆用铜带规定的T2M型软铜带铜带规格为0150软铜带应满足如下要求外形尺寸及允许偏差厚度为01的软铜带其允许偏差为00080010带材的外形应平直但允许有轻微的波浪其侧边弯曲度应不大于15mmm带材的两边应切齐无毛刺裂边和卷边带卷任意相邻两层的不齐度不大于1mm任意两层的不齐度不大于5mm电性能在20的温度下测试带材导电率应不小于98IACS电阻系数不大于0017593mm2m外观质量带材的表面应光滑清洁端面不应有氧化变色同时不允许有任何影响使用的缺陷每卷带材应有内衬应卷紧卷齐内护套材料的选择及性能要求内护套材料选用符合国标GB15065-1994电线电缆用黑

18、色聚乙烯塑料规定的DH型黑色低密度聚乙烯护套料护套料满足如下要求外观颗粒均匀表面光滑无明显杂质不允许有3颗及以上连粒物理机械性能及电性能护套料的机械性能及电性能应符合下表所示表2-3 聚乙烯护套料的机械性能及电性能序号项目单位LDPE指标1熔体流动速率g10min502密度gcm3092009403抗伸强度MPa1304断裂伸长率5005低温冲击脆化温度-766碳黑含量2600257碳黑分散性分散度分吸收系数64008介电强度MV m259体积电阻率m1101410相对介电常数280铠装材料的选择及性能要求电缆的铠装层采用符合国标YBT024-2008铠装电缆用钢带规定的镀锌冷轧双钢带铠装钢带

19、应满足如下要求尺寸及允许偏差钢带厚度为08mm厚度为60mm其厚度允许偏差为004-006其宽度允许偏差为070其钢带长度不小于300000mm外径600mm时允许接头数为2外径 600mm时允许接头数为3外形公称宽度 45mm的钢带其镰刀弯个数为4钢带的力学性能其抗拉强度不小于295Nmm2断后伸长率不小于20断后伸长率试样标距50mm表面质量钢带表面允许有不大于厚度允许公差之半的个别凹面凸起豆痕纵向划伤及划痕但不允许有腐蚀钢带边缘不允许有裂边切割不齐允许有不大于厚度允许公差之半的洗毛刺镀锌钢带表面镀层应均匀连续不允许有锌层剥落腐蚀和漏镀允许有个别的漏镀点钢带的接头采用电焊对焊或搭焊搭界长度

20、应不大于20mm接头处抗拉强度应不小于300Nmm2以原钢带截面计接头不允许有穿孔熔渣尖头和错位不能裸露外护套材料的选择及性能要求外护套材料选择符合国标GBT29523-2008电com电缆通用外护层GBT127061-2008额定电压1kV 12kV到35kV 405kV挤包绝缘电力电缆及附件和GBT 8815-2008电线电缆用软聚氯乙烯塑料规定的H-70型聚氯乙烯外护套料聚氯乙烯外护套料应满足如下要求外形和颜色聚氯乙烯电缆料约为4mm4mm3mm的方形粒状物或具有相当大小的圆柱形粒状物护层级聚氯乙烯电缆料的颜色为黑色聚氯乙烯电缆料应塑化良好色泽均匀不应有明显的杂质聚氯乙烯电缆料的机械物理

21、性能与电性能聚氯乙烯电缆料的机械物理性能与电性能如下表所示序号项目单位指标1拉伸强度MPa1502断裂拉伸应变1803热变形504冲击脆化性能试验温度-25冲击脆化性能通过5200时热稳定时间min50620时体积电阻率101087介电强度MVm 18表2-4 聚氯乙烯电缆料的机械物理性能与电性能序号项目单位指标1试验温度10022试验时间h1683老化后拉伸强度MPa1504拉伸强度最大变化率205老化后断裂拉伸应变1806断裂拉伸应变最大变化率207热老化质量损失试验条件 1002质量损失gm223表2-5 老化后聚氯乙烯电缆料的机械物理性能电缆各部分的尺寸2635kV额定电压等级的电力电

22、缆其各部分尺寸应严格按照国标GBT127063-2008额定电压1kV 12kV到35kV 405kV挤包绝缘电力电缆及附件第3部分额定电压35kV 405kV电缆设计制造其各部分结构尺寸如下1导体 mm2的电力电缆根据工艺的要求进行拉制将T2R80mm铜杆拉制成单com的圆铜单线直径偏差仅为-001mm-004mmF003mm再将铜根据绞合工艺进行绞合绞合成为标称截面为mm2的紧压型导体线芯D 175mm导体屏蔽根据工艺参数导体屏蔽的最小厚度为005mm最大厚度为075mm本设计导体屏蔽标称挤出厚度为06mm3绝缘2635kVmm2导体截面的电力电缆其绝缘厚com平均值应不小于规定的标称值最

23、薄处厚度不小于标称值的9001mm所以本产品的绝缘最薄点厚度不小于mm105mm式中单位长度电缆导体在温度下的直流电阻 20时的直流电阻 20的导体电阻温度系数已知00754m 000393 1k 900 096110-4m导体的交流电阻交流电阻式中集肤效应因数 邻近效应因数 其中式中线路频率 单位长度电缆导体在温度下的直流电阻 线芯外径线芯中心轴间距离除分割导体取0435外其余都取1分割导体取037其他型式线芯取081已知 096110-4m 50Hz 10 0801mmmm130788310-3104610-30910-4m式中绝缘电阻系数几何因数多芯电缆的芯数其中式中绝缘后的外径导体屏蔽

24、后的外径已知 m mm mm 3m电缆的电容多芯圆形电缆m式中绝缘的相对介电系数 多芯电缆的芯数 几何因数 其中式中绝缘后的外径导体屏蔽后的外径已知 397mm mm 3 25m电缆的电感三相回路电缆的电感式中 内感 电缆中心间的距离导体外径包括导体屏蔽已知50Hz 421mm 196mm结果 346电缆的电抗电缆的电抗式中电源频率 每米长度电缆每相的电感已知50Hz 6m结果m电缆的阻抗电缆的电抗式中每米长度电缆每相导体的交流电阻已知mm结果m电缆载流量的计算基本条件电缆敷设方式环境条件和运行状况敷设条件空中干燥和潮湿土壤热阻系数之比率10干燥土壤的热阻系数10自然土壤的热阻系数10土壤临界

25、温度400环境温度400载流量计算绝缘损耗式中单位长度电缆电容 对地电压相电压 在电源系统和工作温度下绝缘损耗因数已知 50Hzm 26kV0001金属套所用材质的导电率 金属套的截面积 电阻温度系数 导体的工作温度 金属套的温度相对于导体温度的比率已知mm2000393 1k 900 090电缆金属套外径金属套厚度已知mmmm 结果 4已知 50Hzm结果 5滞后相涡流损耗已知mmmm结果涡流损耗结果6 中间电缆涡流损耗已知mmmm结果涡流损耗结果7越前相涡流损耗已知mmmm结果涡流损耗结果8金属套或屏蔽环流损耗 结果9金属套或屏蔽功率损耗 环流损耗 涡流损耗结果三相中最大的铠装损耗因数式中

26、已知cmcmcm结果电缆绝缘热阻式中绝缘材料热阻系数导体直径导体和金属套之间的绝缘厚度已知mmmm结果金属套和铠装之间热阻式中内衬层的内径 内衬层厚度已知mmmm结果 6外护套热阻式中外护套内径 外护套厚度已知mmmm结果 7电缆外部热阻 1热阻系数式中电缆外径已知m结果 2已知m结果 3已知结果 4超过环境温度以上的电缆表面温升已知2结果 5结果 8电缆额定载流量 已知交流电阻金属屏蔽损耗铠装损耗介质损耗m热阻热阻热阻热阻结果A短路电流的计算假设在短路持续期间热量保持在在流体内部根据IEC60969短路电流的计算方法可知短路电流绝热计算时所以在任何起始温度条件下绝热的温升计算通式如下式中绝热

27、基础上计算的短路电缆 短路持续时间 取决于载流体材料的常数 载流体几何面积最终温度起始温度0时载流体电阻温度系数的倒数已知 226mm2 240mm2 600s 110 40 17241m结果 1055A电缆生产工艺电缆的生产过程电线电缆其基本结构一般是由导电线芯绝缘层保护层三部分总成为了完成三部分的组合其生产过程如下图所示图4-1 中压交联聚乙烯绝缘电力电缆的生产工艺流程导电线芯的工艺技术要求单丝拉制工艺技术要求本公司铜大拉的设备型号有LHD2-40013和LH45013两种本设计采用的拉线设备型号为LHD2-40013滑动式铜大拉机其主要是将80mm的电工圆铜杆拉制成113375mm的铜单

28、线其主要有放线部分主机部分连续退火及冷却部分储线部分收线部分及电气控制系统等组成其主要特点如下 结构紧凑便于穿线和操作第13模和第12模均能出线从而可达到八种出现速度使机器有较大的灵活性在出线鼓轮轴上装有超越离合器防止反转这样就避免了停车后再次开车或点动时因鼓轮反转造成的断线现象双盘自动收线可解决了因还盘停机造成的单丝质量问题硬线并极大的提高了生产效率采用大电流直接通过铜单线上用直流电流加热使退火均匀连续稳定龙门式放线架可同时放置两盘铜杆及可移动式过线小车可实现连续放线减少停机时间提高生产效率配模原则1拉出的圆单线应有符合要求的形状尺寸和表面质量硬线应有一定的冷变形程度以达到所要求的机械性能2

29、应使各道次具有适当的安全系数以保证控制过程连续稳定进行3充分利用控制材料的塑性选择较高的变形量以减少拉制道次数减少模具辅助时间和电能的消耗4对于多模拉线机应根据拉线机速比拉线条件等选配模具系统6表4-1 LHD2-40013滑动式铜大拉机技术参数设备型号技术参数进线直径出线直径定速轮直径拉制道次LHD24001380mm301mm400mm7表4-2 301mm圆铜单线配模配模规格出口模二道三道四道五道六道七道301mm305mm355 mm400 mm450 mm515 mm590 mm680 mm工艺技术要求1调换出线模和调换规格需仔细地测量线径和观察线材表面质量2所拉制的线材要符合所要求

30、的尺寸形状良好表面质量和合格机械性能 3配模合适不发生拉细拉断等现象保证足够安全系数4充分利用金属塑性提高生产效率5保证排线平整紧密6成品单线表面应光亮无麻纹麻点7冷却要充分退火工艺技术要求铜线生产采用连拉连退工艺即在铜拉丝机出口模后面在经过牵引轮后加装退火装置是拉丝和退火连续的一次性完成这样即提高了拉丝生产效率也减少了铜线在拉丝后重新退火时单丝刮毛擦伤等质量问题的产生铜线连拉连退退火方式采用大电流直接通过铜线上进行连续退火为了得到退火均匀的铜线用直流电源加热在整个加热区域分为两段第一段为预热区一般长度为9米左右将铜线加热到250左右铜线氧化温度以下第二段为退火区一般长度为4米左右将铜线加热到

31、500-550使铜线变软从而达到铜线退火的目的绞线工艺技术要求根据GBT3956-2008电缆的导体和GBT3957-84电力电缆铜铝导电线芯规定 240mm2标称截面的圆形紧压结构其导体中单丝根数不少于34根绞合导体最大外径206mm本型号电缆线芯结构采用37根单线单丝直径301mm绞合按161218排线方式进行绞合其内层节距比不大于40外层节距比不大于20最外层绞向为左紧压绞合是在JLK630121824框式绞线机54框上完成JLK630框式绞线机主要适用于紧压导体圆形扇形绞合导体等电力电缆导电线芯及裸导线如铝绞线钢芯铝绞线铜绞线等JLK630框式绞线机主要有630固定放线架框架模架线芯紧

32、压装置牵引装置收排线架机械传动系统电气控制系统等组成JLK630框式绞线机的主要特点1强大的牵引力可生产紧压系数90以上的中高压交联电缆紧压导体2先进的全自动断线报警急停装置可大大减少因断线后的补线现象使产品的质量得到了保证3预成形装置使绞合后导体单丝无应力排列紧密整体切断后无松股现象4牵引机构自然分线解决了常规强制分线引起的导体擦毛挤伤现象表4-3 161框绞机工艺如下标称截面mm2导体根数单丝直径排列方式第一框绞绞向拉制模尺寸节距24037301161218第二框绞第三框绞第四框绞绞向拉制模尺寸节距绞向拉制模尺寸节距绞向拉制模尺寸节距左83mm2292右136mm2292左175mm271

33、0工艺技术要求1绞线线芯不允许有缺单线断线松股等现象表面应光洁无毛刺划伤跳线油污和灰尘2同一层内相临两个接头之间的距离应不小于300mm焊头要光滑圆整3排线应平整有序无压线现象4绞线必须紧密排列线芯不得翻转5导电线芯不允许整股焊接单线允许焊接但焊接处应圆整其外径偏差不超过005mm同一层内相临两个接头之间的距离不小于1000 mm交联工艺技术要求交联工序是在绞制的导电线芯上挤导体屏蔽层绝缘层及绝缘屏蔽层交联电缆导电线芯是由多根导线绞合而成线芯表面无屏蔽时线芯表面的电场将受到组成线芯导线半径的影响而呈不均匀分布内屏蔽层起均化电场作用防止绝缘层与导体之间产生间隙而引起局部放电外屏蔽层主要防止绝缘层

34、与铜带屏蔽之间产生间隙而引起局部放电半导电是以EVA或EEA作为基料加50左右导电碳黑加适量抗氧剂交联剂和润滑剂等经混合造粒而成挤压式模具选配主要是依线芯选配模芯依成品挤包后的外径选配模套据塑料工艺特性决定模芯和模套角度及角度差定径区即承线径长度等模具的结构尺寸使之配合得当配模的理论公式模芯式中 模芯出线口内径 生产前半制品最大直径 模芯放大值模套式中 模套出线口内径 模芯嘴壁厚 工艺规定的产品塑料层厚度 模套放大值放大值的说明绝缘线芯模芯的放大值为 053mm绝缘线芯模套的放大值为 13mm工艺参数主要是挤出机的温度参数及模具尺寸其具体参数如下表所示表4-4 交联机组配模及挤出工艺参数YJY

35、22-2635kV -3240铜芯交联电缆交联机组配模参数电压等级规格导体外径导体屏蔽绝缘厚度绝缘屏蔽2635kV240mm2175mm06mm105mm06mm外径模具最小最大芯模1芯模2芯模3模套386mm396mm192mm202mm85mm436mm各阶段生产速度mmin结束时间配方名开始生产慢速硫化冷却国产料21948821936min50minGc35kV-240工艺技术要求1标称挤出厚度导体屏蔽06 mm绝缘厚度105 mm 绝缘屏蔽06mm2绝缘厚度的最小值不低于规定标称厚度的90-013要保持清洁的生产环境减少至消除一切杂质混入必须防止生产中的碰伤层间应紧密结合不得有残留气体

36、4电缆由交联管进入冷却管必须保持冷却管内的压力避免挤出层在热状态下冷却不足而产生压扁和解除压力作用而在组织内部产生气泡以至于绝缘强度下降5导体屏蔽应为挤包的半导电层挤包的半导电层应和绝缘紧密结合其与绝缘层的界面应光滑无明显绞线凸纹不应有尖角颗粒烧焦或擦伤的痕迹6每根绝缘线芯上应直接挤包与绝缘线芯紧密结合的非金属半导电层其绝缘层的界面应光滑不应有尖角颗粒烧焦或擦伤的痕迹7金属屏蔽工艺技术要求35kV电压等级的电力电缆常采用分相屏蔽分相屏蔽是每个绝缘线芯上绕包或挤出屏蔽层这种屏蔽方式改变了电场的辐射方向电场分布垂直于屏蔽表面电场分布比较均匀也就是由所谓的非径向电场向径向电场的转变这种方式屏蔽效果好

37、又能承受部分短路电缆根据国标129063-2008额定电压1kVkV到35kVkV挤包绝缘电缆电缆及附件第三部分额定电压35kVkV电缆规定铜带屏蔽应由一层重叠绕包的软铜带组成也可以采用双层铜带间隙绕包铜带间的搭盖率为铜带宽度的15标称值最小搭盖率应不小于5三芯电缆铜带标称厚度010mm铜带的最小厚度应不小于标称值的90本工序是在630铜带屏蔽绕包机上进行其主要工艺参数如表4-5所示表4-5 630铜带屏蔽工艺参数屏蔽前外径铜带规格牵引级别铜带头转速铜带节距方向标称外径409 mm1015013367 radmin40mm左412mm工艺技术要求1金属屏蔽层应包覆在每根绝缘线芯的外面2铜带绕包

38、平整不得有卷边翘边等现象3三芯电缆应在每一根线芯上用红黄或绿半透明色带之一做色标4单芯电缆屏蔽外应重叠绕包一层包带挤聚氯乙烯内护套的绕包带采CPP带挤聚乙烯内护套的绕包带采用无纺布5铜带平均重叠控制在15206来料交联线芯头尾及每次分盘中间应进行100内屏蔽目力检查检查内屏蔽应无明显偏薄或无内屏现象成缆工艺技术要求成缆工序采用盘绞成缆以3500盘绞机为例其主要的工艺参数如表4-6所示表4-6 交联绝缘电缆盘绞成缆工艺参数表成缆前外径成缆外径压模mm填充牵引级速最大牵引线速转速12412mm895mm9593PP绳4601594mmin527radmin成缆节距成缆方向绕包头转速CPP带规格绕包

39、节距绕包方向参考外径mm最小最大3025mm右329radmin260mm484mm左89912 工艺技术要求1每个绝缘线芯的金属层应相互接触2绕包包带应平整无褶皱3填充应紧密成缆外径符合规定8保护层部分的工艺技术要求内护套挤出工艺技术要求内外护套的模芯模具配模公式如交联工艺配模公式其放大值有所不同其说明如下生产外护套电缆用模芯的放大值铠装电缆为26mm非铠装为24mm生产外护套电缆用模套的放大值为25mm 内护套的挤出以2150挤塑机为例主要的工艺参数如表4-7所示表4-7 交联绝缘电缆内护套工艺参数 挤出前电缆外径内护控制要求内护参考外径最小最大平均厚度PVC最薄点厚度火花实验电压最小最大

40、8874mm9427 mm201 mm172 mm14kV9314mm9777 mm工艺技术要求1上道工序转移来的半成品应无缆芯变形不圆整现象5护套偏心率控制在20以内6隔离套应紧密剂包在线芯上挤包必须连续圆整外形圆整厚度均匀表面光洁平整无气泡裂纹杂质机械损伤等缺陷挤塑时缆芯不允许轴向进水铠装前外径钢带规格牵引级别钢带头转速钢带节距方向标称外径935mm208060mm34258radmin105mm左967mm工艺技术要求1钢带铠装型电缆采用二层镀锌钢带左向螺旋式间隙绕包绕包间隙应不大于钢带宽度的5080-022且内层钢带的间隙为外层钢带靠近中间部位所覆盖弯曲后不露芯4钢带绕包间距不大于钢带

41、宽度的50不得有松包漏包等现象5钢带的张力应调整的基本均匀一致大小适中考虑钢带绕包头的不稳定因素钢带装铠时节距偏差为3mm150挤出机模具为挤管式主要的工艺参数如下所示表4-9 交联绝缘电缆外护套工艺参数挤出前电缆外径外护控制要求外护参考外径最小最大平均厚度PVC最薄点厚度火花实验电压最小最大9656 mm10097mm401 mm342 mm15 kV10436 mm10917mm工艺技术要求1外护套标称厚度应符合结构尺寸表的规定直接挤包在单芯非铠装电缆上的护套平均厚度应不小于规定的标称值最薄处厚度不小于标称厚度的85-01mm除此以外的外护套最薄处厚度不小于标称厚度的80-02mm2标称厚

42、度倍数354倍7外护套偏心度要求不大于258成品电缆的外护套表面应有制造厂名产品型号额定电压电缆规格长度等的连续标志用户有特殊要求时执行特殊要求标志应正确清晰耐擦一个完整的标志的末端于下一个标志的始端之间的距离应不超过500mm9根据IEC有关电缆试验标准我国关于电线电缆电性能试验标准以及电力行业有关电力电缆预防性试验相关标准电力电缆的试验项目比较多对不同材质不同结构不同耐压等级的电缆其试验项目也不一样由于内容有限本章仅以电力电缆导体直流电阻测量电力电缆绝缘电阻的测量电力电缆的交流耐压试验及电力电缆绝缘局部放电的检测为例电缆导体直流电阻测量电缆导体是电力电缆最主要的组成部分之一包括导体芯线金属

43、屏蔽层金属护套等GBT30484-1994电缆电性能试验方法导体直流电阻试验专门对电缆导体直流电阻做了相关规定DLT596-1996电力设备预防性试验规程113规定要对橡塑电缆的同屏蔽层电阻和导体电阻比p进行测量测量方法按国标GBT30484-1994电缆电性能试验方法之导体直流电阻试验的要求从被试电缆上切取不小于1m的试样或以成盘圈的电缆作为试样大截面铝导体试样推荐长度截面95185mm2取35m截面240mm2及以上取510m同时对导体的测量电流大小作了规定推荐直流密度刘道题应不大于05Amm2铜导体不大于1Amm2可用比例1141的两个测量电流分别测量试样电阻两者之差不超过05因此导体直

44、流电阻试验项目的标准要求不适用于测量已安装的电缆直流电阻DLT596-199com在相同温度下测量铜屏蔽层电阻与导体的电阻比基本测量原理如图所示把直流电源E加到被测电阻两端通过测量回路电流及被测电阻两端电压U利用欧姆定律可测的电阻值图5-1 欧姆定律的基本测量原理图实际上由于被测电阻为电缆导体阻值较小通常在几欧姆以下为了消除电压电流表引线及其与电阻的接触电阻对测量结果的影响一般采用电桥法和四端恒流法两种测量方法智能数字式电阻测量仪电桥法测量导体直流电阻比较麻烦效率低而采用DMM数字多用表或智能数字式电阻表测量直流电阻速度快测量范围广操作方便而被广泛应用测量范围为精度有025005002级等图5

45、-2所示为其中一种仪器的测量原理电路也叫电压降法由于被测电阻很小必须考虑引线及接触电阻的影响因此该仪器也采用四线测量发图中P1P2为电压端C1C2为电流端为了提高一起的分辨率和增大仪器的测量范围通常采用可调式恒流源在小电阻时尽可能地增大电流AD转换器采用16位或24位的高精度AD考虑到恒流源的不稳定性电路几乎在同一时刻由AD对输入电流电压信号进行采集分析整套仪器在CPU的控制下工作最后以数字的形式显示被测电阻值图5-2 智能型数字式电阻测量仪原理框图测量结果的判定测量完成后要对测量结果进行准确的判断DLT596-1996电力设备预防性试验规程关于电力电缆线com对于橡塑绝缘电力电缆在相同温度下

46、测量铜屏蔽层电阻与导体的直流电阻比值p当p值与投运前相比增加时表明铜屏蔽层的直流电阻增大铜屏蔽层有可能被腐蚀当该比值与投运前相比减少时表明附件中的导体连接点的接触电阻有增大的可能测试注意事项采用四端法测量时一定要按图5-3所示的连接方法内侧法进行测量两个电压端在内侧两个电流端在外侧电缆另一端三相和地一起要用铜质粗短线可靠连接图5-3 四端法测量连接图测量电缆导体电阻的意义国际的有关规定主要是针对制造厂生产出的成品电缆进行测量检查是否符合设计或规定要求DLT596-1996中关于电力电缆的规定主要是对电缆预防性试验及交接试验的要求这一规定在实际中非常有必要当电缆铜屏蔽中某点的电阻增大时在电缆运行

47、过程中这一点的端电位便增大将会产生局部放电现象久而久之便形成电缆故障若电缆接头处的导体接触不良也会在接头产生较大的电位差并产生较大热量是电缆的局部温度升高而形成各种故障电缆绝缘电阻的测量试验的目的如图5-4所示的电力电缆等效电路电缆的绝缘电阻值指的是并联等效电路中电阻值它是反映电缆绝缘性能最基本最重要的指标通过测量绝缘电阻可发现电缆的下列缺陷绝缘介质的受潮情况是否因某种原因形成导电通道绝缘的变化情况图5-4 电力电缆等效电路试验要求1GB50150-2006电气装置安装工程电气设备交接试验标准及DLT596-1996电力设备预防性试验规程中规定绝缘电阻测量应使用60s1min的绝缘电阻值66k

48、V及以上电缆采用2500V或5000V兆欧表2GBT304856-1994电线电缆电性能试验方法之绝缘电阻试验中规定采用1002005001000V测量电压应用直流比较法或电压电流法高阻计法测量电缆绝缘电阻值DLT596-1996中规定橡塑电缆的主绝缘电阻外护套绝缘电阻及内衬层绝缘电阻15年或必要时进行测量电缆绝缘好坏的判别电缆的绝缘电阻值当试验温度在20时2635kV3240mm2单独屏蔽多芯橡塑绝缘电力电缆的绝缘电阻值约为500Mkm电缆绝缘电阻的测量数据要与过去的历史数据比较同时还要对同一次电缆ABC三相分别所测的绝缘电阻数据进行比较并用不平衡系数表示即 若 2则表示电缆绝缘存在某种缺陷

49、但如果电缆三相绝缘电阻与历史数据相比变化不大且满足电缆的绝缘电阻规范值可不考虑不平衡系数绝缘电阻的测量原理及方法理论上绝缘介质是不导电的但实际上绝缘体中总有一些带电离子在外电场或电压的作用下沿着电场方向运动形成电导电流即所谓漏导或泄漏电流外施电压泄漏电流与绝缘电阻三者的关系符合欧姆定律泄漏电流通常由绝缘体本身内部漏导和绝缘体沿面外部泄漏两部分电流组成那么其绝缘电阻也就有体积电阻和表面电阻之说对电缆来说通常指体绝缘电阻用公式表示为通常通过公式计算求得某一结构尺寸及所用绝缘介质的理论电缆绝缘电阻设计值但实际中往往要通过现场测试来取得电缆的电阻值下面介绍一种常用的测量原理及使用方法如图5-5所示电路

50、中各点电压关系为若使则有关系式图5-5 高精度数显兆欧表原理图CPU控制高精度高速AD转换器几乎在同一时刻对和进行采样并进行数据存储由于为已知数所以只要求得之比值即可知道被测电阻值10电缆的交流耐压试验由于电力电缆是在工频交流下运行所以交流耐压试验才是鉴定电气设备绝缘强度最直接的方法它是判断电气设备能否出厂能否投运以避免发生绝缘事故最有效最主要的手段如电缆生产厂在电缆出厂钱的例行试验中工频交流耐压试验是必须要做的一项试验而在现场由于电缆一般比较长等效电容量比较大要求交流耐压试验设备的容量较大试验起来很不方便因此在中高压系统使用浸渍纸介质电缆的年代现场几乎都使用直流耐压试验设备对电缆进行直流耐压

51、试验与交流耐压试验具有同等的效果当今橡塑电缆已完全取代了油浸渍纸介质电缆直流耐压试验已不再适用橡塑电力电缆现场耐压试验方法有关要求及规定在GBT30488-1994电线电缆电性能试验方法交流电压试验中对工频交流电压试验作了以下相应的规定工频试验电压一般是频率为4060Hz的交流电压试验电压的波形应近似正弦波两个余波基本相同且峰值与有效值之比为在GBT127061-2008额定电压35kV及以下铜芯铝芯塑料绝缘电力电缆中规定交流电压试验的频率为4961Hz电压波形基本上应是正弦波2橡塑电缆610kV的电缆试验电压值为25GB50150-2006电气装置安装工程电气设备交接试验标准com橡塑电缆优先采用20300Hz交流耐压试验额定电压2635kV级电缆的试验电压为2试验时间为60minIEC60840标准草案及IEC620672CD中规定电缆的主绝缘交流耐压试验电压波形应为实际正弦波频率为20300Hz电压64110kV的试验电压为2试验时间60min或者试验电压为电缆的值试验时间为24h电缆交流耐压试验方法及结果判断电力电缆交流耐压试验方法1交流耐压试验线路电线电缆交流耐压试验完整的连接电路如图5-6所示被试电缆的其中一相接交流电压电源其他两相接地电缆另一端三相开路不能三相并联对地同时进行交流耐压试验图5-6 电力电缆交流耐压试验完整的接连线路 交流耐压试验装置共包括五部分控制