电缆敷设与维护

2电缆的常用施工方法.什么叫电缆？什么叫电缆？电力电缆与电线的区别，在室内电气施工图中进动力配电箱是管线还是电缆？•电线是由一根或几根柔软的导线组成，外面包以轻软的护层；电缆是由一根或几根绝缘包导线组成，外面再包以金属或橡皮制的坚韧外层。电缆与电线一般都由芯线、绝缘包皮和保护外皮三个组成部分组成。“电线”和“电缆”并没有严格的界限。通常将芯数少、产品直径小、结构简单的产品称为电线，没有绝缘的称为裸电线，其他的称为电缆；导体截面积较大的(大于6平方毫米)称为大电线，较小的(小于或等于6平方毫米)称为小电线.•电缆一般有2层以上的绝缘，多数是多芯结构，绕在电缆盘上，长度一般大于100米。电线一般是单层绝缘，单芯，100米一卷，无线盘。什么叫电缆？优点：防潮、防腐、防损伤，不占地面、不占用空中走廊、不妨碍观瞻，基本不受外力和气象条件影响、运行安全可靠缺点：造价高、敷设麻烦、维护检修不便、难于发现和排除故障电力电缆主要用于：发电厂、变电站的进出线；跨越海峡、山谷及江河地区；大城市缺少空中走廊的地区；国防等特殊需要的地区1.根据走向计算电缆长度？则切面在电力系统中，电缆分为电力电缆和控制电缆。电力电缆用以输送和分配大功率的电能，而控制电缆用以传输控制信号和监测信号，即连接继电保护、电气仪表、信号装置和检测控制回路。电力电缆可以敷设于室外，也可以敷设在室内。其主要敷设方式有直接埋地敷设、电缆沟内敷设、2.1电缆施工方法简介(1)电缆直埋敷设方法：将电缆线路直接埋设在地面下0.7～1.5m深的一种电缆安装方法。一般用在电缆线路不太精密和交通不太频繁的城市地下走廊。图（1）(2)电缆排沟敷设方法：将电缆敷设在预先埋设于地下的管子中的电缆安装方法。通常用于交通频繁、城市地下走廊较为拥挤的地段。图（2(3)电缆沟敷设方法：将电缆敷设在预先砌好的电缆沟中的一种电缆安装方法。适用于地面载荷较轻的电缆线路路径，如人行道、工厂内的场地等。图3将电缆敷设在地下隧道内的一种电缆安装方法。用于电缆线路较多(如发电厂或变电所的出线)和电缆线路路径不易开挖的场所(如过江隧道、机场跑道隧道等)。图4将电缆敷设在竖井中的一种电缆安装方法。主要用在水电站、高层建筑或高塔(如电视塔)、室内升压站和变电所内作为输电线路进出线的竖井中，或用在较深层电缆隧道的出口竖井中。电缆竖井一般为钢筋混凝土结构。图5将电缆敷设在建筑物的地下层或发电厂、变电所主控制室及屋内配电室下的电缆半层中的一种电缆安装方法。主要用在发电厂或进出电缆线路较多的大型变电所中。图6为了吸收电缆的热膨胀而将电缆布置成波浪形的一种电缆的安装方式。适用于大截面交联聚乙烯电缆和当铝套交联聚乙烯电缆敷设在竖井或倾斜隧道内时。蛇行敷设分为水平方向和垂直方向两种蛇行敷设。电缆敷设在支架、电缆支架和电缆槽内时采用水平蛇行敷设，电缆悬挂在挂钩上时采用垂直蛇行敷设。敷设在水底下的一种电缆安装方法。用于输配电电缆线路跨越内河、大江、海峡，或者向岛屿和石油平台供电。（图（1）直埋电缆敷设）（图（2）电缆排沟敷设）（图3电缆沟敷设方法）（图4电缆隧道敷设）（图5电缆竖井敷设）图6电缆层敷设一、高压电缆头的基本要求电缆终端头是将电缆与其他电气设备连接的部件；电缆中间头是将两根电缆连接起来的部件；电缆终端头与中间头统称为电缆附件。电缆附件应与电缆本体一样能长期安全运行，并具有与电缆相同的使用寿•主要是联接电阻小而且联接稳定，能经受起故障电流的冲击；长期运行后其接触电阻不应大于电缆线芯本体同长度电阻的1.2倍；•应具有一定的机械强度、耐振动、耐腐蚀性能；此外还应体积小、成本低、便于现场安装。•电缆附件的绝缘性能应不低于电缆本体，所用绝缘材料的介质损耗要低，在结构上应对电缆附件中电场的突变能完善处理，有改变电场分布的措施。外半导体层主绝缘层铜导线铜屏蔽层外半导体层主绝缘层铜导线铜屏蔽层也就是说，正常电缆的电场只有从（铜）导线沿半径向（铜）屏蔽层的电力线，没有芯线轴向的电场），图中闪烁的箭头表示电场的电力线•在做电缆头时，剥去了屏蔽层，改变了电缆原有的电场分布，将产生对绝缘极为不利的切向电场（沿导线轴向的电力线）。在剥去屏蔽层芯线的电力线向屏蔽层断口处集中。那么在屏蔽层断口处就是电缆最容易击穿的部位。没有应力管的电场分布有应力管的电场分布管的电场分。管的电场分。•电缆最容易击穿的屏蔽层断口处，我们采取分散这集中的电力线（电应力），用介电常数为20~30，体积电阻率为108~1012Ω·cm材料制作的电应力控制管（简称应力管），套在屏蔽层断口处，以分散断口处的电场应力（电力线），保证电缆能可靠运行。下图没有应力管的电场分布有应力管的电场分布•要使电缆可靠运行，电缆头制作中应力管非常重要，而应力管是在不破坏主绝缘层的基础上，才能达到分散电应力的效果的。在电缆本体中，芯线外表面不可能是标准圆，芯线对屏蔽层的距离会不相等，根据电场原理，电场强度也会有大小，这对电缆绝缘也是不利的。为尽量使电缆内部电场均匀，芯线外有一外表面圆形的半导体层，使主绝缘层的厚度基本相等，达到电场均匀分布的目的。铜屏蔽层在主绝缘层外，铜屏蔽层内的外半导体层，同样也是消除铜屏蔽层不平，防止电场不均匀而铜屏蔽层•为尽量使电缆在屏蔽层断口处电场应力分散，应力管与铜屏蔽层的接触长度要求不小于20mm，短了会使应力管的接触面不足，应力管上的电力线会传导不足，（因为应力管长度是一定的）长了会使电场分散区（段）减小，电场分散不足。一般在20~25mm左右。•在做中间接头时，必须把主绝缘层也剥去一部分，芯线用铜接管压接后，用填料包平（圆）。这以后有二种制作方法：•1.热缩套管用热缩材料制作的主绝缘套管缩住，主绝缘套管外缩半导体管，再包金属屏蔽层，最后外护所用材料一般为硅橡胶或乙丙橡胶。为中空的圆柱体，内孔壁是半导体层，半导体层外是主绝缘材料。图中蓝色的为半导体层，灰色的为主绝缘层。预制式安装要求比热缩的高，难度大。管式预制件的孔径比电缆主绝缘层外径小2~5mm。中间接头预制管要两头都套在电缆的主绝缘层外，各与主绝缘层连接长度不小于10mm。电缆主绝缘头上不必削铅笔头（在电缆芯线上尽量留半导体层）。铜接管表面要处理光滑，包适量填料，关键技术问题：附件的尺寸与待安装的电缆的尺寸配合要符合规定的另外也需采用硅脂润滑界面，以便于安装,同时填充界面的气隙，消除电晕。预制附件一般靠自身橡胶弹力可以具有一定密封作用，有时可采用密封胶及弹性夹具增强密封。•预制管外面同热缩的一样，半导体层和铜屏蔽层，最外面是外护层。目前35KV以上电压的基本上都用预制式电缆附件。•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。•对于电缆终端而言，电场畸变最为严重，影响终端运行可靠性最大的是电缆外屏蔽切断处，而电缆中间接头电场畸变的影响，除了电缆外屏蔽切断处，还有电缆末端绝缘切断处。为了改善电缆绝缘屏蔽层切断处的电应力分布，一般采用以下几种方法：3.3.1几何形状法•采用应力锥缓解电场应力集中：•应力锥设计是常见的方法，从电气的角度上来看也是最可靠的最有效的方法。应力锥通过将绝缘屏蔽层的切断处进行延伸，使零电位形成喇叭状，改善了绝缘屏蔽层的电场分布，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。•采用应力锥设计的电缆附件有绕包式终端、预制式终端、冷缩式终端。3.3.2参数控制法•采用高介电常数材料缓解电场应力集中高介电常数材料：采用应力控制层---上世纪末国外开发了适用于中压电缆附件的所谓应力控制层。其原理是采用合适的电气参数的材料复合在电缆末端屏蔽切断处的绝缘表面上，以改变绝缘表面的电位分布，从而达到改善电场的目的。另一方法是增大屏蔽末端绝缘表面电容（Cs)，从而降低这部分的容抗，也能使电位降下来，容抗减小会使表面电容电流增加，但不会导致发热，由于电容正比于材料的介电常数，也就是说要想增大表面电容，可以在电缆屏蔽末端绝缘表面附加一层高介电常数的材料。•采用非线性电阻材料---非线性电阻材料（FSD）也是近期发展起来的一种新型材料，它利用材料本身电阻率与外施电场成非线性关系变化的特性，来解决电缆绝缘屏蔽切断处电场集中分布的问题。非线性电阻材料具有对不同的电压有变化电阻值的特性。当电压很低的时候，呈现出较大的电阻性能；当电压很高的时候，呈现出较小的电阻性能。采用非线性电阻材料能够生产出较短的应力控制管，从而解决电缆采用高介电常数应力控制管终端无法适用于小型开关柜的问题。•非线性电阻材料亦可制成非线性电阻片（应力控制片），直接绕包在电缆绝缘屏蔽切断处上，缓解这一点的应力集中的问题。•采用应力控制层和采用非线性电阻材料缓解电场应力集中分布示意图如图（也叫综合控制法）（ab）3.3.3中低压电缆附件主要种类（1）热收缩附件•所用材料一般为以聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯（EVA）及乙丙橡胶等多种材料组分的共混物组成。•该类产品主要采用应力管处理电应力集中问题。亦即采用参数控制法缓解电场应力集中。•主要优点是轻便、安装容易、性能尚好。价格便宜。•应力管是一种体积电阻率适中（1010-1012Ω•cm介电常数较大（20--25）的特殊电性参数的热收缩管，利用电气参数强迫电缆绝缘屏蔽断口处的应力疏散成沿应力管较均匀的分布。这一技术一般用于35kV及以下电缆附件中。因为电压等级高时应力管将发热而不能可靠工作。•其使用中关键技术问题是：•要保证应力管的电性参数必须达到上述标准规定值方能可靠工作。•另外要注意用硅脂填充电缆绝缘半导电层断口出的气隙以排除气体，达到减小局部放电的目的。•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20mm，以防收缩时应力管与绝缘屏蔽脱离。•热收缩附件因弹性较小，运行中热胀冷缩时可能使界面产生气隙，因此密封技术很重要，以防止潮气浸入。（2）预制式附件•所用材料一般为硅橡胶或乙丙橡胶。•主要采用几何结构法即应力锥来处理应力集中问题。•其主要优点是材料性能优良，安装更简便快捷，无需加热即可安装，弹性好，使得界面性能得到较大改善。是近年来中低压以及高压电缆采用的主要形式。•存在的不足在于对电缆的绝缘层外径尺寸要求高，通常的过盈量在2-5mm（即电缆绝缘外径要大于电缆附件的内孔直径2-5mm），过盈量过小，电缆附件将出现故障；过盈量过大，电缆附件安装非常困难（工艺要求高）。特别在中间接头上问题突出，安装既不方便，又常常成为故障点。•此外价格较贵。•其使用中关键技术问题是：•附件的尺寸与待安装的电缆的尺寸配合要符合规定的•另外也需采用硅脂润滑界面，以便于安装,同时填充界面的气隙。•预制附件一般靠自身橡胶弹力可以具有一定密封作用，有时可采用密封胶及弹性夹具增强密封。（3）冷缩式附件•所用材料一般为硅橡胶或乙丙橡胶。•冷缩式附件一般采用几何结构法与参数控制法来处理电应力集中问题。几何结构法即采用应力锥缓解电场集中分布的方式要优于参数控制法的产品•与预制式附件一样，材料性能优良、无需加热即可安装、弹性好，使得界面性能得到较大改善，与预制式附件相比，它的优势在如安装更为方便，只需在正确位置上抽出电缆附件内衬芯管即可安装完工。所使用的材料从机械强度上说比预制式附件更好，对电缆的绝缘层外径尺寸要求也不是很高，只要电缆附件的内径小于电缆绝缘外径2mm（资料上这样的，这与预制式附件要求2-5mm有偏差—编者）就完全能够满足要求。因此冷缩式附件施工安装比较方便。•其最大特点是安装工艺更方便快捷，安装到位后，其工作性能与预制式附件一样。•价格与预制式附件相当，比热收缩附件略高，是性价•其使用中关键技术问题与预制式附件相同•另外，冷缩式附件产品从扩张状况还可分为工厂扩张式和现场扩张式两种，一般35kV及以下电压等级的冷缩式附件多采用工厂扩张式，其有效安装期在6个月内，最长安装期限不得超过两年，否则电缆附件的使用寿命将受到影响。66kV及以上电压等级的冷缩式附件则多为现场扩张式，安装期限不受限制，但需采用专用工具进行安装，专用工具一般附件制造厂均能提供，安装十分方便，安装质量可靠。作业1）•在制作中间接头时，如果所装接头为预制型结构（含预制接头、冷缩接头），绝缘端部不要削成锥体，因为这种类型的接头，在接头内部中间部分都有一根屏蔽管，该屏蔽管的长度只比铜或铝连接管稍长，如电缆绝缘削成锥体，锥体的根部将离开屏蔽管，连接管部分的空隙将不会被屏蔽，从而影响到接头的性能，造成接头在中部击穿。如果所装接头为热缩型或绕包型结构时，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，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。作业2）•电缆附件中应力管和应力疏散胶主要用于缓和分散电应力的作用，能否介绍一下应力管和应力疏散胶的材质构成，应力管和应力疏散胶中是否含有半导体成分？作业4）•高压电缆线路的接地方式（主要是单芯电缆）有几种：1.护层一端直接接地，另一端通过护层保护接地----可采用方式；2.护层中点直接接地，两端屏蔽通过护层保护接地---常用方式；3.护层交叉互联----常用方式；4.电缆换位，金属护套交叉互联---效果最好的接地方式；5.护套两端接地---不常用，仅适用于极短电缆和小负载电缆线路。3.3.4电缆头安装的基本操作工艺（1）基本要求：电缆头是电缆线路中最薄弱的部分，其安装质量的好坏是电缆线路难否安全运行的关键，应给予足够的重视。1）电缆头在安装时要防潮，不应在雨天、雾天、大风天做电缆头，平均气温低于0℃时，电缆应预先加热。2）施工中要保证手和工具、材料的清洁。操作时不应做其他无关的事（特别不能抽烟！）。3）所用电缆附件应预先试装，检查规格是否同电缆一致，各部件是否齐全，检查出厂日期，检查包装（密封性），防止剥切尺寸发生错误。4）焊接屏蔽层接地线把内护层外侧的铜屏蔽层铜带上的氧化物去掉，涂上焊锡。把附件的接地扁铜线（分成三股），在涂上焊锡的铜屏蔽层上绑紧，处理好绑线的头，再用焊锡与铜屏蔽层焊住，焊住线头。下图是终端头的接地线安装方法（中间头也一样，只是接地线不用向后），外护套防潮段表面一圈要用砂皮打毛，涂密封胶，以防止水渗进电缆头。屏蔽层与钢甲两接地线要求分开时，屏蔽层接地线要做好绝缘处理。铜屏蔽接地钢甲钢甲接地钢甲接地线地线防潮段铜屏蔽铜屏蔽接地钢甲钢甲接地钢甲接地线地线防潮段铜屏蔽202030205）铜屏蔽层处理在电缆芯线分叉处做好色相标记，按电缆附件说明书，正确测量好铜屏蔽层切断处位置，用焊锡焊牢（防止铜屏蔽层松开），在切断处内侧用铜丝扎紧，顺铜带扎紧方向沿铜丝用刀划一浅痕（注意不能划破半导体层！），慢慢将铜屏蔽带撕下，最后顺铜带扎紧方向解掉铜丝。6）剥半导电层在离铜带断口10mm处为半导电层断口，断口内侧包一圈胶带作标记。①可剥离型在预定的半导电层剥切处（胶带外侧），用刀划一环痕，从环痕向未端划两条竖痕，间距约10mm。然后将这些条形半导电层从未端向环形痕方向撕下（注意，不能拉起环痕内侧的半导电层！），用刀划痕时不应损伤绝缘层，半导电层断口应整齐。检查主绝缘层表面有无刀痕和残留的半导电材料，如有应清理干净。②不可剥离型从芯线未端开始用玻璃刮掉半导电层（也可用专用刀具），在断口处刮一斜坡，断口要整齐，主绝缘层表面不应留半导电材料，且表面应光滑。7）清洁主绝缘层表面用不掉毛的浸有清洁剂的细布或纸擦净主绝缘表面的污物，清洁时只允许从绝缘端向半导体层，不允许反复擦，以免将半导电物质带到主绝缘层表面。9）安装分支手套在内绝缘层和钢甲这段用填料包平，在手指口和外护层防潮处涂上密封胶，分支手套小心套入做好色相标记）热缩分支手套，电缆分支中间尽量少缩（此处最容易使分支手套破裂），涂密封胶的4个端口要缩紧。有时先安装分支手套，后装半导电应力管的。也有半导电应力管被分支手套套住的，电缆（引线）苗子线太长时也可以。10）安装绝缘套管和接线端子测量好电缆固定位置和各相引线所需长度，锯掉多余的引线。测量接线端子压接芯线的长度，按尺寸剥去主绝缘层（稍有锥度），芯线上涂点导电膏或硅脂，压接线端子（千万要对好接线螺丝！）接线端子与主绝缘层之间用填料包平（压接痕也要包平），套绝缘热缩管（套住分支手套的手指），在接线端子上涂密封胶，最后一根绝缘热缩套管要套住接线端子（除接触面以外部分），绝缘套管都要上面一根压住下面一根。最后套色相管（户外式套雨裙）。•中间头制作方法在准备工作上同终端头是一样的，做钢甲接地线和屏蔽层接地线的（扁铜线）引线方向可不一样（向后也可以，软线可以反过来的），只是电缆芯线尺寸有严格要求（包括铜屏蔽层）。中间头的电缆引线有长（895mm）短（565mm）之分，这长度包括30mm一头的钢铠接地线位置。各段长度见下图。芯线内半导电层外护绝缘层钢（甲）铠内绝缘层屏蔽层（铜带）半导电层主绝缘层芯线内半导电层外护绝缘层锥形铜接管1.钢铠接地线按照尺寸（895mm和565mm）处用刀割断外护层，往电缆头30mm处再割断外护层，去掉这30mm外护层，用砂皮打光（去掉油漆），上好焊锡（要放助焊剂），用铜丝把接地扁铜线绑紧，再用焊锡把扁铜线和铜丝同钢铠焊结实（特别是扁铜线头和铜丝头要焊住），然后擦掉助焊剂（助焊剂有腐蚀性，一定要擦干净），最好在铜丝外层用铁皮打一卡子，最后剥掉外护层和钢带，在钢带断口往外20mm割断内护（绝缘）层。芯线内半导电层外护绝缘层钢（甲）铠内绝缘层屏蔽层（铜带）半导电层主绝缘层芯线内半导电层外护绝缘层锥形铜接管按下图第1缩内绝缘管，第2缩外绝缘管，第3缩外半导电管（2支，保证在铜屏蔽层上长度不小于20mm），中间交叉。热缩时要从中间开始，防止套管内留空气。热缩时热量要尽可能均匀，注意火焰喷到另外两相引线上，铜带上要涂硅脂。5.接好屏蔽层套管缩好后，把三根引线并在一起，在半导电管外包紧钢丝网。把两根铜屏蔽层的接地扁铜线绑紧铜丝网后对接，用焊锡焊住接头。应力控制管填料应力控制管-内绝缘管540-外半导电管270外半导电管270外半导电管2706.钢铠接地和外护套当钢铠接地与屏蔽层接地有分开要求时，要把钢铠接地的扁铜线做绝缘处理，然后对接，接头处绝缘要求更高些。外护套（2个）对接处不小于100mm，电缆外护层与外护套连接处要打毛，涂上密封胶，最后把外护套缩紧。视频1热缩终端制作视频2冷缩终端制作视频3冷缩中间头制作电力电缆室外直埋敷设施工步骤：直直埋电缆施工步骤4.1范围确定：4.2直埋电缆施工准备：4.3直埋电缆敷设工艺电缆直埋是指沿已确定的电缆线路挖掘沟道，将电缆埋在挖好的地下沟道内。因电缆直接埋设在地下不需要其他设施，故施工简单，成本低，电缆的散热性能好。一般沿同一路径敷设的电缆根数较少（8根以下），敷设的距离较长时多采用此法。隐蔽工程验收隐蔽工程验收覆砂盖砖覆砂盖砖回填土埋标桩工艺流程准备工作电缆敷设4.3.1直埋电缆敷设电缆敷设可分为人工敷设和机械牵引敷设，如图4.3.1、图4.3.2所示。对于线路长、截面大的电缆，优先采用机械牵引敷设，但现场条件不具备机械牵引时，宜采用人工敷设。(图4.3.1人工敷设)（图4.3.2机械牵引敷设）施放电缆时，边施放边检查电缆是否有损伤。放电缆的长度不能控制得太紧，电缆的两端、中间接头，电缆竖井内、电缆过管处，垂直位差处均应留有适当的余度，并做波浪状摆放。电缆敷设完毕，应由建设单位、监理工程师及施工单位共同进行隐蔽工程验收。隐蔽工程验收合格后，再在电缆上面铺盖100mm厚细砂或软土，然后用电缆盖板（砖）将电缆盖好。盖板（砖）的宽度应超过电缆两侧各50mm。使用电缆盖板时，盖板应指向受回填土前再做一次隐蔽工程检验，合格后及时进行回填土并分层夯实，覆土应高出地面150~200mm，以备松土沉陷。4.3.5埋设标志桩电缆在直线段每隔50～100m处、拐弯处、接头处、交叉和