35kV及以下电缆附件安装工艺

第一节 附件的分类及工艺特点

一、电缆附件的适用标准

电缆附件的标准主要有3个层次。

第一层次:IEC标准。

IEC60502-4,1997《额定电压1kV(Um=1.2kV)到30kV(Um=36kV)挤包绝缘电缆及其附件》第4部分:额定电压1kV(Um=1.2kV)到30kV(Um=36kV)电缆附件试验要求。

IEC60055-1,1997《额定电压18/30kV及以下纸绝缘金属护套电缆(带有铜或铝导体,但不包括压气和充油电缆)》第1部分“电缆及附件试验”中第七章:附件的型式试验。

IEC61442,1997《额定电压6kV(Um=7.2kV)到30kV(Um=36kV)电力电缆附件试验方法》。

第二层次:国家标准(GB标准)。

GB11033《额定电压26/35kV及以下电力电缆附件基本技术要求》。

GB5589《电缆附件试验方法》。

GB9327《电缆导体压缩和机械连接接头试验方法》。

GB14315《电线电缆导体用压接型铜、铝接线端子和连接管》。

第三层次:行业标准。

JB6464《额定电压26/35kV及以下电力电缆直通型绕包式接头》。

JB6465《额定电压35kV电力电缆户内型、户外型瓷套式终端》。

JB6466《额定电压8.7/10kV及以下电力电缆户内型、户外型瓷套式终端》。

JB6468《额定电压8.7/10kV及以下电力电缆户内型、户外型绕包式终端》。

JB7829《额定电压26/35kV及以下电力电缆户内型、户外型热收缩式终端》。

JB7830《额定电压8.7/10kV及以下电力电缆直通型热收缩式接头》。

JB7831《额定电压8.7/10kV及以下电力电缆户内型、户外型浇铸式终端》。

JB7832《额定电压8.7/10kV及以下电力电缆直通型浇铸式接头》。

JB/T8501.1《额定电压26/35kV及以下塑料绝缘电力电缆户内型、户外型预制件装配式终端》。

JB/T8503.2《额定电压26/35kV及以下塑料绝缘电力电缆户内型、户外型预制件装配式接头》。

二、35kV及以下电缆终端的种类

电缆终端按使用场合可以分为户内终端和户外终端。

电缆终端按其结构和材质可以分为三类:

一类终端:高压极和接地极之间以无机材料作为外绝缘,并具有容纳绝缘浇铸剂的防潮密封盒体的终端,如瓷套式终端、铸铁式终端。

二类终端:具有容纳绝缘浇铸剂的防潮密封盒体的终端,如尼龙终端、手套、酚醛树脂类终端。

三类终端:以高分子材料制作的终端,包括现场制作和工厂预制、现场装配的终端。如预制式终端、热缩式终端和冷收缩式终端。

三类终端是近期发展起来的终端,彻底抛弃了灌注绝缘剂的传统工艺。一类终端和二类终端的主要区别在于所采用的外壳不同。二类终端的外壳仅仅是作为浇铸剂的容器,不具备抗电晕、紫外线的能力,所以只能作为户内终端使用。

三、35kV及以下电缆接头的种类

电缆接头按其结构和材质可以分为三类:

一类电缆接头:具有附加绝缘、屏蔽和密封接头盒,并有防止外力损伤保护盒的电缆接头。

二类电缆接头:具有附加绝缘、屏蔽和密封接头盒的电缆接头。

三类电缆接头:具有附加绝缘、屏蔽和现场成型的外保护层或没有保护层的电缆接头。

一类和二类接头之间区别在于一类接头具有能防止外力损伤的保护盒。

四、安装油纸绝缘电缆附件的注意事项

油纸绝缘电缆附件安装应注意以下几个问题:

(1)电缆校潮。在油纸绝缘电缆中,浸渍绝缘剂是绝缘的重要组成部分,而混入水分会造成电缆绝缘性能的大幅度下降。因此,油纸绝缘电缆施工过程中,对电缆进行校潮就显得十分重要。

(2)胀铅。油纸绝缘电缆剖铅口是电场最集中的地方,为缓解其应力集中的问题,10kV及以下采用胀铅的方法处理。

(3)电缆分相。在油纸绝缘电缆的施工过程中,如何弯曲电缆芯是一个关键施工点。弯曲电缆芯时,先在各相电缆芯顺纸带的绕包方向绕包一层油浸纱带,然后用特制木架固定,从电缆固定点开始缓慢地弯曲电缆,弯曲的半径不能小于电缆绝缘直径的10倍。

(4)剥切反应力锥。为缓解导体屏蔽切断点电场集中问题,采用剥切反应力锥的方法。反应力锥制作要求尺寸准确无误,绝缘纸上应没有刀痕,最后的1~2层应用手处理。

(5)灌注绝缘剂。油纸绝缘的电缆附件灌注绝缘剂法,其温度不宜太高,如5号沥青灌注温度应控制在180~190℃。施工应分两次灌注,并注意回气。第一次灌注至容积的3/4左右,待绝缘剂冷却至65℃左右,再进行第二次灌注,保证绝缘剂充盈整个壳体。

五、安装挤包绝缘电缆附件的注意事项

在电力系统中大量使用的挤包电缆是交联聚乙烯电缆,施工过程中应注意以下几个问题:

(1)附件安装前要对电缆进行校潮。如交联聚乙烯电缆导体进水,应马上采取措施。具体解决措施见4.7题。

(2)附件安装场所应保持干燥和清洁。施工场地的灰尘等杂物会影响附件的正常使用寿命。

(3)油纸绝缘电缆专用工具和交联电缆专用工具应分开使用。油纸绝缘电缆的浸渍剂对交联聚乙烯有溶胀作用,会影响电缆的正常使用寿命。

(4)对不可剥离的外半导电屏蔽层进行处理时,不可伤及电缆绝缘层。

(5)附件安装前,要用无水酒精或其他专用清洁剂对绝缘表面进行清揩,并且应从绝缘开始向半导电屏蔽层方向清揩,不能相反方向。

(6)绕包式附件施工过程中,操作者应戴尼龙手套,绕包过程应注意绝缘带的拉伸比例,绝缘厚度应有足够的裕度以避免手工绕包造成的偏差。

(7)热缩式附件施工过程中,接头工应该注意火焰的温度,热缩过程要求加热均匀,无气泡和皱纹。热缩式附件各部分热缩后,应该尽量避免移动。如果经过弯折和移动,应该再次加热,以免影响热缩式附件的寿命。

(8)在预制式附件的安装过程中,应该将导体端口用PVC胶带包绕,绝缘的端口要倒角,防止损伤附件内壁。

(9)半导电带不宜绕包太多。

六、电缆分支的处理方法

当一条电缆线路需要直接供两个或两个以上受电端时,可采用环网柜方式,即电缆进线通过环网柜分别向甲、乙两个用户供电,亦可采用电缆分支的办法。电缆分支的处理可根据设备和环境的要求,有两种办法:

(1)分支接头。分支接头是一根电缆和两根以上电缆相连,俗称“T”型接头。

(2)电缆分支箱。主要应用于6~10kV电压等级。老式的电缆分支箱是在一个铸铁箱子里,安装几个电缆终端,以尾线相连。目前普遍采用插入式终端和绝缘母排结构。

七、交联聚乙烯电缆进水后的处理方法

交联聚乙烯电缆(简称交联电缆)进水后,在电场的长期作用下会引起水树枝现象,最终造成交联电缆绝缘击穿。现场可采用氮气或者是相对湿度小于50%的干燥空气作为干燥介质进行交联电缆去潮处理。

交联电缆去潮处理的具体方法如下所述:

(1)根据资料和现场的实际情况,判断水分的分布情况。

(2)在水分最多的地方锯断电缆,并将电缆尽量放低,使水能够自然流淌。

(3)待水自然流失后,采用真空去潮工艺。真空去潮工艺为:①在一端用压缩的干燥流动介质强制灌入导体,通过干燥介质吸收电缆导体中的水分和潮气;②为了加强介质的流动性能,可在另一端采用抽真空的工艺。真空度保持在在250~300Pa,持续时间应大于8h;③检验去潮效果,可用变色硅胶遇潮变色的方法;④合格标准:变色硅胶应在5min内不变色。

第二节 35kV及以下油纸绝缘电缆终端制作

一、35kV及以下油纸绝缘电缆终端的型式和主要技术要求

35kV及以下油纸绝缘电缆终端主要有瓷套式、热缩式和浇铸式三种型式。

1.瓷套式油纸绝缘电缆终端

瓷套式终端适用于35kV及以下油纸绝缘电缆。其主要技术要求如下:

(1)终端盒由作为外绝缘用的瓷套(附有能固定于支架上的基座),出线金具和电缆进线套等基本部件组成。基座或其他零部件围绕电缆(多芯电缆除外)形成环型闭合体时,不得采用磁性材料,否则应将环型闭合磁路断开。

(2)终端盒所有承受大气影响的金属部件表面均应按防腐要求进行表面处理。

(3)瓷套应符合GB772的规定。对于不同的空气污染条件,应采取不同的抗污染措施。在一般情况下,瓷套的爬电比距应采用2.8kV/mm的标准。

(4)导体连接金具应符合国标GB14315《电线电缆导体用压接型铜、铝接线端子和连接管》的相应规定,铜铝过渡接线的直流电阻值应不大于相同长度相同截面铝导体直流电阻的1.2倍。在敞开的环境下,应涂上电力脂以保证良好的导体连接性能。

(5)密封性能:

1)金属铸造的终端盒体应能承受0.3MPa气压、持续时间1min的密封性能试验,整个试验过程中盒体应不渗漏、不破裂。

2)以金属材料、硬质塑料或电瓷作盒体材料的终端盒应能承受0.3MPa液压或气压,持续时间为15min;以弹性体材料(如橡胶)作盒体材料的终端盒应能承受外1MPa液压或气压,持续时间为2h的密封性能试验,整个试验过程中压力表应指示稳定,终端盒应不渗漏。

(6)电气性能。按照生产厂商提供的安装工艺说明书,将所提供的电缆终端盒,各安装部件和材料安装在性能可靠的相应规格的电缆端部后,进行电气性能试验,试验项目及要求应符合JB6465标准。

2.热缩式油纸绝缘电缆终端

热缩式终端是一种新型35kV及以下油纸绝缘电缆终端。其主要技术要求如下:

(1)热缩式终端采用的各种热缩部件、热熔胶、填充胶均应符合JB7829的要求,所有终端材料及零部件应配套供应。

(2)导体连接金具要求见本题中1(4)的要求。

(3)户外终端所用的外绝缘材料应具有耐大气老化及耐漏电痕迹和耐电蚀性能。

(4)终端接地线应采用截面为25~35mm2镀锡软铜线。

3.浇铸式油纸绝缘电缆终端

浇铸式终端是用热固性树脂现场浇铸在经过处理后的电缆末端部位,作为终端主体绝缘的终端。其主要技术要求如下:

(1)户内型、户外型浇铸式终端用的浇铸材料应符合JB7831的要求。

(2)导体连接金具要求见本题中1(4)的要求。

(3)户外型终端外绝缘材料应具有耐漏电痕迹和耐电蚀性能。

(4)电气性能。按照生产厂提供的安装工艺说明书,将所提供电缆终端的各种材料和部件安装在性能可靠、相应规格的电缆端部,进行电气性能试验。试验项目及要求应符合标准。

4.油纸绝缘终端综合性能比较

油纸绝缘电缆在目前电力系统中主要用于6~10kV和35kV两个电压等级。原有的1kV电压等级的油纸绝缘电缆正在退出运行,在此不作比较。

表4-16~10kV油纸绝缘电缆终端综合性能比较

项目瓷套式终端热缩式终端浇铸式终端防潮性能差好好防爆性能差很好好施工难度一般较容易较难维护要求经常维护免维护免维护施工人员防护无特殊要求无特殊要求对施工人员有一定的影响运行经验在良好维护条件下,一般良好一般故障后果可能伤及他人无后果无后果

表4-235kV油纸绝缘电缆终端综合性能比较

项目瓷套式终端热缩式终端浇铸式终端防潮性能一般好好防爆性能差很好好施工难度一般较容易较难维护要求经常维护免维护免维护施工人员防护无特殊要求无特殊要求对施工人员有一定的影响运行经验良好少一般

二、安装35kV油纸绝缘电缆瓷套式终端的方法

(1)35kV油纸绝缘电缆瓷套式终端材料:绝缘剂是松香石油基流体绝缘剂,绝缘材料采用油浸沥青醇酸玻璃漆布带。

(2)35kV油纸绝缘电缆瓷套式终端如图4-2所示。

(3)35kV油纸绝缘电缆瓷套式终端杆上布置如图4-3所示。

(4)35kV油纸绝缘电缆瓷套式终端裸露导体相间、相对地电气要求如表3-4所示。

(5)35kV油纸绝缘终端的安装要点如下。

1)必须进行组装检查,检查分两步:①在安装前,必须将终端进行预装配,并检查其密封的性能。应能承受0.3MPa液压和气压。持续时间为15min,终端应不渗漏;②安装前,检查每相套管的零件,应有装配记号、瓷套上下都应平整。

2)弯电缆芯时,要防止过分弯曲,边上两相应对应。

3)当套管有高低误差时,剖铅应调整。

图4-335kV电缆瓷套式终端杆上布置图(6.2m)

4)切除油纸绝缘时不能一次切除太多,宜分层进行。

5)绕包应力锥包成型后,其外包软铅丝需贴紧胀铅口,并和铅包焊接。

6)拧紧法兰盘和瓷套紧箍间的六只螺栓时应对角旋紧。

7)终端盒内灌注电缆油,油面应加到接线盘紧管下10mm。

三、安装10kV油纸绝缘电缆瓷套式终端的工艺方法

10kV油纸绝缘电缆瓷套式终端的绝缘结构形式主要有鼎足式和倒挂式两种。

(1)油纸绝缘电缆鼎足式终端是一种使用最早、应用范围广的户外电缆终端。其壳体材料有铸铁、瓷外壳、铝合金等。鼎足式终端由瓷套管壳体、出线梗、进线套、绝缘剂、接地线等组成。

(2)倒挂式式终端是10kV油纸绝缘电缆瓷套式终端另一种户外形式,主要应用于我国南方地区。

(3)10kV油纸绝缘电缆瓷套式终端的安装要点如下。

1)鼎足式终端:①检查各零件有无缺陷。②检查进线套口径是否与电缆铅包外径吻合。如果进线套口径过小,可将其锯短、锉光滑,使之能套入电缆。如果进线套口径过大,搪铅时可垫铅板,使之相配。③进线套铅封部分及出线梗连接孔内壁应镀锡。上盖、瓷套管及浇铸孔垫圈应齐全。④电缆必须进行校潮,具体操作见第三章所述。⑤剥除铅护套保护层应用汽油擦净。⑥保留25mm统包纸,并在统包纸上绕包一层临时油浸纱带后,去除剩余的统包纸和绝缘电缆芯之间的填充物,分开三芯,绕包一层临时油浸纱带。⑦在增绕绝缘绕包后,应用热电缆油去潮。⑧封铅时应打开浇铸孔。⑨拆除一只瓷套管,拧松另外两只瓷套管。从套管口浇灌沥青基绝缘剂至瓷套管下口。在两个浇铸孔上,各装上一个长颈漏斗,其上口高于瓷套管。从漏斗灌注沥青基绝缘剂,浇灌另一只漏斗口见有绝缘剂溢出为止。将瓷套及出线杆拧紧。⑩当沥青绝缘剂冷却到60~70℃,拆除长颈漏斗。再从浇灌口加一次沥青。

2)倒挂式终端:①检查电缆规格、型号、截面、电压等级是否相符。②校潮:检验油纸绝缘有无受潮。③核相:核对相位确定中间一相和旁边两相的电缆芯,切割电缆时中间一相电缆芯应比旁边两相短10mm。④浇灌沥青绝缘剂:需分两次浇灌。第一次加到壳体平口,待冷却后套上上盖,再次灌满绝缘剂。

四、安装油纸绝缘电缆热缩式终端的工艺方法

(1)油纸绝缘电缆热缩式终端的基本组成:

1)堵油管。热缩在油纸绝缘电缆芯上,以防止油纸绝缘电缆的浸渍剂渗出。

2)应力控制管。利用高介电常数和非线性电阻的物理特性来均匀电场。

3)热收缩外护套管。具有密封和一定机械保护作用并防止大气污染及紫外线影响,无漏电痕迹和电腐蚀。

4)分支手套。将终端三相分为单相。

5)雨裙。以增加爬距,在下雨时分隔终端表面的水流。

6)密封胶。在三相分支处以防止油纸绝缘电缆的浸渍剂渗出。

7)应力控制胶。用于在剖铅口、应力控制管的范围外,起辅助应力控制的作用。

(2)油纸绝缘电缆热缩式终端和交联聚乙烯电缆热缩式终端户外电气布置图相同,

图4-6 油纸绝缘电缆热缩式

终端的户外电气布置(13m杆)

表4-3 电缆登杆配置材料表

杆高(连接部位)1号箍2号箍3号箍4号箍5号箍6号箍

13m杆连接熔丝21222连接架空线3122215m杆连接熔丝21222连接架空线31222

(3)热缩式终端安装要点:

1)剥除电缆铅包时,应注意须将铅包端口胀成喇叭口状,并去除喇叭口处的尖端和毛刺。

2)剥除统包绝缘纸时应留一部分,施工中用玻璃丝带扎紧须保留的统包绝缘纸,再沿着玻璃丝带撕去统包绝缘纸。

3)热缩堵油管时应将堵油管伸入电缆芯。

4)分支口施工时,动作用力要小,不要损伤统包纸和电缆芯绝缘纸。

5)绕包黄色应力控制胶时,应保证黄色应力控制胶的长度。

6)热缩分支手套应预热铅包。

7)接地编织带应用密封胶做一段防潮段。

第三节 35kV及以下油纸绝缘电缆接头制作

一、35kV及以下油纸绝缘电缆接头的型式

35kV及以下油纸绝缘电缆接头主要有绕包型和浇铸型。

(1)绕包型接头。这是传统的接头型式,它是用包绕增绕绝缘带材,以保证其电气性能;用完全不透水的金属套管,以保证其密封性能。增绕绝缘带材主要有油浸黑玻璃丝带和聚四氟乙烯带。金属套管的材质主要有铅和铜,使用最为广泛是铅套管。铅套管应用挤压法制造或直接用无缝铅管加工。铅套管应无砂眼、裂缝、弯曲现象,厚度要均匀,能承受0.25MPa的压力试验,铅套管含铅量应不少于99.9%。

此类接头本体没有机械保护措施,在直埋的条件下,应采用接头保护盒作为附加机械保护措施。通常使用的接头保护盒有水泥保护盒和玻璃钢保护盒。水泥保护盒由于其重量重,而且占地面积大,已经逐步被玻璃钢保护盒所替代。玻璃钢保护盒优点在于材质轻、占地面积小、耐冲击能力强等,适用于城市环境。

(2)浇铸型接头。又称为树脂型接头,是将把树脂混合物浇铸在接头的模子和接头盒子里,在室温下固化后作为绝缘和机械保护的电缆接头。树脂混合物主要是指环氧树脂和聚氨酯树脂为基本材料的热固性室温固化树脂浇铸剂。

浇铸型接头采用室温下固化的树脂,要求生产厂商在包装上要严格管理,严密分离树脂和固化剂。在浇铸接头施工的过程中,应保证有足够的树脂进入保护盒。由于常温固化的时间存在差异,接头完成后,应该等足够长的时间,保证在树脂固化后才移动接头。

二、安装35kV 及以下油纸绝缘电缆接头的工艺方法

绕包型接头是35kV及以下油纸绝缘电缆常用的接头型式,浇铸式接头主要应用在10kV及以下电压等级。

(1)绕包型接头的施工要点:

1)由于此类接头必须使用附加的接头保护盒,所以确定接头中心时应注意接头保护盒的位置。

2)弯电缆芯角尺时,必须使用专用三角架,并且注意角尺的大小应均匀。

3)剖铅应分两次进行,第一次完成压接,第二次完成全部剖铅。

4)剥切梯步不可切伤应保留的绝缘纸,更不能切伤导体。具体见图3-12。

5)增绕绝缘前应用热电缆油将线芯浇一遍,去除潮气。

6)绕包增加绝缘时,应采用半搭盖方法包绕。在绕包聚四氟乙烯带的同时应在层间涂抹100号甲基硅油。

7)接管两端应用聚四氟乙烯带填实。

8)在包绕梯步部分时,当发现有不平整处,应用聚四氟乙烯带垫实。

(2)浇铸式接头的施工要点:

1)剥除铅包后应涨铅。

2)注意保护统包纸。

3)接管必须使用塞止接管。

4)油纸绝缘电缆的分叉口应塞人少许填充胶,填充胶施工时应注意保护统包纸。

5)在胀铅口外半搭盖上绕包两层硅橡胶带。

6)用填充胶在胀铅口和硅橡胶带之间包成一个球形,覆盖铅包和硅橡胶带。

7)用半导电带填平绝缘和接管之间的空隙,并在接管上半搭盖绕包两层硅橡胶带。

8)安装壳体时应注意安装支撑板的位置。

9)在壳体的接缝处涂上导电膏后合上壳体。

10)浇铸时用手糅合浇铸剂袋内的混合物,抽去中间的隔条和夹具,将两种胶体混合均匀。一般糅合3~5min后将可施工。

11)检查各密封部位,防止漏胶。并轻轻敲击壳体,排出接头内部的气体。

12)待树脂固化后移动接头(一般参考固化时间为夏季2h,冬季4h)。

三、安装水底电缆接头的工艺方法

1.水底电缆普通接头

敷设于江、河、湖、海中的电缆,需要承受一定的拉力,均有钢丝铠装。在进行水底电缆中间接头安装的过程中,必须注意三个问题:

(1)由于电缆承受较大的轴向拉力,所以在安装这种电缆接头的时候,必须充分注意沿电缆轴向钢丝的连续性,即两条电缆的钢丝必须可靠地连接起来,并使其有足够的机械强度。

连接铠装钢丝的办法有两种:一种是两条电缆的钢丝借助一段无缝钢管作为衬管直接对焊连接(下面谈到的“软接头”就是采用这种办法的);另一种是采用钢丝夹具和拉杆连接两条电缆的铠装钢丝。

(2)接管的连接方式应充分考虑承受较大的轴向应力。

(3)接头的整体密封应采取金属密封的方式,并在内部填充沥青基的绝缘胶。接头应采用绕包式接头。绕包式接头可以根据电缆本体的情况,灵活地确定绕包长度和增绕绝缘厚度,以保证电缆的电气性能。

2.水底电缆软接头

(1)水底电缆软接头。是一种特殊的电缆接头方式。为了适应整根电缆一次敷设或检修工程的需要,把两盘或数盘电缆连接起来,复绕在一只大盘上或者盘在船舱里,然后作为一整条电缆进行敷设。在这种情况下,要求接头本身可以弯曲。这种可以弯曲、无保护盒的电缆接头,称为“软接头”。水底电缆软接头除可以弯曲外,同样必须能够承受足够的拉力。

(2)软接头工艺有以下几个要点。

1)导体连接。铜芯电缆采用镶接银焊或锡焊,铝芯电缆采用氩弧焊接。为缩短施工的时间可以使用接管。铜芯电缆镶接焊接工艺:导体裸露长度约80mm,将内层铜丝7根居中锯齐,中层铜丝偏向一侧20mm,外层导丝偏向另一侧20mm。将内、中二层导丝拼拢,浇焊锡,可用“U”字形模子放在线芯下面,用松香作为助焊剂进行焊锡。然后将外层导丝对齐,再浇焊锡。焊锡浇好后,用锉刀将毛刺锉去,并用砂布打光。

2)做反应力锥(俗称接头梯步)。按电缆纸层数剥切,每层梯步间距为5mm。如35kV电缆纸层数一般为80张,即分80个梯步,每隔5mm一个梯步,从绝缘纸末端起量400mm,由此处开始一张张地按照梯步间隔剥绝缘纸,一直剥到线芯为止。

3)绕包绝缘。油纸绝缘电缆用电缆本体的油浸绝缘纸,以“负搭盖”方式绕包。绝缘厚度与电缆本体相同,在不平整处,适当填充皱纹纸(也可采用四氟乙烯带作为绝缘);线芯外和增绕绝缘层外各绕包两层半导电炭黑纸。交联聚乙烯电缆一般采用绕包绝缘胶带作为增绕绝缘。

4)铅护套。采用内径比电缆铅包外径大1~2mm的铅套管,先套在一端电缆上。三相接头铅护套需错开。

5)护层填料及铠装。将一端电缆的内衬层、铠装钢丝及外覆盖层先退绕下来,长度一般为2m。待铅护层封铅之后再覆绕上,钢丝铠装用电焊和无缝钢管(100mm)连接。在钢管衬圈内需衬垫5mm厚硅酸盐玻璃丝带并扎紧。

第四节 35kV及以下挤包电缆终端制作

一、35kV及以下挤包电缆终端的种类及其特点

35kV及以下挤包电缆,应用最广泛的是交联聚乙烯(XLPE)电缆。终端形式主要有绕包式、预制式、热缩式、冷收缩式以及可分离式连接器。

(1)绕包式终端:增绕绝缘和内、外屏蔽均用带材(主要是橡胶自粘带)缠绕而成的电缆终端。应力的控制方式采用应力锥或采用高介电常数的应力控制带。终端的外绝缘材料具有耐大气老化、耐漏电痕迹和耐电腐蚀的性能。

(2)预制式终端:预制式终端又称预制件装配式终端。将工厂预制的橡胶模制终端套管或应力锥、雨裙等部件套装在经过处理的电缆末端而构成的电缆终端。采用的材质主要是三元乙丙橡胶(EPDM)或硅橡胶(SIR)。具体工艺是将混炼好的液体材料在注塑机上注射人模具,然后在高温下成型硫化。

(3)热缩式终端:将具有电缆终端所需要的各种性能的热收缩管材、分支手套、雨罩套装在经过处理的电缆末端,加热收缩而形成的终端。热缩式终端表面应该没有因材质和工艺不善引起的斑痕和凹坑。为保证热缩终端安装的整体质量,热缩管内部应该有热熔胶,保证热缩式终端内没有气隙。

(4)冷收缩式终端:将预先扩径、内有支撑物的弹性体终端套管、分支手套等,套装在经过处理的电缆末端,抽出支撑物,收缩压紧在电缆上形成电缆终端。

(5)可分离式连接器:允许电缆与其他设备和电缆连接或断开的全绝缘电缆附件(终端、接头和分支接头)。可分离连接器主要的使用对象是全密封开关柜、电缆分支箱等设备,是一种新型的电缆终端。根据不同的使用范围,有很多种形式(主要使用预制式终端的结构)。

从结构上而言,冷收缩终端的结构设计和预制式终端基本一致,仅仅是材料性能和处理上有一些差异,故也可以称为一种特殊的预制式终端。目前在电力系统主要使用热缩式和预制式两种类型的终端。

二、挤包电缆终端应力控制的方法

为了改善绝缘屏蔽层切断点的电应力分布,解决方法有形状法(采用应力锥)、采用高介电常数材料和采用非线性电阻材料等三种。在超高压电缆附件上,还采用电容锥的方法缓解绝缘屏蔽切断点的电场强度集中的问题。

(1)应力锥:应力锥设计是最常见的方法,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点进行延伸,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。采用应力锥设计的附件有绕包式终端、预制式终端。采用应力锥设计缓解绝缘屏蔽层的切断点电场集中分布的示意图如图3-7(b)所示。从图上可以看出,应力锥的弧形设计使绝缘屏蔽层切断点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。

(2)高介电常数材料:随着高分子材料的发展,不仅可以用形状来解决电缆绝缘屏蔽层切断点电场集中分布的问题,还可以采用提高周围媒质的介电常数解决绝缘屏蔽层切断点电场集中分布的问题。

根据JB7829《额定电压26/35kV及以下电力电缆户内型、户外型热收缩式终端》的要求,应力控制管的介电常数应大于20。根据《额定电压26/35kV及以下XLPE电缆附件选用导则》对热缩应力控制管的要求,介电常数应大于20,体积电阻率105~107Ω·m。

应力控制管的应用,要兼顾应力控制和体积电阻两项技术要求。虽然在理论上介电常数是越高越好,但是介电常数过大引起的电容电流也会产生热量,会促使应力控制管老化。所以推荐介电常数取25~30,体积电阻率控制在106~108Ω·m。

(3)非线性电阻材料:非线性电阻材料(FSD)是近期发展起来的一种新型材料,用于解决电缆绝缘屏蔽层切断点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,呈现较小的电阻。

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。采用非线性电阻材料可以制成应力控制管,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点上,缓解这点的应力集中的问题。

(4)三种应力控制方法比较见表4-4。

表4-4 应力控制方法比较

项目应力锥高介电常数材料非线性电阻材料

适用范围(库存管理)一种规格仅仅适用于一种截面的电缆,必须经常保留多种规格的库存一种规格可以适用多种截面电缆,库存管理较方便一种规格可以适用多种截面电缆,库存管理较方便终端的长度长度较短长度较长,无法适应小型化开关柜长度较短终端的外径外径较大,无法适应小型化开关柜的要求外径较小外径较小终端类型预制式热缩式/绕包式热缩式

三、安装热缩式终端的工艺方法

热缩式终端的安装要点如下。

1.准备工作

(1)确定终端位置及电缆引至设备接线长度。

(2)核相。

(3)检查工器具。

(4)在铜屏蔽端口包绕少许应力控制胶,在绝缘表面涂抹少许硅脂。

2.热缩

(1)在热缩的范围内,应保证两端有足够的热熔胶。

(2)热缩管应从中间向两侧热缩,分支手套应从手指开始热缩。

(3)热缩时火焰应移动,避免局部加热过度。

(4)开始热缩雨裙时,应用工具将雨裙扶正,并且环形加热。

3.注意对地距离

热缩终端在铜屏蔽以上均为带电部分,应保证相间和对地安全距离。

(1)在开关柜内使用热缩终端时,应注意热缩终端铜屏蔽切断点的对地距离。图4-9是典型热缩终端布置图,图中相对地距离a,10kV时为12.5mm;35kV时为40mm;图中b,10kV时为15mm,35kV时为35mm;图中c,10kV时为20mm,35kV时为50mm。

(2)户外布置时不能将固定金具安装在铜屏蔽以上位置。

四、安装预制式和冷收缩式终端的方法

1.预制式终端的施工要点

(1)分支处理。①根据国内35kV及以下采用三芯电缆的实际情况,电缆在安装附件以前应将三芯电缆分成单芯电缆。②在热缩分支手套前,应在电缆接地线位置用焊锡焊出一段(约20mm)防潮段。

(2)预制件采用过盈配合,应根据所安装的电缆规格、截面,选择合适的附件,确定工艺尺寸。如果发现配合比较松时,应检查预制件和电缆是否配套。

(3)安装预制件。插入预制件应用手按住预制件的端部口,后压接端子。压接端子应采用六角围压,从上至下压接。

2.冷收缩式终端的施工要点

冷收缩式终端是一种经过特殊处理的预制式终端,它采用特殊的工艺在工厂内将预制件预先扩张,大大方便了现场的施工人员。以下是此类终端的施工要点:

(1)分支处理。处理的方法和预制式终端的分支处理基本相同,唯一不同的地方是采用冷收缩式分支手套。

(2)根据电缆的规格、截面,选择合适的终端。

(3)采用两层半导电带,加强预制件和电缆绝缘屏蔽的可靠连接。

表4-6 冷缩式终端组件选择表

组件号电缆绝缘外径(mm)导体尺寸范围(mm2)4.5mm绝缘5.6mm绝缘

5623K14~2222~5023~35

5624K20~3370~24050~150

5625K28~46300~625185~500

(4)套入冷收缩预制件,根据标志带定位,逆时针方向抽出塑料衬芯,收缩冷缩管。冷缩开始时,应按住冷缩管,防止冷缩管移动。

(5)密封。为保证终端的防潮性能,将终端的端口及接线端子用硅橡胶带绕包起来,覆盖预制件和端子(覆盖长度不少于20mm)。

五、插入式终端的特点

1.插入式电缆终端的种类

插入式终端又称为可分离连接器,35kV及10kV的插入式终端主要有以下几种:

(1)35kVSF6全密封开关柜电缆终端是将整个终端完全插入位于开关柜SF6全密封小室的专用插座中,外露部分均接地。

(2)10kVSF6全密封开关柜(环网柜)电缆终端分为插入式直角形(肘形)可分离连接器(适用于200A)和插入式直角形螺栓式可分离连接器(主要用于630A)。另有专用保护帽的电缆终端,即采用专门的保护帽将带电部分遮盖。插入式电缆终端是在制造厂内将主要部件预制完成,并在厂内经试验合格。电缆终端完全插入位于开关柜SF6全密封小室的专用插座中,外露部分接地。

2.电缆终端与开关柜的连接

(1)35kV插入式终端的连接是通过动、静插头进行连接,将电缆终端插入开关柜预制的电缆插座中。插座与开关柜内部的SF6完全隔离,安装电缆不影响开关柜内部的SF6的状态。

(2)插入式直角形可分离连接器一般适用于变压器馈线。与开关柜的电接触是由滑动部件构成。通过触点直接插入开关柜的支座,和开关柜有电部位连接。支座与开关柜内部的SF6完全隔离,安装电缆不影响开关柜内部的SF6的状态。

(3)插入式直角形螺栓式可分离连接器的连接是采用M16双头螺栓与开关柜的支座上的螺孔连接。支座与开关柜内部的SF6完全隔离,安装电缆不影响开关柜内部的SF6的状态。

3.插入式终端的特殊要求

(1)由于电缆终端的端子处在完全密封状态,开关柜制造厂商和电缆终端制造厂商提供电缆耐压试验专用的特殊装置。1)开关柜附件是将电压施加在专用附件上,通过开关柜内部的连接装置对电缆终端进行直流耐压试验。2)电缆终端附件对插入式电缆终端进行直流耐压试验,不需要分离电缆终端和开关柜,可直接在开关柜上进行。由此需要开关柜的线路隔离开关与电缆相连部分具有与电缆同等耐压(4U0)的能力。

(2)电缆线路验电和接地措施:

SF6全密封开关柜具有完善的安全保障措施。开关柜的安全措施已经十分的完善,具有防止误操作的功能,能防止接地闸刀未合上的情况下进行电缆施工。但是,在电缆实际施工的过程中,仍然需要增加现场的安全措施。根据DL409—1991《电业安全工作规程》的要求,在停电线路上工作,必须对线路进行验电、放电、加装工作接地。然而这些工作无法在连接SF6全密封开关柜的电缆线路上实施。对电缆线路有电或者是没有电的判断,只能依靠对开关柜的运行状态的判断,这就需要专用的验电装置。随着开关柜和电缆终端工作的紧密结合,验电、加装工作接地将通过开关柜进行。1)通过开关柜进行验电:SF6全密封开关柜仪表盘均设有验电装置,通过二次回路验电。2)通过专用验电装置验电:如采用插入式终端的35kVSF6全密封开关柜,生产厂商能提供专用的验电装置对空电缆的仓位进行直接验电。但是当插入式终端已经安装完成后,则无法直接在电缆终端的端子部位进行验电。如采用10kV插入式终端,可以通过其提供的专用的设备对电缆终端预留的验电部位进行验电。但是此类验电装置的信息并不明显,具体操作依赖于专用设备本身的可靠性。

六、安装插入式终端的方法

1.10kVSF6插入式直角形螺栓式电缆终端的安装要点

(1)10kVSF6全密封开关柜(环网柜)提供多种电缆连接的方式,施工中应根据连接电气设备的情况,确定电缆固定的位置。

(2)此类终端根据不同的电缆屏蔽形式应采取相应的措施:1)铜丝屏蔽(铜带屏蔽)应在预制式应力控制管(小截面为整体预制件)下截断,并用绝缘带或热缩管恢复外护层。2)电缆绝缘屏蔽层切断点应和预制式应力控制管(小截面为整体预制件)内半导电层覆盖,而且覆盖的长度应大于10mm。3)在铜带屏蔽和电缆绝缘屏蔽层上绕包的半导电带外形应该边缘清晰,绝对不能绕包成球形。

(3)预制式应力控制管和电缆应为过盈配合,处理后的电缆绝缘外径应比预制式应力控制管至少大1mm。在施工前,应注意电缆绝缘外径和预制件的配合。

(4)压接可以根据模具的宽度确定压接的道数,宜采用六角围压。

(5)套入绝缘管前应清洁应力控制管的表面和端子的表面,防止损伤预制件内表面。

(6)接地处理:1)终端上接地眼和接地线之间必须有可靠的连接,否则会在终端外屏蔽和接地点间产生电位差。2)对具有铜丝屏蔽的电缆,将铜丝压接接地端子和设备接地点连接。没有铜丝屏蔽可以采用截面为16~35mm2的接地线,一端在金属屏蔽上焊接,另一端用接地端子和设备接地点连接。3)三芯电缆接地线可以在分支口内和三相的铜屏蔽和铠装连接后与设备接地点连接。

2.35kV插入式终端的安装要点

(1)压接。准备专用的压接工具,套上紧力筒和顶肩。用专用压接钳,将锥形导电环压在紧力筒上,线芯的压紧长度应在18~20mm。

(2)电缆的绝缘外径应比应力控制管内径大1mm。

(3)接头与开关柜的配合紧密,应使用专用工具,而且在施工过程中应用力均匀。

(4)只有在接头固定在开关柜后,才能进行尾管和热缩管的施工。

(5)由于电缆终端位于SF6气室,因此必须采用专用的润滑剂。

(6)插入专用插座时,应确认参考标记和连接法兰在同一平面上。

(7)施工过程中应对角旋紧螺栓。

(8)三芯电缆接地线可以在分支口内和三相的铜屏蔽和铠装连接后,与设备接地点连接。

第五节 35kV及以下挤包电缆接头制作

一、35kV及以下挤包电缆接头的种类

35kV及以下挤包电缆接头主要有热缩式接头、预制装配型接头、冷收缩接头、绕包式接头和浇铸式接头。

(1)热缩式接头:将具有电缆接头所需要的各种性能的热收缩管材套装在经过处理的电缆连接处,加热收缩后形成电缆接头。由于热缩材料在移动和长期运行过程中,会发生变形,从而影响电缆热缩附件的长期安全运行。针对这种情况,35kV热缩附件采用加强管,提高附件在电缆上的正压力。并且这种加强管采用形变小的材料,使热缩附件在长期运行过程中,始终提供基本稳定的压力,保证了热缩附件的使用寿命。

(2)预制装配式接头:将工厂预制的橡胶模制接头部件套装在经过处理后的电缆连接处而形成接头。预制装配式电缆接头在工厂内完成对附件的各种试验,能够保证电缆附件的质量。由于预制装配型接头采用过盈配合,在电缆表面始终保持正压力,减少了介质表面的气隙,有效地保证了接头的使用寿命。预制装配式接头一般采用的材质主要是三元乙丙橡胶(EPDM)或硅橡胶(SIR),将混炼好的液体材料在注塑机上注射入模具,而后在高温下成型硫化而成。

(3)冷收缩式接头:是预制装配型电缆接头中的一种。将预先扩径的弹性体接头套管(内有支撑物),套装在经过处理后的电缆连接处,抽出支撑物,收缩在电缆的连接处而形成电缆接头。由于它采用预先扩径的方法,能够在一些施工条件比较困难的环境下方便使用。

(4)绕包式接头:绝缘和屏蔽都是由带材(通常是橡胶自粘带)绕包构成的电缆接头。绕包式接头的适用范围非常广泛,特别对故障的修复工作更为有利。绕包式电缆对带材的依赖性比较大,应使用性能可靠的绝缘带材和半导电带,才能保证绕包式接头的整体使用寿命。

(5)浇铸式接头:浇铸式接头又称为树脂式接头。把树脂混合物浇铸在接头的模子和接头盒子里,固化后作为绝缘和机械保护的电缆接头。树脂混合物主要是指环氧树脂、聚氨酯树脂和丙烯酸酯为基本材料的热固性常温固化树脂浇铸剂。

二、挤包电缆接头应力控制的方法

挤包电缆接头的应力控制方法和终端应力控制方法的原理基本相同,但是在具体应用上有明显的区别。终端的应力控制在于绝缘屏蔽的切断点,而接头的应力处理既要考虑绝缘屏蔽切断点,又要考虑导体屏蔽切断点的应力控制。以下着重介绍导体屏蔽切断点的应力控制的三种常用的方法。

(1)形状法:1)挤包电缆绕包式接头在绝缘屏蔽切断点依然采用应力锥的结构。对于接管处的应力处理则采用反应力锥设计(即通常所说的“铅笔头”),理论分析见第三章。2)挤包电缆预制装配式接头在接管处采用屏蔽套的方式进行应力控制,如图4-16所示。这种方法缓解接头接管处的电场强度,保证预制装配式接头内部的工作场强不大于允许工作场强。

(2)采用应力控制管:挤包电缆的热缩式接头的应力控制和热缩式终端的相同,可采用应力控制管解决接管处的应力集中问题。有些生产厂商采用复合应力控制管来控制接管处的应力。复合管是由半导电层、非线性材料和绝缘材料复合而成。

(3)绕包应力控制带:挤包电缆采用高介电常数的材料作为应力控制带,用于绕包式接头的绝缘屏蔽层切断点的应力控制,可以减少绕包应力锥的绝缘带材。

三、安装热缩式接头的方法

(1)分支处理:1)三芯电缆必须分支成单芯电缆,分支手套尽量推近电缆分叉处。2)从分支手套的手指处开始加热使其收缩并逐渐往下周围加热收缩手套。

(2)屏蔽处理:施工时应注意勿割伤绝缘层,铜带屏蔽应保证可靠。并使用专用粘贴铜带紧固铜屏蔽的末端。

(3)电缆绝缘表面处理:1)施工时应注意不要损坏绝缘。2)确保绝缘上没有留下导电材料的痕迹。3)必须用许可的溶剂清洗绝缘层。

(4)导体连接:导体连接应采用压接,并采用围压模具。

(5)应力控制:

1)35kV热缩式接头应采用专门的应力控制胶来保证铜屏蔽处的电场强度小于允许的电场强度,此类应力控制胶应覆盖绝缘层及绝缘屏蔽层各10mm。

2)10kV热缩式接头应采用专门的应力控制胶来保证连接管的电场强度小于允许的电场强度。此类应力控制胶应覆盖连接管,并覆盖绝缘层各5mm。

(6)加强管:

1)由于热缩接头是在现场加热成型的,移动和长期运行的热胀冷缩会形成气隙。热缩式接头,特别是35kV热缩式接头必须使用加强管以保证接头的整体性能。

2)由于加强管和一般的热缩管不同,相对而言厚度较厚,加热后的收缩的幅度较小。在施工加热中,火焰应长,而且时间要长。

(7)接地线防水:

1)接头的接地线应注意防水,即在接地线内制作一个阻水段。可用密封胶夹入铜编织接地带中。

2)接地带应尽可能固定于靠近在内护套的地方。

(8)密封处理:

1)分支手套和热缩管的端口应有可靠热熔胶。

2)有条件的话,宜附加其他防水措施。

3)为保证热缩的质量,内部的管子热缩好后,应对表面进行清洁和去油处理。

4)接头完成后,应补充加热1min。

(9)屏蔽恢复:

1)应采用足够面积的铜网带覆盖整个中间接头,并和铠装可靠连接。

2)另外应用不小于35mm2三条铜接地带固定在铠装上。

3)在操作过程中勿损坏接头套管。

(10)机械保护:

热缩接头必须采用附加的机械保护措施,如百页铁皮保护、玻璃钢接头保护盒等。

四、安装预制装配型式和冷缩式接头的方法

(1)硅橡胶预制式接头。此类接头施工要点有以下几个方面。

1)硅橡胶比较柔软,现场扩张时注意其容易撕裂。

2)三芯电缆必须分支成单芯电缆施工。

3)硅橡胶预制件的安装过程中,必须使用专用的工具如氮气枪,以减少预制件和电缆表面的阻力,防止硬拉损坏预制件。氮气枪管内的气压应调至0.5MPa,不宜过大。

4)为方便安装,宜采用在绝缘层端口处倒角45°的方法;在绝缘屏蔽切断点应用砂纸打磨外半导电端口,使其与绝缘层光滑过渡。

5)预制件的自由安装尺寸较少,应注意安装尺寸的准确性。一般电缆安装时,两边的长度不相同,长的一侧套入预制件,在短的一侧应作好标记,保证预制件安装后较小的误差。

6)由于预制件和电缆采用过盈配合,在安装之前应注意核对预制件和电缆绝缘外径的配合是否符合生产厂商的要求。预制件的和电缆绝缘外径的配合如表4-7所示。

表4-710kV预制件的和电缆绝缘外径的配合

电缆截面(mm2)适用电缆绝缘外径(mm)

24028.6~31

40033.9~37

7)电缆导体连接宜采用六角围压的压接方式。压接的过程不必将整个接头完全覆盖,应注意接管压接后的长度至少应小于预制件屏蔽套20mm。

8)预制件套人电缆至就位的时间应控制在2h以内。

9)预制件的屏蔽恢复:①用半导电带在硅橡胶接头体的两端绕包成锥体,使硅橡胶预制件与电缆外半导电层均匀过渡。②半搭盖绕包铜编织网套分别搭盖两端的铜屏蔽带。为了保证足够的接地容量,在铜编织网套的基础上应增加铜编织带,与两端的铜网套一起焊在电缆的铜屏蔽带上。

10)硅橡胶接头防水处理宜采用热缩管和防水带。

11)硅橡胶接头必须附加机械保护,宜采用防爆型玻璃钢接头保护盒。

12)安装完毕后,不宜马上移动电缆。

(2)三元乙丙橡胶预制式接头,一般亦采用现场扩张安装。在施工要求方面,三元乙丙橡胶预制件基本和硅橡胶预制件相同。由于材料比较坚硬,而且体积较小,不需要专用的工具。而且此类终端接头采用外型突起的设计,方便施工人员安装。

(3)冷收缩接头,是采用工厂预扩张方式替代现场扩张方式,施工要点如下。

1)冷收缩接头一般也采用三元乙丙橡胶材料,采用工厂预扩张,一般不需要专用的预制件安装工具。

2)三芯电缆必须分支成单芯电缆施工。

3)在绝缘屏蔽切断点应用砂纸打磨外半导电端口,使其与绝缘层光滑过渡。

4)冷收缩接头的自由安装尺寸较少,应注意安装尺寸的准确。电缆安装时,电缆两侧处理的长度不同,长的一侧套人预制件,并在短的一侧应作好标记,保证较小的安装误差。

5)由于预制件和电缆采用过盈配合,在安装之前应注意核对预制件和电缆绝缘外径的配合是否符合生产厂商的要求。相对于硅橡胶预制件而言,冷收缩接头的适应范围较广。表4-8是典型冷缩式接头附件选用表。

表4-8 冷缩式接头附件选用表

产品型号电缆尺寸连接管尺寸绝缘外径(mm)导体截面(mm2)6/10kV8.7/15kV外径(mm)最大长度(mm)电缆外护层剥除长度(mm)

Ⅰ17.7~26.070~15050~15014.2~25.0135120

Ⅱ22.3~33.2150~240150~24018.0~33.2145125

Ⅲ28.4~42.0300~400300~40023.3~42.0220160

6)电缆导体连接应采用六角围压压接方式,压接的过程不必将整个接头完全覆盖,应注意接管压接后的长度,其至少应小于预制件屏蔽套20mm。

7)内撑抽出方向应为逆时针。

8)在冷收缩接头抽去内撑后,应在5min内校验冷收缩接头预制件的位置。超过5min会造成预制件移动困难。

9)冷收缩预制件的屏蔽恢复基本和硅橡胶预制接头相同。

10)冷收缩接头防水处理宜采用防水带,不宜采用热缩管。

11)冷收缩接头必须附加机械保护,推荐采用防爆型玻璃钢接头保护盒,也可以采用绕包装甲带的方式。

12)安装工序均完成后,应在30min后移动电缆。

五、安装绕包式接头的方法

绕包式接头是挤包电缆中使用较广泛的接头型式,具有施工方便,对电缆规格适应能力强等特点。但是绕包式接头需要较高的安装技能,而且对环境要求较高。随着预制式接头的出现,绕包式接头正成为预制式接头一种补充形式。以下主要介绍绕包型接头的特点及其施工要点。

(1)绕包带材。自黏性橡胶绝缘带是绕包式接头的主要带材,构成绕包式接头的主绝缘;半导电带是均匀接管和绝缘屏蔽切断点的电场重要带材;应力控制带主要应用于35kV电压等级上,控制绝缘屏蔽切断点的电场。

(2)根据施工和运行的环境,绕包式接头可以分为统包型和分相型。

1)在施工过程中,必须将电缆进行分相后施工。

2)对于直埋环境,接头安装完成后,应用热缩管将接头三相合并在一起。

3)对于工井、电缆沟等环境,接头完成后,应用热缩管将接头分成三个单相接头。

(3)在热缩管的端口处应分别包绕防水胶带和PVC带。

(4)电缆绝缘表面处理应用专用砂纸将绝缘打磨光滑,最后使用的砂纸规格应为320目以上。

(5)绕包式接头必须切削反应力锥(铅笔头)。反应力锥的长度根据接头设计和电压等级的不同而不同。10kV的绕包式接头的反应力锥长度宜为50mm;35kV的绕包式接头的反应力锥长度宜为80mm。

(6)导体连接应采用压接方式。安装好的接管应表面光滑,无毛刺。

1)在400mm2截面及以上宜采用圆形整形围压,而且必须将接管完全覆盖。

2)240mm2截面及以下宜采用点压,推荐压接四点。压接完成后,应用铝箔纸填实压坑。

3)接管压接后,应用锉刀和砂纸将接管毛边打磨光滑。接管处理后应尽量圆整。

(7)增绕绝缘,这是绕包式接头的施工关键,绕包时应戴尼龙手套。由于手工绕包不可避免会出现偏心,应配备卡尺对接头绝缘外径进行多点测量,并且取最小值。每个接头工应对自己的偏心度作到心中有数,适当地增加绝缘外径。

(8)屏蔽恢复宜采用包绕半导电带和屏蔽金属网套的方式,另外可采用不小于35mm2铜丝编织带将接头二端三相铜屏蔽带相连接。

(9)防水处理主要采用热缩管和防水带。

第六节 35kV及以下电缆过渡接头制作

一、35kV及以下电缆过渡接头的特点和种类

随着电缆的发展,挤包电缆逐渐替代了油纸绝缘电缆。但是,在系统上进行这种形式的替代,需要一段比较长的过程,由此产生了过渡接头。过渡接头是指把不同绝缘类型的电缆相互连接的电缆接头,包括油纸绝缘电缆与交联电缆相连接的直通式接头和分支接头。

1.过渡接头的特点

过渡接头设计是对油纸绝缘电缆进行堵油处理,然后按交联电缆的施工要求进行施工。根据统计数据,在过渡接头的故障中,油纸绝缘侧的故障率明显高于交联侧的故障率。油纸绝缘电缆在施工的过程中堵油处理比较困难,因此电缆过渡接头的施工要点在于油纸绝缘侧堵油处理和应力控制。过渡接头主要有三种:热缩式、绕包式和浇铸式,其中浇铸式主要应用在10kV电压等级上。

(1)热缩式过渡接头:油纸绝缘电缆堵油主要采用堵油管,应力控制采用堵油胶和应力控制胶。

(2)绕包式过渡接头:油纸绝缘电缆堵油采用具有耐油性能的硅橡胶材料,应力控制采用应力控制带。

(3)浇铸式过渡接头:油纸绝缘电缆堵油主要采用硅橡胶材料,采用环氧树脂浇铸,电气性能可靠。

2.过渡接头的性能比较

根据表4-9的比较可以看出,热缩式过渡接头的技术比较成熟,浇铸式过渡接头适宜应用于在小截面上。绕包式过渡接头使用寿命期限较短。性能热缩式绕包式浇铸式电气性能很好好很好防水性能很好(通过水压试验)一般(需要增加附加防水措施)很好规格适应性好很好很好堵油材料复合材料硅橡胶硅橡胶工艺稳定性好差一般工艺操作容易较难较难

二、安装热缩式过渡接头的方法

从运行经验表明10kV的过渡接头中热缩式过渡接头的整体性能比较好,以下介绍此类接头的施工要点。

(1)油纸绝缘电缆的处理是整个接头施工的关键,必须注意以下几个方面:

1)剖铅后应把铅护套胀成喇叭状。

2)剥除统包纸应先用油浸纱带扎紧。

3)弯电缆线芯角尺定位前,须用纱带扎住电缆分叉处,以保护电缆线芯及分叉口,防止损伤油纸绝缘电缆的主绝缘,待线芯定位后才可拆去纱带。

(2)交联电缆剥切工艺:

1)交联电缆剥切和绝缘屏蔽处理时应注意不能割伤绝缘。

2)应用经专用溶剂清洗绝缘层,确保绝缘体上没有留下导电材料的痕迹。

(3)接地和防水处理的方法和热缩式接头相同。

(4)绝缘屏蔽切断点和接管处的应力控制和热缩式接头同样采用应力控制胶。

(5)三芯电缆必须分成单芯施工。

(6)必须采用堵油式连接管。应采取机械压接,具体的要求和绕包式接头相同;如采用焊接的方法连接,在焊接时要用棉布带包裹及保护红色内护套管。焊接后,去掉棉布带,清洁连接管并确保连接管上所有的尖端全部清除。

(7)油纸绝缘电缆的堵油处理:

1)油纸绝缘电缆的分叉口应用专门的堵油密封胶进行处理,推入分叉口直至其末端,略低于统包纸。

2)用专用堵油密封胶填在各线芯与线芯之间,并填满所有空隙。

(8)热缩管处理过程中,应注意热缩管的厚度较大,从中间开始收缩加强管。待中间收缩后,往其中一端加热收缩,收缩后把喷枪移到中间,然后往另一端加热收缩。当两端收缩好后,应继续把喷枪来回加热整个套管以使套管有一个光滑和平整的外表。为确保彻底加热套管末端,取得良好的密封,应补充加热1min。

(9)接头屏蔽恢复应从铅护套开始,用铜网带覆盖整个接头,保证足够的接地容量。

(10)接地防水的措施和热缩式接头的要求相同。

(11)此类接头必须应增加机械保护,可采用玻璃钢接头保护盒。

(12)此类接头必须待接头冷却后才能施加外力。

三、安装绕包式过渡接头的方法

绕包式过渡接头工艺难点在于解决油纸绝缘电缆堵油问题。以下主要介绍绕包式过渡接头的施工要点。

(1)交联电缆绝缘的处理和绕包式接头相同。

(2)油纸绝缘电缆剥切的方法和油纸普通接头的方法基本相同。必须切削油纸绝缘反应力锥,切削前先用PVC带在油纸绝缘上绕包一层,使之保持清洁。

(3)必须采用堵油式接管,以防止油纸绝缘浸渍剂影响交联聚乙烯材料的性能。

(4)油纸绝缘电缆堵油处理和应力控制:

1)油纸绝缘电缆应用电缆油进行清洁去潮处理(油温应在140~160℃)。

2)油纸绝缘电缆接管端口应绕包有应力控制和堵油作用的密封胶,并绕包半导电带。

3)油纸绝缘的堵油应采用硅橡胶带。

4)35kV剖铅口应增加应力控制带来控制绝缘屏蔽切断点的电场。

(5)增绕绝缘的要求和绕包式接头的要求相同。

(6)接地处理:

1)在增绕绝缘外应采用外半导电带和铜网带的方式。为增加接地容量,可以增加编制铜带与三芯铜屏蔽连接。

2)有铠装层的交联电缆应用一根足够截面的接地线连接交联电缆铠装、铜屏蔽带和油纸绝缘电缆铠装。如果交联电缆无铠装层,则要求油纸绝缘电缆铠装与铅包搭焊连通。

(7)防护处理:

在电缆沟、电缆层应增加玻璃钢保护盒,并灌注防水剂。

四、安装浇铸式过渡接头的方法

由于热缩式接头对于50mm2以下小截面电缆不太适合,则推荐使用浇铸式接头。以下介绍此类接头的施工要点。

(1)电缆剥切工艺和绕包式接头基本相同。

(2)对于油纸绝缘电缆应清除油纸绝缘表面的油污,取少许填充胶塞人油纸绝缘电缆的分叉口,用玻璃丝带将填充胶挤入分叉口。

(3)油纸绝缘的堵油处理亦采用硅橡胶带,并在用填充胶在胀铅口和硅橡胶带之间包成一个球形。用于交联电缆上的处理和绕包式接头相同。

(4)连接管应采用堵油式接管。

(5)对于三芯电缆,应在支撑板附近用扎带将电缆三根线芯扎紧。

(6)在壳体的接缝处涂上导电膏后,合上壳体。

(7)在壳体的两端和电缆的连接处用密封带密封。

(8)浇铸剂采用常温固化,施工时用手揉合浇铸剂袋内的混合物,抽去中间的隔条和夹具,将两种胶体混合均匀,一般揉合3~5min(各生产厂商的浇铸剂的性能不同,一般揉合足够长的时间后混合物应该有发热的情况)。

(9)检查各密封部位,防止漏胶。轻轻敲击壳体,排出接头内部的气体。

(10)应待树脂固化后移动接头(一般固化时间:夏季2h,冬季4h)。

来源:貌似微龙

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