交聯(lián)電纜是交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜的簡(jiǎn)稱(chēng)。交聯(lián)電纜適用于工頻交流電壓500KV及以下的輸配電線(xiàn)路中。目前高壓電纜絕大部分都采用了交聯(lián)聚乙烯絕緣。

交聯(lián)電纜概念

　　交聯(lián)電纜通常是指電纜的絕緣層采用交聯(lián)材料。最常用的材料為交聯(lián)聚乙烯（XLPE）。交聯(lián)工藝點(diǎn)說(shuō)明圖如下。

　　過(guò)程是將線(xiàn)性分子結構的聚乙烯（PE）材料通過(guò)特定的加工方式，使其形成體型網(wǎng)狀分線(xiàn)結構的交聯(lián)聚乙烯。使得長(cháng)期允許工作溫度由70℃提高到90℃（或更高），短路允許溫度由140℃提高到250℃（或更高），在保持其原有優(yōu)良電氣性能的前提下，大大地提高了實(shí)際使用性能。

產(chǎn)品標準

　　本產(chǎn)品按等效采用IEC60502-1997標準的GB/T12706-2008標準進(jìn)行生產(chǎn)。

額定電壓

　　3.6/6KV、6/6KV、6/10KV、8.7/10KV、8.7/15KV、26/35KV。

交聯(lián)電纜的型號及主要用途
         交聯(lián)電纜適用于工頻交流電壓500KV及以下的輸配電線(xiàn)路中。目前高壓電纜絕大部分都采用了交聯(lián)聚乙烯絕緣。

交聯(lián)電纜接頭故障原因及對策

　　一.交聯(lián)電纜接頭運行狀況

　　6-10KV高壓動(dòng)力電纜在水利工程和電力系統運用非常廣泛,其完好的接頭和附件對機電設備安全、經(jīng)濟、可靠運行和供電安全是非常重要的。設計良好、施工合理的電纜接頭,經(jīng)實(shí)際運行證明,在大多數情況下是可以長(cháng)期使用的。但交聯(lián)電纜由于載流能力強,電流密度大,對導體連接質(zhì)量要求就更為嚴格。對接頭所要求機械的電氣的條件日益從嚴越來(lái)越高,特別是6-10KV電動(dòng)機電纜,各種接頭將經(jīng)受很大的熱應力和較高激烈程度與持續時(shí)間的短路電流的影響。所以說(shuō)交聯(lián)電纜附件也不是附屬的,更不是次要的部件,它與電纜是同等重要,必不可少的部件,也是與安全運行密切相關(guān)的關(guān)鍵產(chǎn)品。交聯(lián)電纜在國外已普遍應用,國內廣泛采用雖然僅10余年,目前還存在一些問(wèn)題,但隨著(zhù)技術(shù)的發(fā)展,附件的配套,質(zhì)量的提高,工藝的完善,交聯(lián)電纜已有替代油紙電纜的趨勢具有廣闊、深遠的發(fā)展前景。

　　二.交聯(lián)電纜接頭故障原因分析

　　由于電纜附件種類(lèi)、形式、規格較多；質(zhì)量參差不齊；施工人員技術(shù)水平高低不等；電纜接頭運行方式和條件各異,致使交聯(lián)電纜接頭發(fā)生故障的原因各不相同。由于交聯(lián)電纜與油紙電纜的介質(zhì)不同,接頭發(fā)生故障的原因有很大的差異,油紙電纜接頭發(fā)生故障主要是絕緣影響,而交聯(lián)電纜接頭發(fā)生故障主要是導體連接。交聯(lián)電纜允許運行溫度高,對電纜接頭就提出了更高的要求,使接頭發(fā)熱問(wèn)題就顯得更為突出。接觸電阻過(guò)大、溫升加快、發(fā)熱大于散熱促使接頭的氧化膜加厚,又使接觸電阻更大,溫升更快。如此惡性循環(huán),使接頭的絕緣層破壞,形成相間短路,引起爆炸燒毀。造成接觸電阻增大的原因有以下幾點(diǎn)。

　　1、工藝不佳。主要是指電纜接頭施工人員在導體連接前后的施工工藝。

　　(1)連接金具接觸面處理不佳。無(wú)論是接線(xiàn)端子或連接管,由于生產(chǎn)或保管的條件影響,管體內壁常有雜質(zhì)、毛刺和氧化層存在,這是不為人們重視的缺陷,但對導體連接質(zhì)量的影響,頗為嚴重。特別是鋁表面極易生成一層堅硬而又絕緣的氧化鋁薄膜,使鋁導體的連接要比銅導體的連接增加不少麻煩,工藝技術(shù)的嚴格性也要高得多。造成連接(壓接、焊接和機械連接)發(fā)熱的主要原因,除機具、材料性能因素外,關(guān)鍵是工藝技術(shù)和責任心。施工人員不了解連接機理,沒(méi)有嚴格按工藝要求操作,就會(huì )造成連接處達不到電氣和機械強度。運行證明當壓接金具與導線(xiàn)的接觸表面愈清潔,在接頭溫度升高時(shí),所產(chǎn)生的氧化膜就愈薄,接觸電阻就愈小。

　　(2)導體損傷。交聯(lián)絕緣層強度較大剝切困難,環(huán)切時(shí)施工人員用電工刀左劃右切,有時(shí)干脆用鋼鋸環(huán)切深痕,往往掌握不好而使導線(xiàn)損傷。剝切完畢雖然不很?chē)乐?但在線(xiàn)芯彎曲和壓接蠕動(dòng)時(shí),會(huì )造成受傷處導體損傷加劇或斷裂,壓接完畢不易發(fā)現,因截面減小而引起發(fā)熱嚴重。

　　(3)導體連接時(shí)線(xiàn)芯不到位。導體連接時(shí)絕緣剝切長(cháng)度要求壓接金具孔深加5mm,但因產(chǎn)品孔深不標準,易造成剝切長(cháng)度不夠,或因壓接時(shí)串位使導線(xiàn)端部形成空隙,僅靠金具壁厚導通,致使接觸電阻增大,發(fā)熱量增加。

　　2、壓力不夠。現今有關(guān)資料在制作接頭工藝及標準圖中只提到電纜連接時(shí)每端的壓坑數量,而沒(méi)有詳述壓接面積和壓接深度。施工人員按要求壓夠壓坑數量,效果如何無(wú)法確定。不論是哪種形式的壓力連接,接頭電阻主要是接觸電阻,而接觸電阻的大小與接觸力的大小和實(shí)際接觸面積的多少有關(guān),與使用壓接工具的出力噸位有關(guān)。造成導體連接壓力不夠的主要原因有以下3點(diǎn)。

　　(1)壓接機具壓力不足。近年壓接機具生產(chǎn)廠(chǎng)家較多,管理混亂,沒(méi)有統一的標準,特別是近年生產(chǎn)的機械壓鉗,壓坑不僅窄小,而且壓接到位后上下壓模不能吻合；還有一些廠(chǎng)家購買(mǎi)或生產(chǎn)國外類(lèi)型壓鉗,由于執行的是國外標準,與國產(chǎn)導線(xiàn)標稱(chēng)截面不適應,壓接質(zhì)量難保證。

　　(2)連接金具空隙大。現在交聯(lián)電纜接頭多數單位使用的連接金具,還是油紙電纜按扇型導線(xiàn)生產(chǎn)的端子和壓接管。從理論上講圓型和扇型線(xiàn)芯的有效截面是一樣的,但從運行實(shí)際比較,二者的壓接效果相差甚大。由于交聯(lián)電纜導體是緊絞的圓型線(xiàn)芯,與常用的金具內徑有較大的空隙壓接后達不到足夠的壓縮力。接觸電阻與施加壓力成反比,因此將導致增大。

　　(3)假冒偽劣產(chǎn)品質(zhì)量差。假冒偽劣金具不僅材質(zhì)不純,外觀(guān)粗糙,壓后易出現裂紋,而且規格不準,有效截面與正品相差很大,根本達不到壓接質(zhì)量要求,在正常情況下運行發(fā)熱嚴重,負荷稍有波動(dòng)必然發(fā)生故障。3、截面不足將交聯(lián)電纜與油紙電纜的允許載流量,在環(huán)境溫度為25℃時(shí),進(jìn)行比較得出的結論是：ZQ2-3×240油紙銅芯電纜可用YJV22-3×150交聯(lián)銅芯電纜替代。因為YJV22-3×150交聯(lián)電纜的允許載流量為476A；而ZQ2-3×240油紙電纜的允許載流量為420A,還超出56A。ZLQ2-3×240可用YJLV22-31×50替代,因為交聯(lián)3×150鋁芯電纜的載流量為364A,而油紙3×240鋁芯電纜的載流量才320A,交聯(lián)電纜還超出44A。如果用允許載流量計算,150mm2交聯(lián)電纜與240mm2油紙電纜基本相同,或者說(shuō)150mm2交聯(lián)電纜應用240mm2的金具連接才能正常運行。由此可見(jiàn)連接金具截面不足將是交聯(lián)電纜接頭發(fā)熱嚴重的一個(gè)重要原因。4、散熱不好。繞包式接頭和各種澆鑄式接頭,不僅繞包絕緣較電纜交聯(lián)絕緣層為厚,而且外殼內還注有混合物,就是最小型式的熱縮接頭,其絕緣和保護層還比電纜本體增加一倍多。這樣無(wú)論何種型式的接頭均存在散熱難度。現行各種接頭的絕緣材料耐熱性能較差,J-20橡膠自粘帶正常工作溫度不超過(guò)75℃；J-30也才達90℃；熱縮材料的使用條件為-50~100℃。當電纜在正常負荷運行時(shí),接頭內部的溫度可達100℃,當電纜滿(mǎn)負荷時(shí),電纜芯線(xiàn)溫度達到90℃,接頭溫度會(huì )達140℃左右,當溫度再升高時(shí),接頭處的氧化膜加厚,接觸電阻隨之加大,在一定通電時(shí)間的作用下,接頭的絕緣材料碳化為非絕緣物,導致故障發(fā)生。綜上所述增加連接金具接點(diǎn)的壓力、降低運行溫度、清潔連接金屬材料的表面、改進(jìn)連接金具的結構尺寸、選用優(yōu)質(zhì)標準的附件、嚴格施工工藝是降低接觸電阻的幾個(gè)關(guān)鍵因素。

　　三.提高交聯(lián)電纜接頭質(zhì)量的對策

　　由于交聯(lián)電纜接頭所處的環(huán)境和運行方式不同,所連接的電氣設備及位置不同,電纜附件在材質(zhì),結構及安裝工藝方面有很大的選擇余地,但各類(lèi)附件所具備的基本性能是一致的,所以應加強以下幾點(diǎn)措施來(lái)提高接頭質(zhì)量。

　　(1)必須選用技術(shù)先進(jìn)、工藝成熟、質(zhì)量可靠、能適應所使用的環(huán)境和條件的電纜附件。對假冒偽劣產(chǎn)品必須堅決抵制,對新技術(shù)、新工藝、新產(chǎn)品應重點(diǎn)試驗,不斷總結提高,逐年逐步推廣應用。

　　(2)采用材質(zhì)優(yōu)良、規格、截面符合要求,能安全可靠運行的連接金具。對于接線(xiàn)端子,應盡可能選用堵油型,因為這種端子一般截面較大,能減小發(fā)熱,而且還能有效的解決防潮密封。連接管應采用紫銅棒或1#鋁車(chē)制加工,規格尺寸應同交聯(lián)電纜線(xiàn)芯直徑配合為好。近年長(cháng)沙和沈陽(yáng)電纜廠(chǎng)附件廠(chǎng)提供的交聯(lián)電纜接頭用壓接管,使用效果較好。

　　(3)選用壓接噸位大、模具吻合好,壓坑面積足,壓接效果能滿(mǎn)足技術(shù)要求的壓接機具。做好壓接前的界面處理,并涂敷導電膏。

　　(4)培訓技術(shù)有素、工藝熟練、工作認真負責,能勝任電纜施工安裝和運行維護的電纜技工。提高施工人員對交聯(lián)電纜的認識,增強對交聯(lián)電纜附件特性的了解,研究技術(shù),改進(jìn)工藝,制定施工規范,加強質(zhì)量控制,保證安全運行。由于交聯(lián)電纜推廣應用時(shí)間較短,電纜附件品種雜亂,施工人員技術(shù)水平高低不等,加之接頭的接觸力和實(shí)際接觸面積是隨著(zhù)接頭在運行中所處的各種不同的運行條件而在變化,所以交聯(lián)電纜各種接頭發(fā)生故障的原因也就各不相同,除發(fā)熱問(wèn)題外,對于密封問(wèn)題、應力問(wèn)題、聯(lián)接問(wèn)題、接地問(wèn)題等引起的接頭故障也應予以重視。

文章標簽：電力電纜   交聯(lián)電纜