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110kV及以上交联聚乙烯电缆敷设的质量控制 ●实用技术与管理59 1lOkV及以上交联聚乙烯电缆敷设的质量控制 QualityControltoLayDowntheXLPEPowerCableinll0kVandabove 广东省输变电工程公司郭阳生 GuangdongProvinceTransmissionandSubstationEngineeringCo.GuoYangsheng 摘要:介绍110kV~以上大截面交联聚乙烯电缆在敷设施工中面临的技术问题,提出在电缆敷设过程中注意质量控 制,以避免电缆内部绝缘层损伤及使用寿命降低. Abstract:Inthisarticle,maintechnicalproblemwasintroduced,whichisfacedwiththelayingofXLPEpowercableof 110kVandabovewithbigsection.Andgiveproposalofqualitycontrolkeepingduringcablelayingprocess,toavoiddamageof cableinternalinsulatedlayerandreducingitsservicelife. 关键词:交联聚乙烯电缆敷设质量控制损伤绝缘 Keywords:XLPEcablelayingQualitycontrolDamagetoinsulation 中图分类号:TM757文献标识码:B 1.前言 采用电缆进行高压输配电已越来越普遍,目 前广东省电网多个工程(如220kV板桥站GIS改 造,220kV黄沙站等)均采用大截面交联聚乙烯高 压电缆.交联聚乙烯作为绝缘介质,其性能受制 造工艺及敷设方式影响很大,施工中过低的温 度,过度弯曲敷设及不当的固定方法,都容易在 不同程度上损坏电缆的绝缘从而降低使用寿命. 变电站电缆路径相对于送电线路,显得较为复 杂,要求施工人员具备一定的电缆基本理论知 识,并在电缆敷设施工中采取科学合理的方法控 制牵引力度,敷设温度及选择合理牵引方式,以 避免损坏电缆绝缘层,就显得尤为重要. 2.高压电缆内部结构介绍 铜导体 层 图1电缆内部结构图 目前国产典型的交联聚乙烯电缆基本由铜导 体(分层紧密布置),挤出导体屏蔽层,交联聚氯 乙烯绝缘层,半导体带(层),铜丝编织带,波纹 铝套管,HDPE(高密度聚乙烯)外护套,石墨涂层 组成.结构如图l. 3.电缆敷设面临的技术问题及质量控制 3.1敷设温度 交联聚乙烯电缆的主绝缘材料是交联聚乙 烯,护套材料则是高密度聚乙烯,当温度低时, 这些材料的脆性和硬度增加,容易造成护套开 裂,绝缘损伤等事故.因此,电缆的敷设温度最 好高于5℃,国标GB50168—92规范中规定在敷设 前的24h内的平均温度与敷设现场的温度不应低于 0℃,敷设施工应避免寒冷期,如在寒冷期施工必 要时应采取适当的加温措施,这点即使在南方也 是要注意的. 3.2电缆的机械力效应 大截面电缆在负荷电流变化时,由于导体温 度的变化引起的膨胀或收缩所产生的机械力是十 分巨大的.这种膨胀或收缩力总称为热机械力, 与电缆的热机械力线膨胀系数,导体的截面和导 体的温升成正比.交联聚乙烯电缆额定允许的运 行工作温升,也有很大的热机械效应.电缆受热 机械力作用后会发生位移,由于敷设方式的不 同,这些位移可部分或大部为摩擦力所阻止.较 之充油电缆,交联聚乙烯电缆运行时热机械力更 大,重量又较轻,所受的热机械力影响严重,电 缆径向有更大的膨胀,电缆遭受的损伤更严重. 鉴于以上原因,从施工敷设安装角度来看, 面临两个主要问题:sN敷设和电缆径向膨胀. 1)sN敷设 60110kV及以上交联聚乙烯电缆敷设的质量控制 由于大截面电缆的负荷电流变化时温度的改 变引起的电缆热膨胀所产生的热机械力十分巨 大,当电缆以直线状敷设在没有横向气流或强迫 冷却时,巨大的机械力会将电缆线路集中在某一 部位发生局部的横向位移.为了吸收电缆的热膨 胀,施工中常将电缆的布置人为设计成弯曲的布 置方式(如图2所示),弯曲的宽度能有效地吸收电 缆的线向膨胀,从而使热膨胀的位移得到控制. — 一L 图2S形敷设图 电缆敷设成S形后有两个相关参数,分别是S形 弯曲的节距长度L和曲折幅度x,两者间关系为: ______________________’____________一 L:x/4/~一X 式中:R_电缆允许弯曲半径. 对于给定的电缆而言,缩短弯曲的节距长度 L和增加曲折幅度x都可获得更好的吸收热膨胀的 效果,又能避免过度弯曲损害绝缘层,敷设时可 通过计算严格控制这三者间的关系. 2)电缆的径向膨胀 电缆在直埋敷设或被固定金具夹紧时,其径 向膨胀受到约束,电缆内会产生相当大的径向膨 胀应力