【doc】110kV及以上大截面交联聚乙烯电缆在敷设施工中面临的技术分析.doc

110kV及以上大截面交联聚乙烯电缆在敷设施工中面临的技术分析 三Dianqigongchengyuzid.nghua 110kV及以上大截面交联聚乙烯电缆在 敷设施工中面临的技术分析 张健 (新疆特变电工国际成套工程承包有限公司,新疆乌鲁木齐830011) 摘要:以110kV及以上人截面交联聚乙烯电缆的敷设施工为研究对象,从高压电缆的内部结构分析入手,对当前该类型电缆在敷设施工 过程中存在的技术问题与相应的质量控制措施进行了较为详细的分析与阐述,并据此论证了在交联聚乙烯电缆敷设施工中对施工技术质量控制 工作重点关注的在延长电缆绝缘层正常使用寿命,乃至提升整个高压输配电站运行安全性与稳定性的过程中所起到的至关重要的作用与意义. 关键词:交联聚乙烯;电缆;敷设施工;质量控制;技术问题;绝缘层 0引言 在全球经济一体化进程不断加快与现代经济社会建设突飞猛 进的作用下,高压输配电系统工程对于电缆的需求也日益明显.就 我国而言,以新疆维吾尔自治区近几年石油石化大发展,西电东送 电源建设为例,如独山子千万吨炼油,百万吨乙烯项目中热电厂 110kVGIS四回出线均采用了高压交联聚乙烯电缆,喀什地区的 下板地水电站220kVGIS出线同样采用了高压交联聚乙烯电缆, 对于一种新型的大截面交联聚乙烯式电缆的需求正在逐步增大, 急需相关工作人员对其进行周密分析. 我们知道,交联聚乙烯作为具有良好绝缘性质的一种材料,其 绝缘性能的实现与交联聚乙烯在制造及工程敷设施工过程中的应 用技术与方式有着最为直接的关系.大量的实践研究结果表明,在 交联聚乙烯电缆敷设施工过程中任何形式的施工温度过低,外力 弯曲过度,敷设设计不当等因素都会严重影响并制约着整个电缆 绝缘性质的实现,并极有可能严重损害电缆绝缘层正常使用寿命 的实现.再加上高压输配电变电站的电缆线路敷设路径本就比一 般送电线路更为复杂,因此,如何在系统工程敷设施工中解决交联 聚乙烯电缆敷设所面临的各种技术问题,对其进行健全有效的质 量控制,已成为当前相关工作人员亟待解决的问题之一. 1高压电缆内部结构分析 在当前技术条件支持下,我国大部分高压输配电系统所应用 的交联聚乙烯电缆大多由铜导体,半导体带,挤出导体屏蔽层,交 联聚乙烯绝缘层,挤出屏蔽层,半导体带,铜丝编织层,铝波纹套 管,外护套以及石墨层共10大部分组成.它们按照以上顺序,以铜 导体为核心向外呈现环形扩散方式.笔者认为对高压电缆的内部 结构进行详细分析,能够在我们研究电缆敷设技术的工作中发挥 至关重要的作用.图1即为我国国产较为典型,应用较为广泛的交 联聚乙烯电缆内部结构构造图. 铜导体 层 图1交联聚乙烯电缆内部结构构造图 2交联聚乙烯电缆在敷设施工中面临的技术问题及质量 控制分析 本文所研究的交联聚乙烯电缆为110kV及以上的大截面交 联聚乙烯电缆,这种电缆一般来说主要应用在高压输配电系统的 电网建设工程中,在整个高压输配电系统中占据着电力传输中心 与交通枢纽的重要地位.然而目前在这部分交联聚乙烯的线路敷 设工程中,笔者认为还存在一定的技术问题,严重制约着交联聚乙 烯电缆特殊绝缘性能的实现,质量控制工作也始终无法跟上电力 电网建设工程的发展进度.笔者现从交联聚乙烯电缆在敷设施工 过程中的温度以及机械性应力两方面对110kV及以上大截面交 联聚乙烯电缆在敷设施工中面临的技术问题及质量控制要点做详 细分析. (1)交联聚乙烯电缆敷设温度的技术问题与质量控制分析.我 们知道,交联聚乙烯的最主要绝缘材料是一种以交联聚乙烯为主 要材质的绝缘层,位于交联聚乙烯电缆内部结构第4层的护套同 样是以高密度聚乙烯材质制成的.大量的实践研究结果表明,当交 联聚乙烯电缆在线路敷设过程中所处环境的温度过高时,交联聚 乙烯材质会逐渐使得整个电缆的脆性与硬度同时增加,进而导致 护套发生开裂现象,绝缘层也会因此发生线路损伤事故.笔者综合 国内外110kV及以上大截面交联聚乙烯电缆的敷设经验发现,这 种类型电缆的最佳敷设温度应为5℃以上.与此同时,交联聚乙烯 电缆在敷设施工过程中还需要注意季节性变化给整个敷设温度带 来的影响,在各方面条件均允许的基础上,尽量避免将交联聚乙烯 电缆的施工工期延长到冬季寒冷作业环境下,若不得已需要在冬 季作业,整个电缆敷设工程也必须采取适当的加温恒温措施,以使 整个敷设施工温度始终能够控制在5℃以上,据此确保聚乙烯绝 缘性能能得到最大限度的发挥与实现.r (2)交联聚乙烯电缆机械力效应的技术问题与质量控制分析. 经研究表明,110kV及以上大截面电缆在负荷电流变化作用下,由 导体温度变化而引起的电缆受热温膨胀与受冷温收缩在运动过程 中所产生的机械作用力是十分巨大的.在电网电力系统中将这种 机械作用力定义为热机械力.一般来说,热机械力与交联聚乙