徐加發
(福建億山電力工程有限公司, 福建 福州 350000)
交聯聚乙烯電纜自身性質優良,在電、熱以及力學性能方面都有著優異的性能。但是,在用于供電電纜制造及其附件制造中存在工藝誤差、安裝過程中未嚴格依據相關規范進行操作以及現場施工作業不標準等人為因素,從而導致供電電聯自身及其附件產生一定的缺陷和問題,從而引發供電系統的故障。因此,對于110kV 電纜附件的安裝質量控制是一個值得關注的問題。
在電纜附件出現故障的部位分析之中,電纜同電纜之間的接頭和終端這類附件之處出現故障的可能性較高,其具體原因可以按其類型分為以下幾種:
(1)制作電纜的原材料選材不當;錯誤材料的選用很可能導致電纜附件在工作過程中膨脹幅度同電纜自身不一致,這種材料的選用造成供電電纜與電纜附件在工作過程中不能同時同步的進行膨脹與收縮作用,造成整個供電系統的密封性下降,使周圍的空氣及水流等潛在因素進入電纜附件,從而引起故障的發生。(2)供電電纜終端、電纜中段接頭質量問題;這類情況不屬于材料自身性能的差異,而是在對既定材料的加工工藝之中出現了制造誤差,具體情況包括導線壓接、剝離半導體、及終端的制作過程之中,未按照相關工藝標準進行制造,從而引起最終的故障。(3)未綜合考慮電纜接頭周圍的復雜工作環境;在制作電纜接頭時單一考慮其在理想條件下進行工作,而未對可能出現的周圍環境濕度等因素的影響進行充分的考慮,從而增加事故出現的可能性。同時,若電纜接頭在制作的過程之中周圍環境濕度超出正常值過多,還很可能對電纜本身的絕緣性能產生影響,甚至可能出現貫穿材料兩端的通道,最終導致諸如擊穿等事故的發生。
(1)電纜自身加固
根據施工設計的相關規定,對電纜自身進行一定的外在加固措施,具體包括:(1)對諸如干式戶外終端等設備的附件的安裝工作,務必保證其施工作業在敷設后的平面上進行,并且在安裝過程之中始終確保電纜狀態始終保持自由,從而利于在安裝作業中對電纜進行施工作業與故障處理。(2)GIS 等終端的安裝工作,除了在其安裝作業中始終保持電纜自身的自由狀態外,還要在其安裝作業完成時及時對電纜進行固定,從而避免出現由電纜自身的位移而對附件的安裝質量水平產生不利影響。
(2)電纜加熱校直
通常情況下電纜較為容易處于彎曲狀態,這是由于電纜出場之后是被固定于線盤之上,從而常處于不同程度的彎曲狀態之中,因此對電纜的加熱校直工作十分有必要。電纜的加熱校直工作首先要將電纜的外部保護套依據設計尺寸大小去除,同時在去除保護套的過程中要特別注意一個問題,在去除保護套的過程中一定要防止在除去保護套的操作對電纜的絕緣性能產生影響。因此,在剔除保護套操作完成之后,及時的將口的外沿磨平,同時將電纜的斷口出進行一定的處理,使其外翻成喇叭狀,從而防止整個剔除保護套的操作對電纜產生影響。除去保護套之后使用加熱帶對電纜進行加熱操作,加熱過程中溫度的設定要根據其加熱的環境進行現場確定,對于溫度較低的情況,可以考慮適當延長其加熱時間從而達到校直的效果;相反,如果當時加熱環境溫度較高,應當充分考慮周圍環境因素的影響,一方面縮短加熱時間,另一方面也可以適當減少設定的加熱溫度值。在加熱校直過程中,除去周圍環境的因素值得注意之外,加熱帶同電纜之間的連接關系也應當時刻注意,對于加熱帶同電纜連接不夠緊密的情況可能會對加熱帶的長期食用不利,而相反連接過于緊密就有可能導致絕緣化從而引發一些列電纜故障。
周圍環境的高低除了會對電纜的加熱校直過程產生較大影響,同時也會對安裝工作的進行造成一定的不便。電纜的安裝環境一般應在5℃以上的環境中進行,因為在較低溫度環境下電纜的彎曲半徑將隨著溫度的降低而變大,從而容易對電纜外部的保護套造成損壞,與此同時,溫度過低還會使絕緣填充劑的粘稠度。在安裝環境的控制當中,除了溫度的影響之外,濕度的影響也十分值得注意,濕度過大使得電纜表面易于出現氣體附著,從而對電纜自身的安全性能產生不利影響,因此理論條件下,安裝環境的濕度不應該大于80%。同時,安裝環境的空氣質量條件也應當充分考慮,安裝現場可能存在的粉塵及腐蝕性氣體將給電纜的穩定性造成潛在影響,如環境中過量的粉塵就容易使無用雜散物質散落至電纜附件內部或者表面,從而在供電系統后期的運行中產生潛在安全隱患。
(1)電纜屏蔽層處理
電纜屏蔽層的處理指的是電纜屏蔽層的剝離工作,其工作注意事項為在處理的過程中確保不對電纜的絕緣體造成損傷。首先要使用合適的工具對電纜屏蔽層進行初步剝離,其次,要使用玻璃片對離設計半導電斷口100mm 處進行剝離工作。除此之外,斷口處的剝離也應使用同種方式進行剝離處理,剝離過程中確保電纜同玻璃片之間的夾角始終保持10-15°,同時剝離過程中要確定斷口附近的錐面干凈、均勻;最后,斷口所在平面同電纜軸之間的夾角應始終保持為直角。與此同時,電纜屏蔽層還應按規定進行打磨處理,打磨工作必須按規定使用240 目的紗布進行首次打磨,400 目及以上的紗布進行再次細節打磨。整個打磨過程應該保持快速移動,從而保證屏蔽層不被破壞,同時保證屏蔽層表面再打磨處理完成后保持表面的平整。
(2)絕緣層的處理
絕緣層的打磨工作要注意兩個方面;一方面嚴格選用合適的打磨工具進行打磨;另一方面保證打磨過程的均勻性,從而形成光滑細膩的平面,避免出現劃痕與不均勻打磨的情況。同時,打磨過程也應當分為首次粗打磨與二次精細打磨,其紗布控制要求同屏蔽層打磨要求一致。
電纜附件組件的安裝是形成電纜附件安全性能的直接環節,因此也是整個安裝過程中形成安全性能的最關鍵環節。其質量水平的高低將直接決定著電纜能否安全穩定的運行,其工作內容主要由以下三個方面構成:
(1)應力控制件的安裝
應力控制件的安裝方法包括現場擴張式安裝和預制式安裝兩種;預制式安裝優點是可以有效減少安裝過程中控制件的破損與損害;擴張式安裝對于避免電纜出線和應力控制件損壞十分有利。
(2)密封件的安裝
由于密封件的特殊性,在安裝過程前須徹底清洗所有密封件,然后烘干。終端密封件可分為出線端部密封、油密封以及底部密封三種形式。
(3_接地安裝分析
在進行接地安裝時,電纜的接地安裝方式按接地方式可以分為直接接地、保護接地和交叉接地三種形式。進行接地安裝時要確保電纜外保護套的絕緣水平相較于電纜金屬保護套和連接接地裝置的較小。同時,在交叉接地時,一定要確保交叉的順序正確,避免反向連接情況的出現。
本文從110kV 附件安裝質量出發,綜合考量其電纜的預處理過程、安裝環境影響及電纜絕緣層、屏蔽層的處理工藝工法和組件安裝等施工關鍵因素,著重關注電纜附件生產工藝的嚴格控制,為在未來有效提高我國110kV 電纜附件的安裝質量提供了部分依據。