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摘要:在现代变、配电工程中,电缆以其施工维护方便,供电可靠性高等特点得以广泛使用,在敷设电缆时,制作电缆头是必不可少的工作。高压电缆头主要可分为电缆中间头和电缆终端头,电缆终端头又有户内型和户外型。电缆头的制作方式有:热缩式、预制式、冷缩预制式、冷缩式等。
关键词:电缆终端头、应力管、“铅笔头”、接地方式。
中图分类号:TM247 文献标识码:A 文章编号:
前言:在某单位高层住宅楼变配电房安装工程中,需敷设高压电缆及制作高压电缆终端头,现把当时制作电缆头的经验和方法总结如下。
一、高压电缆头的要求及技术要领
电缆终端头是将电缆与其他电气设备连接的部件,要求电缆终端头应与电缆本身一样能长期安全运行,并具有与电缆相同的使用寿命。良好的电缆终端头应具有与线芯联接良好的特点,主要是联接电阻小而且联接稳定,能经受起故障电流的冲击,长期运行后其接触电阻不应大于电缆线芯本身同长度电阻的1.2倍;应具有一定的机械强度、耐振动。
在做电缆头时,剥去了电缆钢或铜屏蔽层,就改变了电缆原有的电场分布,将产生对绝缘极为不利的突变电场,即在剥去铜屏蔽层芯线的电力线向屏蔽层断口处集中,那么在屏蔽层断口处就是电缆最容易击穿的部位。为了分散这集中的电力线,在电缆最容易击穿的屏蔽层断口处,应采用安装应力管的措施,把应力管套在铜屏蔽层断口处,保证电缆能可靠运行。而应力管是在不破坏主绝缘层的基础上,就能达到分散电应力的效果。对于热缩型电缆头,我们在电缆端部将主绝缘层削成“铅笔头”形状,也就是说把绝缘端部削成锥体,即制成反应力锥,这是因为锥面的长度大于主绝缘端部直角边的长度,故而沿着锥面的切向场强远小于主绝缘直角边的切向场强,沿锥面击穿的可能性大大降低,从而提高了接头的性能。
高压电力电缆的铜屏蔽和钢铠一般都需要接地,制作电缆终端头时,采取怎样的接地方式,这要取决于电缆的结构,35KV及以上的高压电缆多为单芯电缆,单芯电缆在通电运行时,在屏蔽层会形成感应电压,感应电压的大小与电缆线路的长度和流过导体的电流成正比,电缆很长时,护套上的感应电压叠加起来可达到危及人身安全的程度,在线路发生短路故障、遭受操作过电压或雷电冲击时,屏蔽上会形成很高的感应电压,甚至可能击穿护套绝缘。如果兩端的屏蔽同时接地,在屏蔽层与大地之间形成回路,会产生感应电流,这样电缆屏蔽层会发热,损耗大量的电能 ,影响线路的正常运行,并加速了电缆绝缘老化,为了避免这种现象的发生,通常采用一端接地的方式,在不接地的一端应加装护层保护器。35kV以下电压等级的电缆都采用两端接地方式,这是因为这些电缆大多数是三芯电缆,在正常运行中,流过三个线芯的电流总和为零,在金属屏蔽层外基本上没有磁链,这样,金属屏蔽层两端就基本上没有感应电压,所以两端接地后不会有感应电流流过金属屏蔽层。一般情况下,高压电缆不需要检测电缆内护层的好坏,我们可以将钢铠与铜屏蔽层连在一起接地,但如有检测电缆内护层的要求,在制作电缆头时,就要将钢铠和铜屏蔽层分开焊接接地,钢铠的接地线要做绝缘处理。
二、电缆头制作前的准备
在制作电缆头之前,应将需用的材料准备齐全。如要制作的电缆终端头是三芯(铜)10KV户内型,电缆截面为95mm2,采用热缩式施工,可选用:DJ-30型自黏性橡胶绝缘带,NRS3307型热缩式电缆附件,95 mm2铜接线端子,还要准备截面不小于10 mm2的多股扁铜线及色相绝缘带等。所用电缆附件应预先试装,检查规格是否同电缆一致,各部件是否齐全,检查出厂日期,检查包装的密封性,防止剥切尺寸发生错误。为了缩短操作时间,可先把绝缘带卷成5-10米的小卷,把铜接线端子打磨干净,除去氧化层。
施工现场的光线应充足,否则要加装临时照明,现场应保持清洁干燥,如有积水和脏污杂物、及易燃物品,要事先清除。对施工的电缆要先进行验电,确认电缆没有电后,10KV电缆用2500V兆欧表测量线芯对地绝缘电阻,测定值应不小于100MΩ,放电后用短路钳把电缆的三相线芯进行接地短接。如果施工现场靠近带电设备,要做好防护栏或设围警戒带的措施。
三、电缆头的现场施工
1、剥电缆外护层时为防止钢铠松散,要先在钢铠切断处内侧把外护层剥去一圈,宽度约为30mm,外侧留下,用砂布打光及去掉钢铠表面的锈或油漆,上好焊锡,并用绑线把钢铠固定好,最后才剥掉外护层。在以上固定好的钢铠外侧,顺着钢铠包紧的方向锯一环形深痕,要掌握好其深度,以不锯断第二层钢铠为标准,否则会伤到电缆,用一字螺丝刀撬起使钢铠边断开,再用钳子顺着钢铠包紧的方向拉下并转松钢铠,脱出钢铠带,处理好锯断处的毛刺。
2、在钢铠断口往外20mm处割断内护绝缘层。 把内护层去掉,做好色相标记,一般用有色胶带绑在相线未端。此时如果电缆的相序与所联接的相序不一致,必须用整条电缆来调整相序,绝对不许相线交叉,这是高压电缆头与低压电缆头的区别所在。
3、先在内护绝缘层断口外侧,分别把三相芯线上的铜屏蔽层上的氧化物去掉,用焊锡焊牢,把接地多股扁铜线分成三股,在涂上焊锡的铜屏蔽层上绑紧,处理好绑线的头,再用焊锡与铜屏蔽层焊住,做好铜屏蔽层接地线。同时,把接地扁铜线用焊锡与钢铠焊结实,做好钢铠接地线,然后清洗干净助焊剂,因为助焊剂有腐蚀性,一定要擦干净。
4、安装分支手套。在内绝缘层和钢铠这段用填充胶带包平,把三叉口根部也用绝缘胶带包成一个形似橄榄的形状,最大直径约为电缆外径加15mm。在手指口和外护层防潮处涂上密封胶,把分支手套小心套入,热缩分支手套时,电缆分支中间尽量少缩,因为此处最容易使分支手套破裂,涂密封胶的4个端口要缩紧。
5、按电缆附件说明书测量好铜屏蔽层切断处位置,即自手套指端开始,保留55mm铜屏蔽层。同样,为防止铜屏蔽层松散,在切断处内侧用铜丝扎紧,用刀划一环形浅痕,不能划破半导电层,慢慢将铜屏蔽带撕下,顺着铜带扎紧方向解掉铜带。铜屏蔽层断口也要处理好毛刺。
6、离铜带断口20mm处为半导电层切断口,断口内侧包一圈胶带作标记。 在预定的半导电层剥切处,用刀划一环痕,从环痕向未端再划多条痕,用刀划痕时不应损伤主绝缘层,半导电层断口应整齐。然后将这些条形半导电层从未端向环形痕方向撕下,注意不能拉起应保留的半导电层,检查主绝缘层表面应无刀痕和残留的半导电材料,如残留有半导电材料应清理干净。如果电缆的半导电层是不能剥离的,应从芯线未端开始用专用刀具慢慢刮掉半导电层,断口要整齐,主绝缘层表面不应留有半导电材料,且表面要光滑。
7、清洁主绝缘层表面,用不掉毛的浸有清洁剂的细布或纸擦净主绝缘表面的污物,清洁时只允许从绝缘层未端向半导电层一个方向擦洗,不允许反复擦,以免将半导电物质带到主绝缘层表面。
8、安装应力管时应力管要套住铜屏蔽层20-25mm,短了会使应力管的接触面不足,应力管上的电力线会传导不足,同时,也可防止应力管收缩时与铜屏蔽层脱离,长了会使电场分散区减小,电场分散不足。在半导电层断口两侧涂应力疏散胶,主绝缘层侧涂应力疏散胶的长度约为15mm,其余的主绝缘层对应的表面涂上硅脂。热缩时注意铜屏蔽带不能松动,应力管的表面要保持干净,要把管内的空气尽可能排出去。
9、安装接线端子和绝缘管。量好电缆固定位置和各相引线所需长度,锯掉多余的引线。测量接线端子孔的深度,再加5mm长度,按尺寸剥去线芯主绝缘层,其端部削成“铅笔头”,即有点锥度,芯线上涂点硅脂,接线端子要对好接线螺丝穿孔的方向,才能进行压接。处理掉压接处的毛刺,接线端子与主绝缘层之间,即在“铅笔头”处用绝缘胶带包平,压接痕也要包平。在接线端子上涂密封胶,小心套入绝缘管,绝缘管要套住分支手套的手指,由根部开始加热固定,最后一根绝缘热缩套管要套住接线端子除接触面以外部分,绝缘套管都要上面一根压住下面一根。最后套相色管并加热固定。电缆头制作完成。
四、电缆试验
电缆头制作完后,为了判断电缆在施工过程中是否遭受绝缘损伤或性能发生变化,必须进行耐压试验及直流泄漏试验。一般要做4倍额定电压、10分钟的耐压试验,在泄漏电流不随时间延长而上升、读数稳定、三相泄漏电流的不平衡系数小于2时,即可认为合格。
电缆头是电缆线路中最薄弱的部分,其安装质量的好坏是电缆线路能否安全运行的关键。电缆头在制作安装时要注意防潮,不应在雨天、雾天、大风天做电缆头,施工过程中要保证手和工具、材料的清洁。制作时不应做其他无关的事,如不能抽烟等,要不间断地制作,力求一气呵成。
参考资料的来源:《变配电线路安装技术手册》
关键词:电缆终端头、应力管、“铅笔头”、接地方式。
中图分类号:TM247 文献标识码:A 文章编号:
前言:在某单位高层住宅楼变配电房安装工程中,需敷设高压电缆及制作高压电缆终端头,现把当时制作电缆头的经验和方法总结如下。
一、高压电缆头的要求及技术要领
电缆终端头是将电缆与其他电气设备连接的部件,要求电缆终端头应与电缆本身一样能长期安全运行,并具有与电缆相同的使用寿命。良好的电缆终端头应具有与线芯联接良好的特点,主要是联接电阻小而且联接稳定,能经受起故障电流的冲击,长期运行后其接触电阻不应大于电缆线芯本身同长度电阻的1.2倍;应具有一定的机械强度、耐振动。
在做电缆头时,剥去了电缆钢或铜屏蔽层,就改变了电缆原有的电场分布,将产生对绝缘极为不利的突变电场,即在剥去铜屏蔽层芯线的电力线向屏蔽层断口处集中,那么在屏蔽层断口处就是电缆最容易击穿的部位。为了分散这集中的电力线,在电缆最容易击穿的屏蔽层断口处,应采用安装应力管的措施,把应力管套在铜屏蔽层断口处,保证电缆能可靠运行。而应力管是在不破坏主绝缘层的基础上,就能达到分散电应力的效果。对于热缩型电缆头,我们在电缆端部将主绝缘层削成“铅笔头”形状,也就是说把绝缘端部削成锥体,即制成反应力锥,这是因为锥面的长度大于主绝缘端部直角边的长度,故而沿着锥面的切向场强远小于主绝缘直角边的切向场强,沿锥面击穿的可能性大大降低,从而提高了接头的性能。
高压电力电缆的铜屏蔽和钢铠一般都需要接地,制作电缆终端头时,采取怎样的接地方式,这要取决于电缆的结构,35KV及以上的高压电缆多为单芯电缆,单芯电缆在通电运行时,在屏蔽层会形成感应电压,感应电压的大小与电缆线路的长度和流过导体的电流成正比,电缆很长时,护套上的感应电压叠加起来可达到危及人身安全的程度,在线路发生短路故障、遭受操作过电压或雷电冲击时,屏蔽上会形成很高的感应电压,甚至可能击穿护套绝缘。如果兩端的屏蔽同时接地,在屏蔽层与大地之间形成回路,会产生感应电流,这样电缆屏蔽层会发热,损耗大量的电能 ,影响线路的正常运行,并加速了电缆绝缘老化,为了避免这种现象的发生,通常采用一端接地的方式,在不接地的一端应加装护层保护器。35kV以下电压等级的电缆都采用两端接地方式,这是因为这些电缆大多数是三芯电缆,在正常运行中,流过三个线芯的电流总和为零,在金属屏蔽层外基本上没有磁链,这样,金属屏蔽层两端就基本上没有感应电压,所以两端接地后不会有感应电流流过金属屏蔽层。一般情况下,高压电缆不需要检测电缆内护层的好坏,我们可以将钢铠与铜屏蔽层连在一起接地,但如有检测电缆内护层的要求,在制作电缆头时,就要将钢铠和铜屏蔽层分开焊接接地,钢铠的接地线要做绝缘处理。
二、电缆头制作前的准备
在制作电缆头之前,应将需用的材料准备齐全。如要制作的电缆终端头是三芯(铜)10KV户内型,电缆截面为95mm2,采用热缩式施工,可选用:DJ-30型自黏性橡胶绝缘带,NRS3307型热缩式电缆附件,95 mm2铜接线端子,还要准备截面不小于10 mm2的多股扁铜线及色相绝缘带等。所用电缆附件应预先试装,检查规格是否同电缆一致,各部件是否齐全,检查出厂日期,检查包装的密封性,防止剥切尺寸发生错误。为了缩短操作时间,可先把绝缘带卷成5-10米的小卷,把铜接线端子打磨干净,除去氧化层。
施工现场的光线应充足,否则要加装临时照明,现场应保持清洁干燥,如有积水和脏污杂物、及易燃物品,要事先清除。对施工的电缆要先进行验电,确认电缆没有电后,10KV电缆用2500V兆欧表测量线芯对地绝缘电阻,测定值应不小于100MΩ,放电后用短路钳把电缆的三相线芯进行接地短接。如果施工现场靠近带电设备,要做好防护栏或设围警戒带的措施。
三、电缆头的现场施工
1、剥电缆外护层时为防止钢铠松散,要先在钢铠切断处内侧把外护层剥去一圈,宽度约为30mm,外侧留下,用砂布打光及去掉钢铠表面的锈或油漆,上好焊锡,并用绑线把钢铠固定好,最后才剥掉外护层。在以上固定好的钢铠外侧,顺着钢铠包紧的方向锯一环形深痕,要掌握好其深度,以不锯断第二层钢铠为标准,否则会伤到电缆,用一字螺丝刀撬起使钢铠边断开,再用钳子顺着钢铠包紧的方向拉下并转松钢铠,脱出钢铠带,处理好锯断处的毛刺。
2、在钢铠断口往外20mm处割断内护绝缘层。 把内护层去掉,做好色相标记,一般用有色胶带绑在相线未端。此时如果电缆的相序与所联接的相序不一致,必须用整条电缆来调整相序,绝对不许相线交叉,这是高压电缆头与低压电缆头的区别所在。
3、先在内护绝缘层断口外侧,分别把三相芯线上的铜屏蔽层上的氧化物去掉,用焊锡焊牢,把接地多股扁铜线分成三股,在涂上焊锡的铜屏蔽层上绑紧,处理好绑线的头,再用焊锡与铜屏蔽层焊住,做好铜屏蔽层接地线。同时,把接地扁铜线用焊锡与钢铠焊结实,做好钢铠接地线,然后清洗干净助焊剂,因为助焊剂有腐蚀性,一定要擦干净。
4、安装分支手套。在内绝缘层和钢铠这段用填充胶带包平,把三叉口根部也用绝缘胶带包成一个形似橄榄的形状,最大直径约为电缆外径加15mm。在手指口和外护层防潮处涂上密封胶,把分支手套小心套入,热缩分支手套时,电缆分支中间尽量少缩,因为此处最容易使分支手套破裂,涂密封胶的4个端口要缩紧。
5、按电缆附件说明书测量好铜屏蔽层切断处位置,即自手套指端开始,保留55mm铜屏蔽层。同样,为防止铜屏蔽层松散,在切断处内侧用铜丝扎紧,用刀划一环形浅痕,不能划破半导电层,慢慢将铜屏蔽带撕下,顺着铜带扎紧方向解掉铜带。铜屏蔽层断口也要处理好毛刺。
6、离铜带断口20mm处为半导电层切断口,断口内侧包一圈胶带作标记。 在预定的半导电层剥切处,用刀划一环痕,从环痕向未端再划多条痕,用刀划痕时不应损伤主绝缘层,半导电层断口应整齐。然后将这些条形半导电层从未端向环形痕方向撕下,注意不能拉起应保留的半导电层,检查主绝缘层表面应无刀痕和残留的半导电材料,如残留有半导电材料应清理干净。如果电缆的半导电层是不能剥离的,应从芯线未端开始用专用刀具慢慢刮掉半导电层,断口要整齐,主绝缘层表面不应留有半导电材料,且表面要光滑。
7、清洁主绝缘层表面,用不掉毛的浸有清洁剂的细布或纸擦净主绝缘表面的污物,清洁时只允许从绝缘层未端向半导电层一个方向擦洗,不允许反复擦,以免将半导电物质带到主绝缘层表面。
8、安装应力管时应力管要套住铜屏蔽层20-25mm,短了会使应力管的接触面不足,应力管上的电力线会传导不足,同时,也可防止应力管收缩时与铜屏蔽层脱离,长了会使电场分散区减小,电场分散不足。在半导电层断口两侧涂应力疏散胶,主绝缘层侧涂应力疏散胶的长度约为15mm,其余的主绝缘层对应的表面涂上硅脂。热缩时注意铜屏蔽带不能松动,应力管的表面要保持干净,要把管内的空气尽可能排出去。
9、安装接线端子和绝缘管。量好电缆固定位置和各相引线所需长度,锯掉多余的引线。测量接线端子孔的深度,再加5mm长度,按尺寸剥去线芯主绝缘层,其端部削成“铅笔头”,即有点锥度,芯线上涂点硅脂,接线端子要对好接线螺丝穿孔的方向,才能进行压接。处理掉压接处的毛刺,接线端子与主绝缘层之间,即在“铅笔头”处用绝缘胶带包平,压接痕也要包平。在接线端子上涂密封胶,小心套入绝缘管,绝缘管要套住分支手套的手指,由根部开始加热固定,最后一根绝缘热缩套管要套住接线端子除接触面以外部分,绝缘套管都要上面一根压住下面一根。最后套相色管并加热固定。电缆头制作完成。
四、电缆试验
电缆头制作完后,为了判断电缆在施工过程中是否遭受绝缘损伤或性能发生变化,必须进行耐压试验及直流泄漏试验。一般要做4倍额定电压、10分钟的耐压试验,在泄漏电流不随时间延长而上升、读数稳定、三相泄漏电流的不平衡系数小于2时,即可认为合格。
电缆头是电缆线路中最薄弱的部分,其安装质量的好坏是电缆线路能否安全运行的关键。电缆头在制作安装时要注意防潮,不应在雨天、雾天、大风天做电缆头,施工过程中要保证手和工具、材料的清洁。制作时不应做其他无关的事,如不能抽烟等,要不间断地制作,力求一气呵成。
参考资料的来源:《变配电线路安装技术手册》