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现在很多人不明白要回收废旧电线电缆,其实,这样做不仅能够充分利用废电线电缆剩余价值,而且还能够区别社会不流失。为减少对环境的影响和变废为宝,一来可以对其再生利用,二来为企业减少生成。回收的废旧电线电缆料一般大都会有不同程度的老化,所含的助剂都存在不同程度的损失。虽然废旧电线电缆回收再生加工后其性能与新材料相比有所差异,但目前新的研究数据表明,可通过重新调整配方,添加必要的功能助剂来改进废旧电线电缆的加工性能、力学性能和电气性能等,针对不同的产品要求,采用不同的工艺配方与工艺。即对废旧电线电缆料熔融后再生利用,即破碎后添加适量功能助剂再次二次造粒,制成内衬料,用于挤制电力电缆的内衬层。即可助力社会环境保护,又可为企业大大减少生产成本,挑战企业竞争极限。
铜带屏蔽的截面积的计算
铜带屏蔽的结构规定的较为具体,如铜带的厚度、重叠率等具采用的是铜带宽度为35mm。截面计算方法根据有关文有两种:
(1)第1种按照IEC60949:
S=N·W·δ
式中:S--铜带截面mm2
N--铜带层数
W--铜带宽度mm
δ--铜带厚度mm
芯电缆的铜带截面为:1*35*0.12=4.2mm2,
三芯电缆的铜带截面为:3*35*0.10=10.5mm2
用此种方法计算铜带的屏蔽截面与搭盖率无关,与绝缘外径无关,与铜带宽度有关,与实际情况不符合。
(2)第2种按照环形截面计算:
S=π·(D+
N·δ)·N·δ/(1-K)
式中:S—铜带截面mm2
D—屏蔽前外径
δ—铜带厚度mm
用此种计算方法可以知道,铜带的屏蔽截面与搭盖率有关,与绝缘外径有关,与铜带宽度无关,与实际情况较为符合。考虑到铜带表面的氧化导致接触不良,铜带之间的焊接接头等因素,以上计算值乘以一个安全系数来计算承受的短路电流较为妥当。
2.2铜丝疏绕屏蔽的截面积计算
GB/T12706.3—2008附录G规定,26/35kV500mm2
及以上电缆,其金属屏蔽须采用疏绕铜丝+反向铜带或铜丝结构;另外,若用户对电缆接地故障电流有特殊要求时,亦采用该结构。
铜丝截面积的计算:S=n(πd2/4),n为疏绕铜丝根数,d为疏绕铜丝丝直径。
3屏蔽工艺
屏蔽工序在中压电缆生产过程中相对比较简,但是一些细节性的东西不注意的话也会对电缆质量造成不可挽回的严重后果。
3.1铜带屏蔽工艺
屏蔽所用的铜带是韧炼充分的软铜带,两边不允许有卷边或裂口等缺陷。铜带太硬会割破外半导电层,太软也容易发皱。绕包时,绕角度要调好,包带张力控制适当,避免张力过紧。因电缆通电时,绝缘会发热而有所膨胀,若铜带绕的太紧话,有可能造成铜带嵌入绝缘屏蔽,或绷断铜带。屏蔽机收线盘的两侧应用软质材料衬垫,否则,容易造成两侧铜带在本道或下道工序轧伤,严重时,破裂铜带会刺入外屏蔽乃至绝缘,造成击穿。铜带接头应采用点焊,不宜采用锡焊,更不能采用插接或胶带粘结或其他的一些等不规操作。
铜带搭盖绕包形式,在电缆运行时金属屏蔽层间由于其接触面产生氧化物,以及弯曲冷热变形后减少了接触压力,会造成接触电阻成倍增加,影响短路电流的容量和短路电流的导通。接触不良再加上热胀冷缩弯曲变形,将会直接损伤外半导电层。铜带金属屏蔽应与半导电层紧密接触,使之良好接地,但由于过热膨胀会导致铜带弓形膨胀变形以及半导电层损伤,所有的这些情况造成的不良接地均会使电缆局放性能下降。
如果铜带屏蔽层断裂或铜带接头处焊接不良导致断裂,则有可能从铜带屏蔽层非接地端流向接地端的充电电流会在铜带屏蔽层断裂处强行通过外半导电层流过,该处外半导电层发热,温度上升。此时温度会很高,使铜带屏蔽层断裂处的外半导电层急剧老化。如果上述状态持续继续发展,外半导电层的电阻进一步增大,在铜带屏蔽层断裂处,铜带屏蔽层非接地端与接地端之间产生的电位差的作用下,产生的放电现象进一步加速电缆从绝缘体表层开始老化。因此,在铜带屏蔽层断裂后,其断裂处电缆绝缘会在较短时间内产生老化,直至绝缘破坏。由此可见铜带屏蔽工艺在中压电缆生产过程中也是相当重要的。
3.2铜丝屏蔽工艺
若采用疏绕铜丝屏蔽结构,如果铜丝直接缠绕在外屏表面会很容易勒进去,严重时损伤到绝缘,导致电缆击穿,所以在挤出半导电外屏蔽层后绕包1~2层半导电尼龙带。
市电能基础作用的输送靠中压电缆,中压电缆附件及电缆本体主要缺陷原因是由于绝缘性能、附件结构、线芯导体和外层分隔、绝缘外凸等多种缺陷造成的,综合当前电缆状态检测方法和应用技术现状,对当中的局部放电检测方法进行深入研究,以提高相关检测技术应用水平。
关键词:中压电缆;状态检测;局部放电
一、引言
随着现市快速发展对电能供应需求量大大增加,对供配电网输送电能的可靠性和安全性要求也在不断提高,配电网在现市电能供应中起基础作用的是中压电缆输送方式,中压输送电缆的安全性、可靠性对当前我国的经济发展、人民生活质量提高有重要的影响,用户供配电的安全稳定性也主要是由中压电缆质量决定。中压电缆质量缺陷会引起输送过程中大面积停电,电网输送安全可靠性也大受影响,甚至会导致输变电的事故,使经济发展和人民工作、生活用电都得不到充分可靠的保障。
当前我国配电网中生产商供应的电缆主要是三芯线缆为主,提供给市配电网电能输送使用。在电网运行过程中,中压电缆由于长时间在外界中运行输送容易受到高气温、高气压、外界环境作用影响很大,而且在施工安装现场一旦制作接头过程不按标准规制作,造成损坏的电缆故障频繁发生。
二、中压电缆的主要缺陷
中压电缆在厂家完成生产之后再经过长距离运送、施工现场制作接头、现场铺设电缆等过程都有可能造成不同程度的缺陷现象。
1、电缆附属配件缺陷
中压电缆附属配件通常包含有终端头、中间接头。电缆生产厂家并不完全包括所有产品,其附属配件由不同的供应厂家提供,再由电缆生产厂家把配套零件根据生产工艺把电缆结合成一个整体,接头和终端通过厂家制造和现场装配而成。通常影响电缆附属配件主要缺陷有:绝缘性能、热性能(性能、散热性能)、附件结构、安装工艺和工作运行环境。
2、电缆自身缺陷
中压电缆自身引起的缺陷有如下情形:微小创伤,线芯导体与绝缘分层,绝缘屏蔽表面突起,厚度不均匀等生产质量不良,偏心、裂纹、潮水气泡等杂质,除了容易受到外部受力破坏之外,导致中压电缆自身缺陷有两个主要因素:微小创伤和外表面突起,在外界长时间高温高压下的环境影响容易产生局部放电引起绝缘老化现象,塑料电缆长时间在水中浸泡导致水气进入里面,使绝缘纤维产生水解效应,在电场集中部位形成水树枝现象,造成绝缘击穿等现象,电缆自身引起的缺陷会引起整个系统的不同程度故障,如水分渗透、局部过热或者放电、接地点过多、介质损失过大等现象,这些现象要通过监测才能防故障的产生。
三、电缆状态检测的方法及现状
目前,国内外开发了多种中压电缆监测方法:局部放电监测及检测、运行温度监测及检测、接地电流测量、电缆绝缘水树的监测、绝缘电阻和泄漏电流检测、介质损耗检测等,电力电缆的状态检测的主要方法包括如下5类。
1、局部放电监测及检测
局部放电的检测方法有多种,通常分为离线和在线带电的方法,离线的方法要打开连接,并且停电几个小时才能进行放电检测。局放信号能见度电缆的低通特性会衰减信号的高频部分,较高的测量频率降低能见度。所以远离局放源就不可能用高频测量。中心频率的选择应尽可能低以看的尽可能远。从另一方面来说,使用高一些的中心频率可以实现在测量点实现高灵敏度测量,例如在终端附近。需要注意的是如果没有按照以上方法设置时,电缆本身或终端的谐振效应可能导致灵敏度的改变。
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