导体预热装置在交联聚乙烯电缆生产中的应用

介绍了导体预热装置在交联电缆生产线上的应用,可提高生产速度并可改善交联电缆绝缘品质。     

0.6/1kV扇形导体硅烷交联电缆成缆工艺设计

着重对0.6/1kV硅烷交联聚乙烯绝缘电缆采用扇形导体的成缆工艺进行分析和探讨,并且对硅烷交联聚乙烯绝缘电缆采用圆形导体与扇形导体的经济性进行了比较。     

导体后预热对高压XLPE绝缘性能的影响

为提高绝缘交联产能,通常采用各种导体前、后预热的工艺。就VCV高压立式交联生产线使用导体前、后预热与单独使用导体前预热时的线速进行介绍,并对不同线速工艺生产的产品的性能指标做对比。     

电缆导体感应加热原理及其应用

本文简要介绍了高频磁场感应加热的原理、特点,以及在电缆制造中导体预热的应用,这可提高电缆产品的质量,减小电缆绝缘层的内应力,使绝缘与导体更良好的结合,从而延长了电缆的使用寿命,另外,还可改善绝缘的交联效果,提高生产线速度,从而提高生产效率。     

交联聚乙烯电缆绝缘热历程中的质量损失

交联聚乙烯绝缘电力电缆采用有机过氧化物交联后会产生一些易挥发的副产物 ,如苯乙酮、α-甲基乙酮等 ,因此造成电缆绝缘的性能不稳定 ,严重时会影响电缆的使用。本文通过电缆绝缘的预热处理试验 ,研究绝缘的失重情况 ,以便求得如何使这些副产物尽可能挥发及逸出 ,从而提高电缆绝缘的稳定性。     

影响两步法硅烷交联低压架空电缆绝缘热收缩性能的工艺研究

绝缘热收缩性能是交联聚乙烯绝缘电力电缆和架空绝缘电缆型式试验中的一项重要指标。针对交联聚乙烯绝缘电力电缆和架空绝缘电缆经常出现绝缘热收缩性能不能满足产品标准的试验要求,导致电缆产品出现不合格的现象,通过分析研究电缆绝缘材料、导体温度、挤塑温度、挤塑模具和冷却等各个环节对绝缘热收缩性能的影响,并对交联聚乙烯绝缘电缆的热收缩性能进行了多次试验验证,得出了有效减小绝缘热收缩率的方法及措施,使电缆的热收缩性能完全满足产品标准的型式试验要求。     

引进开发硅油交联生产工艺的探讨

用硅油交联工艺生产的交联聚乙烯绝缘电缆,绝缘中的微孔数量少、尺寸小,尤其适于高压、超高压交联电缆的生产,我国电缆厂家应突破传统观念的束缚,不要一味地在立塔高度上争高低,而忽略了交联工艺的创新和独具特色。     

不同交联工艺交联聚乙烯电缆绝缘微观结构的差异研究

对采用悬链工艺(HCCV)和立塔工艺(VCV)生产的110 kV交联聚乙烯电缆绝缘的微观结构进行表征。结果表明:相比VCV工艺XLPE电缆绝缘,HCCV工艺XLPE电缆绝缘的交联度更高、结晶度更低、球晶的平均尺寸更大、球晶尺寸的分布更加集中。在交联过程中,HCCV工艺XLPE电缆经历了更长的交联时间和更高的交联温度,因此具有更高的交联度。交联键对XLPE绝缘的结晶过程有抑制作用,因此HCCV工艺XLPE电缆绝缘的结晶度更低。在交联完毕后的冷却过程中,HCCV工艺XLPE电缆经历了更缓慢的降温过程,因此形成的球晶较完善、尺寸更大、球晶尺寸也更为集中。     

中小企业硅烷交联聚乙烯绝缘单线制造的探索

硅烷交联聚乙烯绝缘单线制造可以借鉴聚氯乙烯绝缘单线的制造,然而,其对导体制品的要求和绝缘挤出工艺存在着很多不同之处。本文通过比较和分析,探索传统生产聚氯乙烯绝缘电线电缆的中小型企业,通常产品的产量较小、品种较多、一机多用或品种变化频繁的条件下,增加硅烷交联电线电缆生产时,在绝缘单线制造中应采取相应的对策和注意事项,指出了导体制造、绝缘挤出和交联工艺中质量控制要点。     

320kV国产交联聚乙烯绝缘料高压直流电缆设计

为促进国产交联聚乙烯绝缘料在高压直流电缆绝缘中的应用,根据实验数据推导出国产交联聚乙烯绝缘料的电导率方程,得到了电导率与温度和电场之间的关系;实验测得五种不同厚度薄试样的击穿场强,根据双参数威布尔分布推导出绝缘料的击穿场强与厚度的关系,得出厚度为26 mm下绝缘材料的击穿场强;根据TICW 7.2标准设计出320 kV高压直流电缆的结构,利用Comsol Multiphysics软件仿真得出电缆在不同负荷状态下的电场和温度场分布。仿真结果表明:当导体绝缘内温差大于5.3℃时,绝缘外部场强开始高于内部场强;当导体温度为70℃时,绝缘内部电场最大值为15.1 kV/mm,远低于材料的击穿场强。通过仿真分析,为成功设计320 kV高压直流电缆提供参考。     

根据导体温升特性实现高压单芯电缆动态增容的实验研究

为了动态增加运行电缆的输送容量,在分析动态增加运行电缆输送容量的必要性后提出了实现电缆动态增容的方法,并模拟电缆的隧道敷设环境设计了110kV交联聚乙烯单芯电缆的正常负荷、满负荷、超负荷等阶跃电流温升实验。分析发现:实验得到的电缆导体温升时间与理论计算得到的导体温升时间基本相符;电缆增加的容量在电缆正常负荷运行范围内,根据供电需求可以长时间对电缆进行动态增容;电缆由正常容量增加到电缆满负荷运行时,在导体温升时间范围内,电缆导体温度达到的最大数值为87%额定工作温度,因此也可以根据供电需求长时间动态增加电缆的容量;电缆由正常容量增加到电缆超负荷运行时,当电缆超负荷20%,电缆运行约50%导体温升时间后,电缆导体温度才达到额定工作温度。因此,利用电缆的导体温升时间,可以动态增加电缆的输送容量,甚至可以让电缆处于满负荷或者超负荷的运行状态。这对电缆线路负荷优化、电力调度以及相关工程实践具有参考意义。     

铝质外导体馈缆的应用现状和展望

主要叙述了铝质外导体馈缆的应用和生产研发现状并进行了分析。探讨了铝质波纹外导体馈缆与皱纹铜管外导体馈缆在生产过程的差异性及生产成本分析,同时对其发展前景进行了展望。     

导体单丝表面处理对高压电缆载流量的影响研究

导体的集肤效应会影响导体的交流电阻,最终影响交流电缆的载流量,基于此,大截面导体通常采用分割导体的结构来降低交流电阻从而提高电缆的载流量。在此基础上对导体单丝表面进行绝缘处理也是降低导体交流电阻的手段之一,但IEC 60287标准中并未给出此类导体电缆的载流量计算方法。分别对220 kV电压等级导体单丝表面未处理的分割导体电缆和导体单丝表面绝缘处理过的分割导体电缆进行了空气中载流量测试,并参照IEC 60287考虑皱纹铝护套两侧空气间隙的影响,建立了220 kV电缆载流量计算方法。研究结果表明,载流量计算结果与试验结果偏差为0.74%,结果较为吻合。基于该方法对导体单丝表面处理后的分割导体的集肤效应系数进行了计算,文中所用导体单丝表面处理后分割导体的集肤效应计算所用因数ks为0.3。     

单芯电缆热时间常数的理论计算与试验研究

由于电缆热容的存在,当施加阶跃电流时,电缆温度随时间逐渐变化,经一段时间后达到热稳态,导体温度变化的速度一般用热时间常数来反映。为此,以单芯电缆为研究对象,介绍了电缆热时间常数;建立了电缆本体及周围介质的暂态热路模型并进行简化等效;计算了空气敷设和直埋敷设单芯电缆的热时间常数;并在试验现场进行了阶跃电流下的单芯电缆温升试验,通过对实测导体温度暂态过程的曲线拟合求得了电缆实际的热时间常数,验证了理论计算的正确性。电缆的热时间常数可用于估算阶跃电流作用下的导体暂态温度响应、以及到达最高允许温度所需要的升温时间,为电缆的运行状态监测及故障预警提供理论支持。     

低压电力电缆导体材料及结构的分析

介绍铜、铝作为电缆导体的不同之处,结合不同金属导体实际生产经验,对电缆所用导体的结构进行分析。     

计及轴向传热的中低压单芯电缆导体温升状态空间模型

电力电缆导体温度可为线路载流量及运行状态的评估提供依据。然而,在当前电缆温度计算中,导体的轴向温度分布通常被忽略,无法准确描述电缆运行的热动态过程。为此,基于热平衡原理,在状态空间内提出了计及轴向传热的中低压单芯电缆导体的温升模型。为克服模型参数难以确定的问题,提出了基于粒子群优化算法的电缆热路参数辨识方法。为验证模型精度,建立了电缆温升实验平台,在不同电流下对空气中敷设电缆进行了轴向温升实验。计算结果与实验结果的对比表明,当电缆存在轴向温度梯度时,所提状态空间模型结果精度高于IEC60287标准模型,能够满足中低压单芯电缆导体在不同电流条件下的轴向温升计算要求。     

高温超导交流输电电缆导体层电流分布研究

本文通过对高温超导输电电缆导体各层电磁平衡方程组的建立,结合高温超导材料的电磁特性,提出影响导体各层电流均匀分布的相关结构参数关系表达式。通过对这些结构参数组合的调整,提出了使导体各层电流均匀的原则和方法。拟合及有详试验表明,本文的研究原则和方法是可行的。     

等传输容量铜、铝导体海缆技术经济性比较

针对铜资源日益紧张造成电线电缆行业原材料成本压力的问题,分析铜、铝材料性能差异,完成等传输容量下铜、铝导体截面换算,依据现有生产工艺,采用解析法,完成铜、铝导体海缆参数计算,对比分析铜、铝导体海缆的技术经济性,进一步研究铝导体连接性能。结果表明：等传输容量条件下,铜、铝导体海缆单位质量近似相等,两者损耗及短路电流特性相近,铜导体海缆材料成本为铝导体海缆的110%~180%,采用交流氩弧焊可使铝导体接头具备良好电气与机械性能,铝导体海缆经济性更优。     

电缆分布式光纤测温系统测量结果符合性的比对试验

为验证应用在电缆线路上的分布式光纤测温系统(DTS)对电缆导体温度和动态载流量计算的符合性,实时测量了不同的敷设环境下电缆在施加相应的负荷电流时的导体温度,以此验证了DTS的导体温度和动态载流量计算符合性,并完成了隧道、直埋等典型敷设环境条件下的周期负荷、随机负荷电流等条件下验证试验研究。结果表明,比对试验方法可有效判断应用在电缆线路上的DTS的性能;有效验证DTS对电缆导体温度和动态载流量计算的符合性;提高DTS计算的精确性;提高DTS在电缆线路安全运行中应用的作用。