日本110千伏交联聚乙烯电缆护层结构及防蚀层损坏的测试方法

<正> 1.概况去年,广州供电局从日本购进110千伏单芯700毫米~2铜芯交联聚乙烯(XLPE)绝缘皱纹铝套聚氯乙烯护套电缆一批,长度15公里共20盘,作为高压进城使用。电缆外径103毫米,重量15.5公斤/米。电缆用普通拉力机和国产机具配套敷设,全线建造电缆沟5公里。按防火措施要求,电缆本体和各种接头全部复盖细砂。系统要求电缆的输送容量为80兆伏安,长期最大载流量420安培。电缆铝护套采用交叉互联和加装过电压保护。接地情况如图1。     

防白蚁聚氯乙烯电缆护套料通过鉴定

<正> 1984年4月16～17日,河南省新乡市科委在新乡市召开“防白蚁聚氯乙烯电缆护套料”鉴定会。参加会议的有生产、使用和研究等单位以及上级领导机关等19个共35名代表。防白蚁聚氯乙烯电缆护套料是新乡市第二塑料厂采用上海电缆研究所的科研成果,在耐     

查找低压电缆断线位置的小窍门

1 问题的提出 针对低压(AC 220 V或380 V)聚氯乙烯绝缘电缆芯线断线现象,以往的处理方法是:先将电缆从中间截断,然后把电缆两侧线芯短接,再利用万用表通断挡或电阻挡测试电缆的另外两端未短接的线芯.将无断线现象的电缆先放到一边,有断线现象的电缆,继续按照上述方法进行排查,直到找出断路点.电缆断线位置找到后,需要把没有故障的电缆重新连接起来.这就造成电缆接头较多,电缆电阻增大,使得电缆寿命缩短,甚至不能使用,起不到修旧利废的作用.若接头绝缘处理不好,还容易发生触电事故等问题.针对这种电缆断线故障现状,我们做了多次试验,找到了快速查找电缆断线位置的小窍门.下面举例进行具体介绍,供参考.     

500 kV直流电缆接头增强绝缘设计关键参数及其控制研究

500 kV直流电缆接头设计的核心内容是增强绝缘的材料性能和几何结构.本文计算和仿真了直流电缆接头内电缆主绝缘与增强绝缘双层介质的电场分布特征,分析了直流电缆接头由界面放电引起的击穿故障的发展机理,测试了直流电缆接头中的交联聚乙烯(XLPE)与硅橡胶(SR)介质界面的击穿特性.结果表明:增强绝缘与电缆接头主绝缘的电导率和界面切向电场强度是增强绝缘设计的关键参数;增强绝缘材料的电导率在温度和电场容许范围内应始终小于XLPE;主绝缘与增强绝缘界面的切向电场强度是影响直流电缆接头运行可靠性的关键控制参数,在最不利的条件下其阈值为2.5 kV/mm.研究结果为解决直流电缆接头尤其是增强绝缘的设计问题提供了新方法.     

冷缩型电缆接头的制作、安装工艺及特点分析

介绍了冷缩型电缆中间接头的制作、安装工艺;分析了热缩型电缆接头与冷缩型电缆接头的优缺点,认为冷缩型电缆接头取代热缩型电缆接头将是科技发展的必然趋势。     

配电电缆中受潮接头的阻抗特性及其检测方法研究

电缆接头是电力电缆中最脆弱的部位,接头受潮是中压交联电缆的常见缺陷,如果未能及时得到修复,将导致电缆过早失效。文章围绕中间接头受潮后的阻抗特性及其检测方法开展研究,阐述了波在电缆中传播的折反射现象,以时域反射法的理论知识为基础,在CST (Computer Simulation Technology) Studio Suite中建立了10kV冷缩式中间接头的三维单芯模型,对中间接头不同程度进水情况下的阻抗特性和反射波形进行研究;在实验室10kV交联聚乙烯电缆中间部位的电缆接头上制作进水缺陷,分别进行电缆接头S参数测量和时域脉冲反射实验;最后,分析和比较了电缆受潮接头的阻抗特性仿真和实验结果,证明了使用时域脉冲反射技术对受潮电缆中间接头进行受潮诊断的可行性和有效性。     

橡皮绝缘船用电缆耐燃试验研究

<正> 为了确保船用电缆在一旦出现故障的情况下,能对各信号装置、水(油)泵、通风设施及其它系统正常输电,我们对电缆进行了模拟燃烧试验,研究了局部火焰对电缆的作用。为此,对橡皮绝缘氯丁护套φ0.3毫米钢丝编织电缆(型号为КНРП)、聚氯乙烯双护套铜丝屏蔽电缆(型号为КНРЭК)或φ0.3毫米钢丝编织电缆(型号为КНРП_К)、硅橡皮绝缘耐热聚氯乙烯双护套φ0.3毫米铜丝屏蔽电缆(型号为КСРВЭВ)等样品进行了耐燃试验。     

高压直流XLPE电力电缆预制式接头的设计

交直流绝缘层中本构方程的相似性决定了直流交联聚乙烯(XLPE)电缆附件与交流XLPE电缆附件的结构和设计原理的相似性。但是两种电场下本征参数性质的不同又使得直流XLPE电缆附件的设计不同于交流XLPE电缆附件的设计。为合理设计直流XLPE电缆接头,借鉴交流XLPE电缆接头设计的经验,给出了详细的设计直流XLPE电缆接头结构的方法。在直流XLPE电缆接头的设计中,界面空间电荷的抑制是接头设计成功的保证;而对界面空间电荷的抑制就需要界面两侧绝缘的介电常数和电导率的合理配合。最后,以30 kV直流XLPE电缆中间接头的设计为例,通过仿真计算得出,在高压屏蔽层端部附近界面上的允许切向电场强度取为1.5 kV/mm时,EPDM与XLPE在设计电场下符合应力锥优化设计要求的电导率比值范围可取为(0.5,5),在此范围之外的电导率比值的材料是不可以用来设计直流XLPE电缆中间接头的。     

大日—日本公司的交联聚乙烯绝缘高压电缆

<正> 研究生产概况大日-日本电缆有限公司(Dainichi-Nippon Cables,Ltd.)近20年来,研制安装了多种电压级的交联聚乙烯(XLPE)电缆。首先,该公司研制了22 kV XLPE 电缆,以取得运行经验后,改进电缆的绝缘设计、护层、接头及安装方法。接着便向较高的电压等级努力。1971年生产出66 kV XLPE电缆。1977年研制出154 kV XLPE 电缆,并首次采用 Y 形分叉接头;1979年开始采用绝缘接头;1980年在 Shahen 线路首次使用钢丝铠装电缆。1981年研制成功275 kV     

500kV海缆接头绝缘恢复对XLPE工频击穿和晶相结构的影响

高压交联聚乙烯(crosslinked polyethylene,XLPE)绝缘海底电缆工厂接头绝缘恢复工艺对接头绝缘和近接头电缆绝缘材料的晶相结构及介电性能影响的研究,对于提升工厂接头技术具有重要意义。通过研究500 kV高压交流海缆本体、工厂接头、近接头电缆绝缘的工频击穿性能以及交联度和晶相结构的分布特征,获得了工厂接头绝缘恢复工艺对近接头电缆绝缘击穿和晶相结构的影响规律。结果表明:工厂接头和电缆本体绝缘的工频击穿场强相近,并且工厂接头绝缘的结晶度较小,内部绝缘晶体表面能较低,晶面间距较大;与电缆本体绝缘相比,近接头电缆绝缘的工频击穿场强降低,交联度增加,结晶度减小,晶体表面能降低,晶面间距增大,这可能是由于近接头电缆绝缘再加热过程而发生二次硫化所致,同时消除了近接头电缆绝缘中工厂脱气形成的热历史。因此,建议在工厂接头绝缘恢复工艺中采用降低交联温度,增长交联时间等手段保证工厂接头绝缘与电缆本体绝缘性能的一致性,同时应注意近接头电缆绝缘再加热过程的温度控制。     

110kV电缆中间接头载流能力计算与实验分析

为了评估110 kV电压等级电缆中间接头的载流能力,采用热路法分析了中间接头与电缆本体的径向导热差异,及中间接头轴向传热的影响范围。基于理论分析,建立了有限长中间接头1/2轴切面几何模型,利用有限元仿真工具,迭代计算了中间接头载流量。模拟空气敷设环境,进行了大电流温升实验,得到了中间接头局部温度分布规律。研究结果表明:中间接头径向温差大于电缆本体径向温差,对应中间接头径向热阻大于电缆本体径向热阻;中间接头轴向传热影响范围小,靠近中间接头的电缆本体导体温度轴向分布均匀;随着负荷增大,中间接头与电缆本体的导体温差增大;空气敷设环境下,考虑中间接头的110 kV电缆线路载流量降低145 A;采用有限长轴切面几何模型仿真计算中间接头导体温度,计算相对误差小于6%。该研究结果可以为电力调度及运行维护部门考量电缆中间接头对110 kV电缆线路载流量的限制作用提供参考。     

氟塑料绝缘聚氯乙烯护套控制电缆

氟塑料绝缘聚氯乙烯护套控制电缆丰要适用于交流额定电压450／750V及以下，电器仪表和自动化控制系统的信号传输线。产品符合Q／YSO1.3等标准。产品型号：KFV(铜芯氟塑料绝缘105℃阻燃聚氯乙烯护套控制电缆)、KFP1V(铜芯氟塑料绝缘105℃阻燃聚氯乙烯护套屏蔽控制电缆）、KFV22（铜芯氟塑料绝缘105℃阻燃聚氯乙烯护套钢带铠装控制电缆)。     

电力电缆接头测温系统的设计

电缆接头是电缆的薄弱环节,电缆接头温度是反映其运行状态的重要参数。为及时准确了解电缆接头的运行状况,设计了电缆接头温度在线监测系统。首先根据传热学理论,分析电缆接头的传热形式和特点,应用有限元分析软件求解电缆接头的温度场分布。然后根据光纤Bragg光栅(FBG)的传感原理,采用热反应灵敏的光纤光栅传感器和精度较高的微型光谱仪设计测温系统,其中对传感器进行优化设计,并通过包绕方式安装传感器。该系统不受电磁辐射的干扰和光源波动的影响;传感器可在一条光纤上串接复用,实现准分布式测量。实验表明,该系统可以实时监测电缆接头的温度变化,实现电缆事故预警。     

绕包式电缆中间接头工艺性能及其应用

<正>电力电缆中间接头是将两根电缆连接起来的重要部件,它和电缆一起构成电力输送的线路。理论上,电缆中间接头应与电缆本体一样能长期安全运行,并具有与电缆相同的使用寿命。但是,在实际运行中,与电缆本体相比,电缆中间接头是薄弱环节,大部分电缆线路故障都发生在这里。因此,完好的电缆中间接头在电力设备安全、可靠运行和安     

用小容量交流耐压设备做橡塑电缆试验

DL/T596-1996《电力设备预防性试验规程》规定,橡塑绝缘电力电缆（包括聚氯乙烯绝缘、交联聚乙烯绝缘、乙丙橡胶绝缘电力电缆）在交接、新制作终端或接头后需要进行电缆主绝缘直流耐压试验。根据多年实际运行经验,橡塑电缆往往在直流耐压试验合格但运行不久即发生击穿故障。     

加装保护盒的高压电缆接头散热措施

针对高压电缆接头加装保护盒后的过热问题,对电缆接头的传热特征进行理论分析,根据散热路径的不同,提出在保护盒腔体内填充导热胶体和在电缆本体段增加风机的2种散热措施。应用有限元软件建立电缆接头的二维轴对称仿真模型,迭代计算接头及本体的导体温度,分析2种措施的散热改进效果。结果表明:相比于无散热措施的情况,2种不同原理的散热措施均能显著降低电缆接头的导体温度;但是,当填充介质的导热系数超过1 W/(m·K),或风速超过5 m/s时,电缆接头的散热改进效果几乎相同,线路载流量的提升增幅约为1%。     

基于有限元法对±320 kV直流XLPE电缆中间接头电场与空间电荷的仿真计算

电场、温度场及空间电荷分布是高压直流(HVDC)交联聚乙烯(XLPE)电缆中间接头设计优化的重要参数。为此,利用COMSOL仿真软件计算了组合预制式、整体预制式2种电缆中间接头的电场分布、温度场分布、以及空间电荷分布,并分析了不同类型电缆中间接头各自的特点,提出了选型建议;针对2种类型的电缆中间接头,研究了材料参数、结构尺寸等因素对其性能的影响。结果表明:相较于整体预制式电缆中间接头,组合预制式电缆中间接头拥有更好的应用前景;通过对材料参数以及尺寸的研究发现,当使用硅橡胶(SR)作为电缆附件主要绝缘材料且硅橡胶电导率与电缆本体绝缘XLPE电导率的比值k约为10时,绝缘界面上的电场、温度场和空间电荷分布最优;优化应力锥曲线曲率半径、压接管厚度、内屏蔽层厚度等尺寸均能改善电场分布,且尺寸变化所达到的优化效果不如材料改性的优化效果显著,但却更具针对性。因此高压直流电缆中间接头的设计应以材料研制为主,以尺寸修正为辅。     

基于连续多阶跃的电缆中间接头温度仿真计算

针对电缆试验平台验证电缆接头温度在线监测系统具有较大局限性的问题,采用ANSYS有限元仿真软件建立某地区的电缆中间接头模型,并对其温度场进行了仿真.仿真结果表明,实际运行中的电缆温度最高处达到48℃;接触电阻提高时,电缆接头的最大温升为13℃;提升电缆接头的接触电阻,会使电缆温度大幅提升,并接近安全运行的温度极限.     

阻燃电缆的设计

能通过IEC332-3成束燃烧试验的电缆,其所用材料的氧指数该多大以及拟采用何种结构,鉴于国内外对此问题尚无详尽的论述.提出了估计电缆氧指数的公式:??从经济观点考虑,阻燃电缆的设计不能盲目追求技术上的先进性,应尽可能设计出氧指数最低而结构最佳的电缆.为此,推论提出了阻燃电线电缆的最小氧指数:单芯阻燃聚氯乙烯布线为28～30,单层氯磺化聚乙烯电线为30;多芯电缆中,乙丙橡胶绝缘氯磺化聚乙烯护套电缆为28～30,聚氯乙烯绝缘氯丁护套电缆应大于32,聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电缆为28～30,聚氯乙烯绝缘及护套电缆为30,天然-丁苯橡皮绝缘氯丁护套电缆应大于35,交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电缆为33左右.     

电缆中间接头在桥梁上的结构疲劳特性分析

以舟岱大桥沿桥敷设220 kV高压电缆预制式中间接头为研究对象,建立了实体电缆振动-热老化平台,采用振动台对220 kV电缆中间接头进行加速振动老化试验,并采用振动加速度传感器和界面压力传感器监测振动加速度及界面压力的变化情况,分析了随桥敷设电缆中间接头在机械振动作用下的结构层疲劳特性,发现当电缆接头受外施振动作用影响时,外界环境的振动传递至电缆与中间接头支架,电缆振动频率为外施振动频率,振幅远超电缆负荷引起的振幅。对电缆接头开展720 h的加速振动老化试验,发现机械振动对接头界面结构层应力影响较小;在电缆载流条件下机械振动引起的电缆接头界面疲劳寿命大于电缆设计使用寿命;振幅较大时应采取增加防振垫等措施来降低振幅,避免局部受力而对电缆中间接头产生破坏。