交流串联电气线路高压电缆接头制作工艺的改进.doc

技术论文交流串联电气线路高压电缆接头制作工艺的改进南京航空航天大学周思军2006年11月28日交流串联电气线路高压电缆接头制作工艺的改进南京航空航天大学周思军1前言交流串联电气模式因其经济性调节灵活性使用安全性等优点在电气系统中得到了越来越广泛的应用但其线路绝缘性能的不稳定是该模式得以进一步推广的制约瓶颈如何提高交流串联电气线路的绝缘电阻值尤其是改进影响绝缘性能的最主要因素高压电缆接头的制作工艺已成为突破制约瓶颈的关键本文对电缆接头的制作工艺提出了改进方法并采用新工艺进行了反复试验及工程实际应用结果表明电缆接头制作工艺改进后使线路绝缘电阻值大大提高且绝缘性能持续稳定确保了系统的安全稳定运行这一结果已得到多项电气工程检测结果的验证2正文21交流串联电气系统的组成及电缆接头对系统的影响交流串联电气系统由开关柜调节器升压变压器单芯高压电缆隔离变压器负载等组成其原理图如下交流串联电气系统原理图图1其中升压变压器额定输入电压一般为标准交流电压380V输出电压为数千伏升压变压器的容量及变压比由负荷决定额定输出电流为可设定的固定值隔离变压器是一个变比为11的单相变压器其一次线圈采用二根单芯电缆引出二次线圈连接负载升压变压器的二次侧线圈与电缆隔离变压器的一次线圈构成一个环行电路称其为交流串联回路该回路的电流有效值由调节器检测并控制由图1中可以看出每个隔离变压器需要与电缆做两个电缆接头进行连接使回路形成通路而采用交流串联模式的电气系统普遍带有约百个负载致使大量的高压电缆接头串联于回路中在变压器电缆等设备已成为成熟的标准产品的今天依靠人工现场控制的电缆接头制作工艺水平的高低已成为决定整个回路质量的最主要因素回路中任何一个电缆接头的绝缘电阻降低将导致整个回路的绝缘电阻的下降当回路绝缘电阻值降低至05M以下时绝缘薄弱处将可能被击穿导致回路短路系统无法正常工作由此可见电缆接头的制作工艺质量对系统的正常运行影响巨大22采用传统的电缆接头制作工艺的回路质量情况采用传统的电缆接头制作工艺的回路绝缘水平较低且性能极不稳定需频繁地后续维护下面对近十年投运的采用传统工艺施工的十五个交流串联电气系统共计143个回路回路质量统计如表1检测时间回路绝缘电阻回路数回路数比例安装施工结束一周内420M36个2522050M94个65750100M13个91系统投运二个月25个175420M111个7762050M7个4950M0个0表1根据规范要求交流串联回路的绝缘电阻值应大于4M因此采用传统的电缆接头制作工艺的电气系统稳定性安全性均得不到有效保障23电缆接头制作过程中产生质量问题的原因根据本人多年制作电缆头的实践经验分析造成电缆头制作过程中质量问题的原因有以下四个方面1绝缘层采用J20高压胶带在室外环境中其绝缘性能的老化速度快达不到长期性能稳定的要求2没有改善电缆接头应力的措施3电缆外保护套管热收缩套管与电缆搭接处防水性能差4电缆接头制作工人水平的差异同一回路上的电缆接头数量很多因工人技术水平的不同导致制作出来的电缆接头存在质量上的差异而任何单个不合格的电缆接头将会影响整个回路的绝缘电阻24主要技术难点1要提高电缆接头的绝缘水平必须改变原有的制作工艺增加新型材料以有效解决绝缘老化快和防潮问题2改变制作工艺后增加了许多新工序对施工人员的技术水平提出了更高的要求25解决技术难点的方法在遵守国家制定的高压电缆接头制作工艺要求的同时采取以下三项改进措施改进后的电缆接头制作工艺详见图21绝缘层选用绝缘性能更稳定的聚四氟乙烯绝缘带俗称绝缘王外层J20高压绝缘胶带仅起包扎固定作用2增加半导体胶带以改善电缆接头的应力3在电缆热缩套管内敷裹一圈热熔胶以保证套管和电缆交接处严格密封防止水气浸入电缆接头内部3效果31改进后效果通过电缆头制作工艺的改进大大地提高了各个电缆头的绝缘水平和性能稳定性下面对近三年投运的采用改进工艺施工的三个交流串联电气系统共计29个回路回路质量统计如表2检测时间回路绝缘电阻回路数回路数比例安装施工结束一周内420M0个02050M1个3450100M2个69100M26个897系统投运二个月0个0420M0个02050M2个6950100M4个138100M23个793表2一次性合格率达到了100得到上级有关领导的好评现正得到逐步推广32分析不足由于在一个回路上有多个电缆接头任何一个电缆接头的制作缺陷都将影响整个回路的绝缘电阻因此如何更好地对工人进行培训并加强制作电缆接头每个环节的有效监控是今后亟待解决的主要难题另外如何选用更好的绝缘材料采取更有效的密封处理办法进一步保持电缆接头的干燥等等这些都是我们今后需要攻克的技术问题4参考文献1冯秋良主编安装工程分项施工工艺系列手册北京中国建材工业出版社20052张军主编目视助航设施施工及验收规范上海中国民用航空总局出版1999