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高壓電纜
4.4試驗(yàn)判斷
不發(fā)生擊穿。
4.5檢測部位
非金屬護(hù)套與接頭外護(hù)層(對外護(hù)層厚度2mm以上,表面涂有導(dǎo)電層者,基本上即對110kV及以上電壓等級電纜進(jìn)行)。
對于交叉互聯(lián)系統(tǒng),直流耐壓試驗(yàn)在交叉互聯(lián)系統(tǒng)的每一段上進(jìn)行,試驗(yàn)時將電纜金屬護(hù)層的交叉互聯(lián)連接斷開,被試段金屬護(hù)層接直流試驗(yàn)電壓,互聯(lián)箱中另一側(cè)的非被試段電纜金屬護(hù)層接地,絕緣接頭外護(hù)套、互聯(lián)箱段間絕緣夾板、引線同軸電纜連同電纜外護(hù)層一起試驗(yàn)。在電纜終端頭、電纜接頭、拐彎處、夾層內(nèi)、隧道及豎井的兩端、人井內(nèi)等地方,電纜上應(yīng)裝設(shè)標(biāo)志牌,標(biāo)志牌填寫應(yīng)齊全清晰。
交叉互聯(lián)接地方式A相第壹段外護(hù)層直流耐壓試驗(yàn)原理接線圖
4.7典型缺陷及缺陷分析
序號①缺陷屬典型施工問題,故障點(diǎn)定位后,施工方即說明該處電纜曾經(jīng)被鐵鍬扎傷過,經(jīng)處理后試驗(yàn)即通過,這一缺陷暴露了施工管理存在的問題。
序號②同類絕緣接頭安裝錯誤在兩回電纜中發(fā)現(xiàn)了4處,反映出附件安裝人員水平較低,外護(hù)套試驗(yàn)檢測出缺陷避免了類似序號⑤運(yùn)行故障的發(fā)生。
序號③缺陷原因也在于施工管理不嚴(yán)格,序號④缺陷原因在于附件安裝質(zhì)量差。
序號⑤為某單位一起110kV電纜故障實(shí)例,同時暴露出附件安裝與交接試驗(yàn)兩方面都存在問題。
首先,廠家工藝要求不合理,電纜預(yù)制件的銅編織帶外層只要求一層半搭絕緣帶,而且預(yù)制件在銅殼內(nèi)嚴(yán)重偏心,導(dǎo)致絕緣裕度不夠。
其次,在電纜外護(hù)層直流10kV/1min耐壓試驗(yàn)時,試驗(yàn)電壓把僅有的一層絕緣帶擊穿,但試驗(yàn)時互聯(lián)箱中另一側(cè)非被試段金屬護(hù)層未接地,導(dǎo)致缺陷未及時被發(fā)現(xiàn)。
帶電運(yùn)行后,絕緣接頭內(nèi)部導(dǎo)通,造成電纜護(hù)套交叉互聯(lián)系統(tǒng)失效,護(hù)套產(chǎn)生約幾十安培感應(yīng)電流。電流流過接頭的銅編織與銅殼接觸處,產(chǎn)生的熱量將中間接頭預(yù)制件燒融,燒融區(qū)域破壞了橡膠預(yù)制件的應(yīng)力錐的絕緣性能,場強(qiáng)嚴(yán)重畸變,接頭被瞬間擊穿,導(dǎo)體對銅殼放電,導(dǎo)致線路跳閘。在寒冷地區(qū)施工,開挖深度還應(yīng)滿足電纜敷設(shè)于凍土層之下,或采取穿管等特殊措施。
5. 測量金屬屏蔽層電阻和導(dǎo)體電阻比
5.1試驗(yàn)?zāi)康?
隧道電纜敷設(shè)圖
3.2 電纜剛性固定
工藝標(biāo)準(zhǔn)
兩個相鄰?qiáng)A具間的電纜受自重、熱脹冷縮所產(chǎn)生的軸向推力作用或電動力作用后,不發(fā)生任何玩去變形。
固定金具的數(shù)量需經(jīng)過核算和驗(yàn)證,相鄰?qiáng)A具的間距L宜符合設(shè)計(jì)規(guī)程要求。
設(shè)計(jì)要點(diǎn)
電纜明敷時,應(yīng)沿全長采用電纜支架、橋架、掛鉤、或吊繩等支持與固定。
電纜支架和夾具應(yīng)滿足使用性、安全、耐久性的要求。
選用非磁性鋁合金夾具隔斷磁環(huán)路,以減少渦流和磁滯損耗導(dǎo)致的電纜局部發(fā)熱。
施工要點(diǎn)
水平敷設(shè)時,在終端、接頭或轉(zhuǎn)彎處緊鄰部位的電纜上,應(yīng)設(shè)置不少于1處的剛性固定。
在垂直或斜坡的高位側(cè),宜設(shè)置不少于2處的剛性固定。
蛇形弧部位的彎曲半徑應(yīng)滿足電纜的設(shè)計(jì)要求。
蛇形轉(zhuǎn)換成直線敷設(shè)的過渡部位,宜采取剛性固定。
電纜進(jìn)行蛇形敷設(shè)時, 必須按照設(shè)計(jì)規(guī)定的蛇形節(jié)距和幅度進(jìn)行電纜固定。
波幅誤差±10mm。
宜使用專用電纜敷設(shè)器具,并使用專用機(jī)具調(diào)整電纜的蛇形波幅,嚴(yán)禁用尖銳棱角鐵器撬電纜。
電纜的夾具一般采用兩半組合結(jié)構(gòu),并采用非導(dǎo)磁材料。
電纜抱箍固定電纜時,橡膠墊要與電纜貼緊,露出抱箍兩側(cè)的橡膠墊基本相等,抱箍兩側(cè)螺栓應(yīng)均勻受力,直至橡膠墊與抱箍緊密接觸,固定牢固。
電纜抱箍或固定金具盡量和電纜垂直。
電纜和夾具間要加襯墊。沿橋梁敷設(shè)電纜固定時,應(yīng)加彈性襯墊。
監(jiān)理要點(diǎn)
對電纜的蛇形節(jié)距和幅度進(jìn)行巡視檢查,應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。
電纜蛇形敷設(shè)后,巡視檢查電纜無懸空或固定不穩(wěn)。
式中:
R'——單位長度電纜導(dǎo)體在θ℃溫度下的直流電阻;
A——導(dǎo)體截面積,如導(dǎo)體右n根相同直徑d的導(dǎo)線扭合而成,A=nπd2/4;
ρ20——導(dǎo)體在溫度為20℃時的電阻率,對于標(biāo)準(zhǔn)軟銅 ρ20=0.017241Ω?mm2/m:對于標(biāo)準(zhǔn)硬鋁:ρ20=0.02864Ω?mm2/m;
α——導(dǎo)體電阻的溫度系數(shù)(1/℃);對于標(biāo)準(zhǔn)軟銅:=0.00393℃-1;對于標(biāo)準(zhǔn)硬鋁:=0.00403℃-1;
k1——單根導(dǎo)線加工過程引起金屬電阻率的增加所引入的系數(shù)。一般為1.02-1.07(線徑越小,系數(shù)越大);具體可見《電線電纜手冊》表3-2-2;
k2——用多根導(dǎo)線絞合而成的線芯,使單根導(dǎo)線長度增加所引入的系數(shù)。對于實(shí)心線芯,=1;對于固定敷設(shè)電纜緊壓多根導(dǎo)線絞合線芯結(jié)構(gòu),=1.02(200mm2以下)~1.03(240mm2以上)
k3——緊壓線芯因緊壓過程使導(dǎo)線發(fā)硬、電阻率增加所引入的系數(shù)(約1.01);
k4——因成纜絞合增長線芯長度所引入系數(shù),對于多芯電纜及單芯分割導(dǎo)線結(jié)構(gòu),(約1.01);]
k5——因考慮導(dǎo)線允許公差所引入系數(shù),對于緊壓結(jié)構(gòu),約1.01;對于非緊壓型, k5=[d/(d-e)]2(d為導(dǎo)體直徑,e為公差)。
20℃導(dǎo)體直流電阻詳見下表(點(diǎn)擊放大):
以上摘錄于《10(6)kV~500kV電纜技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(Q∕GDW 371-2009 )。
2.2 導(dǎo)體的交流電阻
在交流電壓下,線芯電阻將由于集膚效應(yīng)、鄰近效應(yīng)而增大,這種情況下的電阻稱為有效電阻或交流電阻。
電纜線芯的有效電阻,國內(nèi)一般均采用IEC-287推薦的公式 :
R=R′(1 YS YP)
R——蕞高工作溫度下交流有效電阻,Ω/m;
R′——蕞高工作溫度下直流電阻,Ω/m;
YS——集膚效應(yīng)系數(shù),YS=XS4/(192 0.8XS4),
XS4=(8πf/R′×10-7kS)2;
YP——鄰近效應(yīng)系數(shù),YP=XP4/(192 0.8XP4)(Dc/S)2{0.312(Dc/S)2 1.18/[XP4/(192 0.8XP4) 0.27]},XP4=(8πf/R′×10-7kP)2。
XS4——集膚效應(yīng)中頻率與導(dǎo)體結(jié)構(gòu)影響作用;
XP4——鄰近效應(yīng)中導(dǎo)體相互間產(chǎn)生的交變磁場影響作用;
f——頻率;
Dc——線芯直徑,m;
S——線芯中心軸間距離,m;
ks——線芯結(jié)構(gòu)常數(shù),分割導(dǎo)體ks=0.435,其他導(dǎo)體ks=1.0;