电线电缆基础(一)

特变电工山东鲁能泰山电缆有限公司特变电工山东鲁能泰山电缆有限公司公司简介特变电工山东鲁能泰山电缆有限公司是由新疆特变电工股份有限公司与山东鲁能泰山电缆股份有限公司进行强强联合、合资组建。公司前身为山东电缆厂，始建于1966年，国家大型一档企业1996年被国务院确立为全国首批300户重点国有企业。电线电缆产品注册商标“泰山牌”为山东省著名商标，并被中国商品学会、中国质量学会评为“同行业第一品牌”。主导产品为1--220kV交联电缆，塑力缆，1-35KV架空电缆，裸电线，分支电缆、电器装备用电线电缆，市话电缆、光纤电缆，阻燃电缆，耐火电缆，低烟无卤阻燃耐火电缆等六大类，400多个型号，20000多种规格。公司已发展成为国内电线电缆研制、开发、生产和提供服务的主要骨干企业公司简介110kV及以上交联电缆简介我公司跟踪世界线缆发展先进技术，开发研制了“110kV、220kV交联聚乙烯绝缘焊接皱纹铝护套聚氯乙烯（聚乙烯）护套纵向阻水电力电缆（简称110kV、220kV交联电缆）”，于一九九八年通过两部鉴定，2000年国内首家通过产品预鉴定试验,该预鉴定试验通过为期一年的破坏、老化试验。该产品具有优良的径向和纵向阻水性能，达到国际先进水平，填补了国内空白。110kV、220kV交联电缆产品基本型号、规格表1电缆型号型号名称使用环境铜芯铝芯YJLW02-ZYJLLW02-Z交联聚乙烯绝缘焊接皱纹铝护套电缆可敷设在隧道或管道中，电缆可在聚氯乙烯护套纵向阻水电力电缆潮湿环境及地下水位较高的地方使用，并能承受一定的压力。YJLW03-ZYJLLW03-Z交联聚乙烯绝缘焊接皱纹铝护套同上聚乙烯护套纵向阻水电力电缆YJLW02YJLLW02交联聚乙烯绝缘焊接皱纹铝护套电缆可用呈托物架支撑或其它方式敷设聚氯乙烯护套电力电缆于空气中，可在较大落差地方使用。YJLW03YJLLW03交联聚乙烯绝缘焊接皱纹铝护套同上聚乙烯护套电力电缆110kV、220kV交联电缆产品基本型号、规格表2电缆规格额定电压kV型号芯数标称截面mm2YJLW02-Z240、300、400、500、630、800、127/220YJLLW02-Z单芯1000、1200、1400、1600、1800、64/110YJLW03-Z2000、2500YJLLW03-Z产品结构1.导体2.导体屏蔽3.绝缘4.绝缘屏蔽5.纵向阻水缓冲层6.皱纹铝护套7.防腐层8.外护套（外涂半导电层）导体、导体屏蔽、绝缘、绝缘屏蔽合称交联线芯，导体屏蔽、绝缘、绝缘屏蔽采用三层共挤工艺，在VCV立塔交联生产线一次性挤制完成。在交联线芯外绕包半导电吸水膨胀带作为纵向阻水缓冲层。纵向阻水缓冲层外采用焊接皱纹铝护套作为径向阻水层，该皱纹铝护套是由我公司自行开发研制的金属护套氩弧焊机组生产，该设备采用了穿过式涡流探伤检测仪，保证了电缆金属护套焊接的密封性和质量。皱纹铝护套外涂沥青防腐层防腐，最外层挤制有机材料作为防护层（聚乙烯、聚氯乙烯）。110kV、220kV交联电缆产品基本型号、规格表1电缆型号型号名称使用环境铜芯铝芯YJLW02-ZYJLLW02-Z交联聚乙烯绝缘焊接皱纹铝护套电缆可敷设在隧道或管道中，电缆可在聚氯乙烯护套纵向阻水电力电缆潮湿环境及地下水位较高的地方使用，并能承受一定的压力。YJLW03-ZYJLLW03-Z交联聚乙烯绝缘焊接皱纹铝护套同上聚乙烯护套纵向阻水电力电缆YJLW02YJLLW02交联聚乙烯绝缘焊接皱纹铝护套电缆可用呈托物架支撑或其它方式敷设聚氯乙烯护套电力电缆于空气中，可在较大落差地方使用。YJLW03YJLLW03交联聚乙烯绝缘焊接皱纹铝护套同上聚乙烯护套电力电缆1、采用立式交联工艺与三层共挤机头；2、导体预热器与十字机头联机使用；3、X射线测厚装置联机使用；4、全封闭非金属管道自由落料；5、在线应力消除系统6、生产控制智能化7、CSS2型在线杂质检测系统VCV交联生产线主要特点主要生产设备电压等级：10～500kV导体截面：铜150～2500mm2挤出方式：三层共挤交联方式：干式（氮气）交联干式（氮气）冷却温度控制范围：±1℃空气净化级别：10000级绝缘线芯最大外径：130mm最大收线盘直径：4500mm最大收线量：25吨VCV交联生产线主要技术参数主要生产设备1995年我公司引进芬兰诺基亚公司VCV交联生产线1996年投产以来进行了三次技术改造，保证了该机组始终保持世界先进水平。VCV交联生产线立塔建筑高96米，建筑面积4703平方米。主要生产设备VCV交联生产线HAT-200型金属护套氩弧焊机组HAT-200型金属护套氩弧焊机组是我公司自行开发研制的具有世界先进水平的生产设备。氩弧焊工艺是对厚度均匀的冷轧铝板进行焊接，其焊接是在氩气和氮气的保护下，通过低电压、大电流来完成焊接，氩弧焊属于非填充式焊接，不存在其它材质介入，散热快，对电缆结构不会产生不良影响，避免了铝护套的高温氧化。由于穿过式涡流探伤检测仪的使用，保证了电缆金属护套焊接的密封性和质量的可靠性。该大厅建筑面积1080平方米，高23.5米，长40米宽27米，大厅为六面屏蔽，顶板高20米。配有冷暖风及排风装置，是国内目前规模最大、具有国际一流水平试验屏蔽大厅。检测设备750kV屏蔽试验大厅大厅主要设备串联谐振系统和局部放电测试系统系从瑞士哈佛莱公司引进，可进行500kV及以下高压电缆的电性能试验。可试验项目：耐压试验、电缆故障定位、电缆老化试验、电容及介损试验、工频电压试验、局部放电试验、雷电冲击试验、热循环试验、绝缘电阻测试等。产品工艺主要特点1、使用的原材料110kV、220kV交联电缆主要主要原材料一览表序号项目材料名称材料型号生产厂商1导体铜—国产2导体包带半导电尼龙带SC37/90英国天利仕公司3内屏蔽超光滑半导电屏蔽料HFDA-0801美国DOW4绝缘超净绝缘料HFDE-4201SC美国DOW5外屏蔽超光滑半导电屏蔽料HFDA-0801美国DOW6阻水缓冲带半导电吸水膨胀带GTF735荷兰盖克7金属护套铝带LIM国产8外护套聚氯乙烯（聚乙烯）PVC（PE）国产/或进口说明：外护套可根据用户要求提供双层或阻燃、低烟低卤、低烟无卤、防白蚁等护套。A.导体采用紧压圆形导体，其生产是在引进加拿CEECO公司框式绞线机上完成。该设备由计算机控制，导体紧压方式为层层紧压，紧压非常均匀，紧压系数为0.9。减小了导体的导丝效应，导体表面更趋近于圆形，电场分布更加均匀；在机械性能上使导体的弯曲性能更加优良。B.800mm2及以上的导体采用分割导体，有效的减小了导体的集肤效应系数，载流量比同截面紧压圆形导体增加5%。C.绕包半导电带。根据国家标准规定500mm2及以上导体要绕包半导电带。我公司采用英国天利仕SC37/90半导电带，其特点是机械强度高、耐高温（250℃）、电阻率均匀稳定等特点。有效的防止导体缝隙中进入半导电屏蔽料，导体表面电场更加均匀。2、导体加工绝缘线芯加工采用立式交联生产工艺，导体屏蔽、绝缘、绝缘屏蔽三层同时挤出。其特点是：（1）导体预热装置与十字机头联机使用，有效驱除导体潮气。导体温度接近挤出温度，使绝缘线芯内外层交联时间保持一致，十字机头中的材料流动更好，绝缘交联度更趋均匀。（2）将绝缘厚度在线测偏、测厚装置安装在分离盒内十字机头之后联机使用，对挤出尺寸进行连续测量并迅速向计算机反馈测量信息，挤出参数根据程序设定进行自动校正。有效地保证了电缆的圆整度和同心度，偏心度可控制在5%以内（IEC840标准要求偏心度不大于15%），减少了偏心和椭圆造成的电场畸变，满足了高压电缆结构尺寸的严格要求。（3）在生产线冷却系统中部安装绝缘线芯在线应力消除装置（国内独有），电缆经过这一装置，可有效松弛外冷内热形成的轴向、径向和切向的机械应力，避免了绝缘收缩现象。提高了电缆的性能，如抗张强度、断裂伸长、热延伸等性能，防止残余应力释放对电缆终端和接头造成的危害。（4）使用在线绝缘材料CSS2型纯净度扫描检测系统（国内独有），保证了绝缘中杂质、微孔等缺陷数目满足标准要求，保证了电缆的质量，该系统为世界领先技术。（5）喂料采用全封闭非金属管路自由落料方式。料室净化等级：绝缘料为10000级，屏蔽料为1000级，这样可以保证电缆是在高洁净条件下生产。(6）VCV生产线管道加热，螺杆转速、数据设定、配方计算及控制显示等生产线主要功能实现了“PLC控制和PID调节”，PSU程序支援系统，由NCC硫化计算模拟硫化过程，生产线工艺参数得到最佳优化配置。3、绝缘线芯的加工a.缓冲由于外力造成的铝护套对绝缘线芯产生的压力，避免绝缘线芯损伤。b.我公司采用荷兰盖克半导电阻水带，其特点是弹性好、电阻率均匀，采用三层绕包，可以充分吸收绝缘线芯运行时温升所产生的膨胀，并使绝缘屏蔽层与铝护套接触良好。c.避免铝护套焊接时对绝缘屏蔽造成损伤。d.纵向阻水作用。由于外界因素造成铝护套破损而进水，缓冲层会迅速吸水膨胀，将铝护套破损处堵塞，阻止水分再进入，使水分不能沿电缆纵向扩散。4、半导电缓冲层的作用5、焊接铝护套的优点铝护套有以下几个作用a.承受短路电流；b.防水作用；c.对绝缘线芯起保护作用。焊接铝护套的特点a.采用冷轧铝板焊接，不仅厚度均匀，而且大大减少了杂质、微孔对铝护套带来的缺陷。b.氩弧焊接技术焊接温度低，最高为260℃（焊接点），由于氩气和氦气不断吹向焊接点，使散热迅速，避免了绝缘线芯烫伤（实测证明焊接点处缓冲层表面温度为60℃，电缆线芯外屏蔽表面为33℃）。而且氩气和氦气属惰性气体从而保护焊接点处铝不被氧化，确保了铝护套焊接处与整体电阻率和机械强度的一致性。c.采用铝护套氩弧焊接技术可任意调节铝护套与绝缘屏蔽的间隙，使绝缘屏蔽、半导电缓冲层、铝护套三者紧密接触，避免了因接触不良的容性充电电容而造成的电晕放电。d.焊缝机械强度高。通过权威部门鉴定认为，铝护套焊缝与其它部位无差别。6、电缆的可靠性公司生产的220kV交联电缆等效采用IEC62067/CDV标准文件《150（Um=170kV）以上~500（Um=550kV）挤包绝缘电缆及附件的试验方法和性能要求》生产。其中对例行试验中的局部放电试验和型式试验中的tgδ以及型式试验和抽样试验中阻水性能、绝缘层偏心度的要求严于IEC62067/CDV的规定。对绝缘层中的微孔、杂质以及半导电屏蔽层和绝缘层界面上的微孔和突起的要求等效采用美国AEICCS7-93《额定电压69-138kV交联聚乙烯绝缘有屏蔽层的电力电缆规范》的规定。公司220kV交联电缆在国内首家进行预鉴定试验，模拟电缆正常运行状态，使电缆组成一个封闭的系统，施加216kV（1.7U0）电压一年的时间，进行365个热循环的试验，结果表明：符合IEC62067/CDV标准文件要求，该产品质量稳定、性能优异。经热循环试验后的冲击电压裕度试验，1500kV未击穿，而IEC标准要求是1050kV。金属护套的应用及特点金属护套的作用–(1)隔水作用：防止XLPE绝缘接触到水分产生水树技，金属套是电缆的径向防水层；–(2)能承受零序短路电流热稳定性好–(3)对绝缘线芯起保护作用，避免外力对绝缘线芯产生的破坏作用。此外还有屏蔽和防腐蚀等功能发展过程挤包铅套-----纵包铝塑覆合带----挤包铝护套--------氩护焊接铝护套-----金属护套的应用及特点不同金属护套的特点铅护套铅的比重为11.34是铝的4.2倍，铅套原材料的成本要比铝套大的多。以110KV1×630平方毫米电线为例作一对比：铅套厚度为4mm，铝套为2mm；在每米铅套电缆中，铅的重量是铝套电缆中铝重量的7.5倍。按99年同期的市场价格计算，铅的原料每吨价格虽是铝的34％，而铅钳套内铅原料成本价是铝的2.5倍。如技术条件中对短路持续时间提了过长的要求时，在设计铅套的热稳定中要增加铜丝屏蔽，会使两种金属套的原料成本相差更大。综合护套交联电缆具有重量轻尺寸小和造价低的特点，可在零序短路容量不大的系统中使用；在短路容量大的系统内需加铜丝屏蔽，在造价上的优势少有逊色。国产