高压XLPE绝缘电力电缆皱纹铝护套的应用.pdf
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1、2 0 0 3 年第 4期 No 4 2 00 3 电 线 电 缆 El e c t r i c W i r e& Ca b l e 2 0 0 3年 8月 Au g, 20 03 高压 XL P E绝缘 电力电缆皱纹铝护套的应用 杨俊 家, 昊宗新 , 孙 青 ( 山东鲁能泰山 电缆股份有限公 司, 山东 新泰 2 7 1 2 O O ) 摘要 : 本文重 点分析 了纵 包氩弧 焊皱纹铝护套 的各种特性 , 从 不 同的角度分析 了纵 包氩弧 焊皱纹铝护 套在 电 缆 应用的可靠性 。 关键词 : 高压 交联 聚 乙烯绝缘 电力 电缆 ; 氩弧 焊; 温度场 ; 抗拉强度 ; 可靠性 中图分
2、类号 : T M2 4 7 1 文献标识码 : A 文章编号 : 3 1 1 3 9 2 ( 2 0 0 3 ) 0 4 0 0 4 4 0 3 Ap pl i c a t i o n o f t h e c o r r u ga t e d a l umi ni u m s he a t h i n HV XLPE p owe r c a b l e s YANG J u n i i a e t a 1 ( Lu n e n g Ta i s h a n Ca b l e Co ,L t d ,S h a n d o n g,Xi n t a i 2 7 1 2 0 0,S h a n d
3、o n g Pr o v i n c e, Ch i n a ) Abs t r a c t:Thi s pa pe r p r e s ent s mai nl y t he c h ar a c t e r i s t i c s of t h e l on gi t ud i na l l y wr ap pe d ar go n a r c wel de d c or r ug a t e d a l umi ni u m s he a t hThe r e l i ab i l i t y of t he ap pl i c a t i on of t he c or r ug at
4、 e d a l umi ni um s h e at h i n powe r c a bl e s wa s a na l i z e d f r om d i f f e r e nt a s pe c t s Ke y wor ds:HV XLPE p owe r c ab l e s;a r g on ar c we l di ng;t e mpe r at ur e f i e l d;t e n s i l e s t r e n gt h;r el i a bi l i t y l 引 言 为了提高高压交联聚 乙烯( XL P E) 电力电缆 的 各 项 性 能指 标 的稳 定
5、 性 , 防止 电缆绝 缘 层 被 外界 潮 气及水分的侵入 , 以保证电缆具有优异的绝缘性能 , 使电缆能在各种环境下使用 , 电缆应包覆金属护套。 金属护套 的作用主要有三个 : ( 1 )防水作用。防止 XL P E绝缘接触到水分后 产生水树枝 , 作为电缆的径向防水层 ; ( 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 。 2 金属护套 的种类及铝护套 的应 用 2 1 金 属 护套 主要 的种 类及 其 比较 金属护套必须具有 良好的机械性能、 耐腐蚀 以 及良好 的密封
6、性能和导 电性能。通常使用的金属护 套材料有铅 、 铝等 , 而大截面的 XL P E绝缘 电缆 , 为 了减少护套的损耗而采用不锈钢作为电缆的金属护 套 。 铝作为护套材料 , 具有 以下几个优点 : ( 1 )铝是地壳 中分布最广的金属材料之一, 约 占地壳重量的 7 5 8 , 来源可靠且价格低廉 ; ( 2 )铅 的密度较高约为 1 1 3 4 g c m , 而铝的密 收稿 日期 : 2 0 0 2 1 0 0 5 作者简介 : 杨俊 家( 1 9 6 9 一 ) , 男 , 山东新 泰人 , 工程师 作者地址 : 山东新泰市金斗路 1 0 0号 2 7 1 2 o o 度较低约为
7、2 7 0 g c m。 , 只有铅密度的 1 4 , 这可 以 使 电缆的重量大大减轻 , 有利于电缆的制造 、 运输和 安装 ; ( 3 )铝 的 机 械 强度 高 , 结构 稳 定 , 蠕 变 小 , 疲 劳 强度高 。 因此 , 电缆护套材料较多采用铝或铝合金材 料 。 2 2铝护套 被 覆的 方式 铝护套的被覆方式有两种 。一种是在压铝机上 挤制而成的无缝铝护套 , 另一种是 由冷轧铝板卷包 后用氩弧焊接机焊接而成的纵包焊接皱纹铝护套 , 两者 的 比较如 下 : ( 1 )挤制成型的铝护套。压铝机是一种精密设 备 , 体积庞大, 造价昂贵, 生产工序、 工艺流程 比较复 杂, 且能
8、耗和功耗很高, 不是一般的电缆厂所能承受 的, 因而生产的铝套 电缆成本较高 。 在 挤 铝 时 必须 选 用 可 塑性 好 、 纯 度 较 高 的铝 锭 来减 小挤 制 的压力 。所 用铝 纯度 应不 低 于 9 9 6 。 铝的熔点较高( 6 5 8 。 C) , 因此通常把圆柱形 的铝 锭先预热到 4 5 0 。 C左右 , 然后将其一端 冲击加热到 5 3 0 。 C, 再装入工作筒进行铝护套的挤制 。 为了使铝锭 的表面光滑和清洁 , 并保证 它与压 铝机工作筒有 良好 的配合 , 铝锭在使用前需进行专 门的表面切削精加工。圆铝锭 的尺寸与所用设备有 关。铝锭内部不应有夹杂物 、 砂
9、眼和气孔 , 这些缺陷 的存在必然会影响护套的质量 , 因此使用前需用超 声波探伤器对所有铝锭进行检查。 在挤制过程中, 为防止电缆绝缘的烫伤, 有的电 维普资讯 2 0 0 3 年第 4 期 NO 4 20 03 电 线 电 缆 El e c t r i c Wi r e& Ca b l e 2 0 0 3年 8月 Au g , 2 0 0 3 缆 制造 企 业采 用 含 铜 丝 的编 织 带 , 以 防止 绝 缘屏 蔽 层被烫伤; 另外 , 在挤制时应有较高的出线速度 ( 不 低于 1 2 1 5 m mi n ) , 以缩短高温对 电缆的作用时 间。 由于交 联聚 乙烯 绝缘 的膨 胀
10、系数 比铝护 套 的膨 胀 系数大 , 因此 在铝 护 套与 绝缘 层 之 间必须 留有 足 够 的膨 胀 空 间 , 如 果无 间隙 或 间隙不 够大 , 绝缘膨 胀 后 会 在绝 缘 表面 留下 波纹 的 凹痕 , 这会 影 响 电 缆 的 电气性 能 。 由于有 较 大空 隙的存 在 , 制造 纵 向阻水 电 缆 比较 困难 。 ( 2 )纵包 焊 接皱 纹 铝护 套 。纵 包焊 接 皱纹 铝 护 套 是 由冷 轧 铝板 卷 包成 型后 , 用 氩 弧 焊接 机 焊 接 而 成 。 氩 弧焊 焊接 机组 通常 由放 带 、 清 洗 、 剪边 、 卷包 成 型 、 焊 接 、 牵 引 、
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