10千伏电缆接头工培训教材要点.doc
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1、第一章 电力电缆基础知识 低压配电电压 220/380V、中压配电电压 10kV、20KV高压配电电压 35kV根据输电技术特点,输电电压等级划分为三级:高压输电电压 66KV、110KV超高压输电电压 220kV 、330kV、500kV特高压输电电压 750 kV、1000kV及以上电力电缆的电压等级依照输、配电电压等级划分。然而,电力电缆通常把1kV电压等级的电缆用于220/380V低压系统,635kV电压等级的电缆称为中压电缆,而把110kV电压等级的电缆称为高压电缆,把220500kV电压等级的电缆称为超高压电缆。什么是电线电缆?用以传输电力、传递信息和实现电磁能量转换的电工产品,其
2、中用于输送和分配大功率电能的电缆叫电力电缆。 电力电缆线路作为电网中输送和分配电能的主要方式之一,具有如下基本特点:1. 由于电缆可以使缆芯间距离很小,可以缩小空间,减少占地。2. 可沿已有建筑物墙壁或地下敷设,电缆作地下和水底敷设,不占地面和地面上的空间,有利市容整齐美观。3. 不受外界环境影响,可避免强风、雷击、雨雪、污秽、树木和鸟等造成架空线的短路和接地等故障,大大提高供电可靠性。4. 运行安全可靠,减少运行维护的工作量。5. 电缆的电容较大,电缆线路本体呈容性,有利于提高电力系统的功率因数。一般情况下不需要采取改善功率因数的措施。按照敷设方式,电力电缆作为输、配电线路主要可分为三种类型
3、:1. 地下输、配电线路。这种线路的电缆敷设方式有:直埋、排管和填埋电缆沟。2. 水下输电线路。水下输电线路是将电缆敷设于江河湖水底或海洋水底。3. 空气中输、配电线路。空气中输配电电缆敷设方式有:敷设在厂房、沟道、隧道内、竖井中、桥梁桥架上及架空电缆等。电缆线路的优点(1)占用地面和空间少、有利于美化城市(2)供电可靠性高(3)对人身安全性高(4)有利于提高电力系统的功率因数(5)运行、维护工作简单方便1. 电缆线路的缺点(1)成本高、一次性投资费用大(2)线路不易变更(3)线路不易分支(4)故障测寻困难、修复时间长(5)电缆头的制作工艺要求高、费用高一、电力电缆的种类电力电缆可以有多种分类
4、方法,如按电压等级分类、按导体标称截面积分类、按导体芯数分类、按绝缘材料分类、按功能特点和使用场所分类等。1. 按电压等级分类 我国电力电缆标称截面积系列为:1.5、2.5、4、6、10、16、25、35、50、70、95、120、150、185、240、300、400、500、630、800、1000、1200、1400、1600,共24 二、电力电缆的基本结构不论是何种电力电缆,其最基本的组成有三部分,即导体、绝缘层和护层。对于中压及以上电压等级的电力电缆,导体在输送电能时,具有高电位。为了改善电场的分布情况,减小导体表面和绝缘层外表面处的电场畸变,避免尖端放电,电缆还要有内外屏蔽层。总的
5、来说,电力电缆的基本结构必须有导体 (也可称线芯)、绝缘层、屏蔽层和护层四部分组成,这四部分在组成和结构上的差异,就形成了不同类型、不同用途的电力电缆,多芯电缆绝缘线芯之间,还需要添加填芯和填料,以利于将电缆绞制成圆形,便于生产制造和施工敷设。以下是这四个组成部分的作用和要求。1) 线芯作用线芯的作用是导电,用来输送电能,是电缆的主要部分之一。1) 导电性能好所以要求线芯材料的导电性能好,以此来减少导体功率损耗和发热,进而增大电缆的输送容量。2) 机械性能高为了易于加工与使用,导体材料既要有一定的抗拉强度,又要有一定韧性。3) 资源丰富(3)规格与结构指电缆具有多少根线芯,一般有单芯、二芯、三
6、芯、四芯、五芯电缆五种形式。3) 形状有圆形、椭圆形、中空圆形和扇形线芯四种。 2) 绝缘层作用它能将线芯与大地以及不同相的线芯间在电气上彼此隔离,从而保证在输送电能时不发生相对地或相间击穿短路,因此绝缘层也是电缆结构中不可缺少的重要组成部分。(2)材料要求在15kV/mm之间,电压等级越高的电缆,对绝缘材料的耐压强度的要求越高。 3) 耐电晕性能好4) 化学性能稳定5) 耐低温6) 耐热性能好7) 机械加工性能好8) 使用寿命长3.屏蔽层作用1).导体屏蔽可均化绝缘上的电场分布,减少因表面效应所增加的导体表面最大场强,正常情况下使导体周围电场分布均匀。防止气隙、提高耐局部放电、树枝放电的特性
7、;抑制树枝引发的作用。当导体表面金属刺入绝缘时,会引起电场集中,而引长电树枝。半导电屏蔽将有效的减弱毛刺附近的场强,从而使耐树枝放电特性得到极大的改进;2).绝缘屏蔽绝缘屏蔽同样起到均化电场的作用,另外在较高压下,由于运行中电缆弯曲部分受到张力作用伸长,若此时存在局部放电,则会由于表面弯曲产生微观裂纹导致电树枝引发或表面受局部放电腐蚀引起新的开裂引发新的树枝,绝缘屏蔽能够能够有效的的防止这类电树枝的引发。绝缘屏蔽同样可以防止金属屏蔽与绝缘层间的气隙的有害作用。3).金属屏蔽,加强和限制电场在绝缘内的作用,使电场方向沿沿绝缘半径方向;用于三相四线制系统时可作为中性线,承担不平衡电流;铜带屏蔽电缆
8、有较优越的防雷性;防止电缆轴向表面放电,电缆在没有良好的接地环境中,由于半导电层有一定的电阻系数,在电缆轴向可以引起电位的分布不均匀而造成沿表面放电;在正常情况下流过电容电流,短路时作为短路电流的回路;3.护层作用护层的作用是密封保护电缆线芯免受外界机械损伤,潮气、水分的侵入,影响电缆线芯的绝缘电性能和机械老化性能指标;有些电缆的外护套还具有阻燃的作用,因此它的制造质量和敷设质量对电缆的使用寿命有很大的影响。1) 内护套:其作用是密封和防腐,所以应采用密封性能好、不透气、耐热、耐寒、耐腐蚀、具有一定机械强度且柔软又可多次弯曲、容易制造和资源丰富的材料。 2) 外护层又可分成以下三个部分。内衬层
9、:它在内护套和铠装层之间,其作用是为了防止内护套受腐蚀和防止电缆在弯曲时被铠装损坏。它主要是由麻布或塑料带等软性织物直接包绕或涂敷沥青后包绕在内护套上的材料,要求它具有柔软和无腐蚀性,防火要求高的电缆还需阻燃。铠装层:它在内衬层和外被层之间,其作用为防止机械外力损坏内护套。它的材料主要为钢带或钢丝,要求它应具有较高的机械强度。外被层或外护套:它在铠装层外,是电缆的最外层,其作用是为防止铠装层受外界环境的腐蚀。它的材料有聚氯乙烯或聚乙烯等。 三、几种常用的固体挤包绝缘电力电缆结构图1-1图1-4 1.软铜导体 2.导体屏蔽 3.乙丙橡胶绝缘 4.绝缘屏蔽 5.金属屏蔽层 6.橡胶护套第三节 电力
10、电缆的型号和应用场合一、电力电缆的型号及命名表1-1 电力电缆产品型号中字母含义类别、特征绝缘导体内护套其他特征电力电缆(省略)Z-纸T(省略)-铜Q-铅D-不滴流;F-分相P-贫油;CY-充油Z-直流; N(A、B)耐火性能等级 ;WD无卤低烟; DD-低卤低烟;ZR-阻燃ZA、ZB、ZC阻燃性能等级X、E-橡胶L-铝LW-波纹铝V-聚氯乙烯V-聚氯乙烯Y-聚乙烯Y-聚乙烯YJ-交联聚乙烯H-橡胶F-氯丁橡胶(4)外护层代号数字的含义如表1-2所示。表1-2 外护层代号数字的含义代号铠装层外护套0无1连锁钢带纤维外被2双钢带聚氯乙烯外护套3细圆钢丝聚乙烯外护套4粗圆钢丝6双非磁性金属带铠装7
11、非磁性金属丝铠装1. 电缆型号的识别举例ZQ22铜芯,纸绝缘,铅包,钢带铠装,聚氯乙烯外护套电力电缆。ZLQD22铝芯,不滴流纸绝缘,铅包,钢带铠装,聚氯乙烯外护套电力电缆。VV 铜芯,聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆 VY 铜芯,聚氯乙烯绝缘聚乙烯护套电力电缆 VV23 铜芯,聚氯乙烯绝缘钢带铠装聚乙烯护套电力电缆VLV32铝芯,聚氯乙烯绝缘细钢丝铠装聚氯乙烯护套电力电缆YJV 铜芯,交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆YJY铜芯,交联聚乙烯绝缘聚乙烯护套电力电缆YJLV22 铝芯,交联聚乙烯绝缘钢带铠装聚氯乙烯护套电力电缆YJV23 铜芯,交联聚乙烯绝缘钢带铠装聚乙烯护套电力电缆YJV32
12、铜芯, 交联聚乙烯绝缘细钢丝铠装聚氯乙烯护套电力电缆YJLV33 铝芯,交联聚乙烯绝缘细钢丝铠装聚乙烯护套电力电缆ZRC-YJY22 铜芯,交联聚乙烯绝缘钢带铠装聚氯乙烯护套C级阻燃电力电缆ZRC-YJLV22 铝芯,交联聚乙烯绝缘钢带铠装聚氯乙烯护套C级阻燃电力电缆第四节 电力电缆的材料一、电力电缆的导体材料电缆线芯的作用是输送电流。为减小电缆线芯上的电压降和功率损耗,电缆线芯一般用具有高电导系数的铜或铝制成二、电力电缆的绝缘材料作为电缆绝缘层的材料除满足前述基本性能的要求以外,价格还应当便宜。绝缘材料的价格对电缆的造价影响很大,价格昂贵,就不能大范围使用。1. 电缆纸电缆纸的基本成分是木质
13、纤维素,纤维素是一种天然的高分子化合物,它常用软木中的松杉料如黄柏、白松、红毛杉等木材制成。它具有很高的稳定性,不溶于水、酒精等有机溶剂,同时也不与弱碱及氧化剂等起作用,因此,纯纤维素做成的纸经久耐用。 1、浸渍剂浸渍纸绝缘的浸渍剂按其粘度可分两大类,即粘性浸渍剂和高压电缆油。常说的浸渍剂是指35kV及以下浸渍纸绝缘电缆用的,它实际上是光亮油和松香等的混合物,由于现代化学工业的发展,合成微晶蜡逐步代替了松香。2. 聚氯乙烯(PVC)聚乙烯(PE)交联聚乙烯(XLPE)聚乙烯虽然具有一系列优点,但耐热性和机械性能低,蠕变性大,易产生环境应力开裂,妨碍聚乙烯在电缆绝缘中的应用。 乙丙橡胶(EPR)
14、乙丙橡胶是以乙烯、丙烯为主要单体,采用三氯氧钒与倍半氯乙基铝催化体系,在常温低压下溶液混合而成。 3. 硅橡胶(Si-o)硅橡胶是一种特种橡胶,所谓的特种橡胶,就是在一项性能上超过通用橡胶,以适应特种绝缘的要求,为使得能在某一项性能上突出,所用的单体就要比通用橡胶的昂贵。硅橡胶以耐热著称,是一种耐热橡胶。三、电力电缆的屏蔽材料油纸电缆的导体屏蔽材料一般用金属化纸带或半导电纸带。绝缘屏蔽层一般采用半导电纸带。半导电纸有单色和双色两种。半导电纸是在纸纤维中掺入胶体碳粒所制成的纸。半导电纸的表面不应有皱纹、折痕及各种不同的斑点;纸面不应有穿孔、裂口和光线通过的小孔以及肉眼可见的金属杂质微粒。金属化纸
15、是用电缆纸作基材,用粘合剂粘合铝箔后形成的复合纸,铝箔必须紧密地粘贴在电缆纸上,不应有脱胶和气泡存在,边缘应整齐,不应有锯齿形和倒刺现象。应注意交联聚乙烯半导电层呈空间网状结构,用砂纸打磨后,导电性能明显降低,可通过加热的方法使内层碳黑析出,恢复导电性能。第五节 电力电缆头的基础知识电力电缆头是电力电缆线路的重要组成部分,只有通过电缆头,才能实现电缆与电缆之间的连接,电缆与架空线路、变压器、开关等输电线路和电气设备的连接,才能发挥输送和分配电能的作用。电缆头包括电缆终端和电缆中间接头。一、 电力电缆头的基础知识1、 电缆头的作用 1)均匀电缆末端电场分布,实现电应力的有效控制 。2) 通过接线
16、端子、出现杆实现与架空或其他电气设备的电气连接 3)通过终端的接地引出和接续,实现电缆线路的接地 4)通过终端的密封处理实现电缆的密封, 免受潮气等外部环境的影响。 2、 电缆终端的分类电缆主要分为终端和中间接头两大类。(1)终端的分类 绕包式、浇注式、模塑式、热缩式、冷缩式、预制式。二、电力电缆中间接头中间接头是将两根电缆对接,并在连接处恢复电缆的导体、绝缘、屏蔽层和保护层的功能,使电缆线路连续的装置。图1-15所示是三芯交联聚乙烯电缆中间头示意图。图与双头螺栓连接时先对正,上两扣后感觉无异常方可继续上紧,注意1-15 中间接头的作用;1、电应力的控制2、实现电缆与电缆之间的电气连接3、实现
17、电缆的接地或接头两侧电缆金属护套的交叉互联4、通过中间接头的密封实现电缆的密封三、 电缆附件的基本技术要求 1)导电性能良好 2)绝缘性能良好3)密封性能良好4)机械强度良好5)防腐蚀 第一节 工具使用基本方法锯割操作应注意以下几点:(1) 锯条安装要挺直不歪斜,松紧要适当,一般以两个手指力旋紧为宜,否则锯条容易折断。(2) 起锯时要有一定起锯角,起锯角一般为15。平锯锯齿不易切入,起锯角过大,锯齿会钩住工件棱边。起锯时可用拇指挡住锯条,使它正确地锯在划线位置上,直到锯到槽深为23mm,可不必再挡了。图2-3 锉刀和两手握锉姿势图2-3 1木柄;2一舌;3一锉刀尾;4一面齿;5一底齿;6一边;
18、7一锉刀面;8一锉齿(3) 用弓锯锯割,朝前推时,左手应施加压力,朝后拉时,应把弓锯微微抬起。弓锯的锯割速度以每分钟往复2040次为宜,一般锯割软材料速度快些,锯割硬材料速度慢些。 1. 锉刀的基本操作方法(1) 较大锉刀握法,用右手握着锉刀柄,柄端顶在拇指根部的手掌上。把左手的手掌横放在锉刀最前端的上方,拇指根部的手掌轻压在锉刀头上。锉削时左手肘部要提起。(2) 基本锉削方法。锉削方法有顺向锉,交叉锉和推锉三种。三、压接钳压接钳是实现导体压接的工具。其功能是,应用杠杆或液压机械原理,给压接模具施加一定压力,使电缆导体和连接管在连接部位产生变形,挤压或成一体,实现可靠的电气连接构成导电通路,并
19、具有足够的机械强度四、 刀具电工刀和裁纸刀是电缆头制作安装的必备工具,刀片可切割电缆外护套、绝缘层等。 注意事项:削绝缘屏蔽斜坡,削绝缘倒角电工刀应以45度斜切入电缆;1. 要求尺寸掌握准确,不能伤及下一层;2. 使用完毕后,应及时将刀刃收回到刀柄内。3. 五、喷枪喷枪是用来为搪铅或加热热收缩材料提供火源的一种工具。 万用表万用表是电工测量中常用的表计,用来测量交、直流电压、电流和电阻等。万用表有数字式和指针式两种。指针型测量时指针稳定,便于测量,常常被采用。绝缘电阻表(兆欧表)绝缘电阻表是用来测量电缆或电气设备绝缘的绝缘电阻的,有高阻计、手动指针式和电动数字式三种性能结构(1)每种绝缘电阻表
20、的输出电压是定的,有l00V、500V、1000V、2500V、5000V 6种,以供不同电压等级的电缆测量用(数字绝缘电阻表有10000V等级的);(2)手动绝缘电阻表的转速为120r/min;(3)各种绝缘电阻表的测量范围均为0。第二节 基本操作工艺一、校潮1. 油浸纸绝缘电缆校潮油浸纸绝缘电缆应将纸绝缘逐层撕下,浸入140150的电缆油中观察,如果有泡沫冒出,说明有潮,有噼啪声,则说明受潮严重。也可以撕下23绝缘纸,点燃燃烧,如果纸带上火头处有泡沫,说明有潮,并伴随有噼啪声,说明受潮严重。绝缘层如果有潮,则应切除电缆,直至电缆无潮为止。2. 挤包绝缘电缆校潮挤包绝缘电缆应逐层解剖,观察铠
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