单芯1000mm^2 XLPE电力电缆的设计制造及使用.pdf

2 0 1 1 年第 1 期 NO1 2 01l 电 线 电 缆 El e c t r i c W i r e Ca b l e 2 0 1 1年 2月 F e b， 2 0l1 单芯 1 0 0 0 m m 2 X L P E电力 电缆的设计制造及使用 王 国忠 ( 江苏通光强能输电线科技有限公司 ， 江苏 海 门 2 2 6 1 o o ) 摘要 ： 介绍 了6 6 k V 1 0 0 0 m m 铜 芯交联 聚乙烯 ( X L P E ) 绝缘钢 带铠 装 阻燃 电力 电缆 的设计制造及安 装后 的 事故处理 ， 提 出了中低压单芯 电力电缆使 用注意事项。 关键 词 ： 单芯 中低压 大截面 X L P E绝缘 电力电缆 ； 分割导体 ；不锈钢带铠装 ； 设计 ；制造； 使 用 中图分类号 ： T M 2 4 7 1 文献标识码 ： A 文章编号 ： 1 6 7 2 6 9 0 1 ( 2 0 1 1 ) 0 1 - 0 0 1 8 - 0 3 De s i g n，Pr o du c t i o n a n d App l i c a t i o n o f a 1 0 0 0 mi l l Si n g l e Co r e XLPE Po we r Ca bl e W ANG Guo z h o n g ( J i a n g s u T o n g g u a n g Q i a n g n e n g T r a n s mi s s i o n L i n e T e c h o n o l o g y C o ，L t d ，Ha i me n 2 2 6 1 0 0，C h i n a ) Ab s t r a c t ：I n t e r ms o f a 6 6 k V 1 0 0 0 mm c o p p e r c o n d u c t o r c r o s s l i n k e d p o l y e t h y l e n e( XL P E)i n s u l a t e d fl a me r e t a r d a n t p o we r c a b l e wi t h s t e e l t a p e a r mo u r i n g，t h i s pa pe r p r e s e nt s t he d e s i g n，p r o du c t i o n a n d t r o ub l e s h o o t i n g a fte r i ns t a l l a t i o nI t a l s o i nd i c a t e s t he ma t t e r s n e e d i n g a t t e n t i o n i n t he a pp l i c a t i o n o f s i n g l e c o r e MVLV p o we r c a b l e s Ke y wor d s：l a r g e s i z e s i ng l e c o r e MVLV XLPE p o we r c a b l e s；s e g me n t a l c o nd u c t o r ；s t a i n l e s s s t e e l t a p e a r mo u r i ng； de s i g n；p r o d uc t i o n；a p p l i c a t i o n 0 引 言 E l 前 ， 武汉某 单 位来 电 ， 告知使 用 国 内某 电缆公 司生产 的单芯 1 0 k V 6 3 0 m m 交 联 聚 乙 烯 ( X L P E) 绝缘电力 电缆 ， 先空载运行后加载时发生击穿。根 据介绍的情况 ， 回想起笔者 2 0 0 4年 7月处理过的某 化工公司的电缆使用事故 ， 多少有点相似 ， 故写此文 章， 介绍大截面中低压单芯电力 电缆设计 制造及使 用方 面的注 意事项 ， 供 电缆 制造 厂家 和使 用部 门的 相关 人员参考 。 1 Z R Y J V 6 2 6 6 1 1 0 0 0电缆 的设计制造 2 0 0 3年 1 1 月 ， 应某石油化工公 司的要求 ， 承接 了 9根 6 4 0 m长 6 k V 11 0 0 0 mm 单 芯 大 截面 铜 芯 X L P E绝缘钢带铠装阻燃电力电缆 的生产任务。 为了减少单芯铠装电缆的涡流损耗 ， 双方商定 ， 采用 非磁性的不锈钢带铠装 ， 参照 G B 1 2 7 0 6标准 ， 电缆 型号规格命名为 Z R Y J V 6 2 6 6 11 0 0 0 ， 这一写法 得到了该化工公司的认可 ， 但 由于化工公司电气设 备采购审批等的原 因， 双方约定 ， 采购指令不变 ， 型 号规格仍为 Y J V 2 2 - 6 11 0 0 0 ， 生产按双方洽谈的内 收稿 日期 ： 2 0 1 0 - 0 6 2 0 作者 简 介 ： 王 国忠 ( 1 9 6 2一) ， 男 ， 高级 工程 师 ， 总 工程 师 。 作者地址 ： 江苏海门市大生路 3 9 6 6号 2 2 6 1 O 0 容 进行 。 1 1电缆设 计 1 0 0 0 m m 导体采 用 四分 割结 构 ， 每一股 块单 线 结构为 6 1 2 4 0 。股块 紧压成型时， 紧压系数不 小于 0 8 5 ， 股块绞制时按规定节距旋转紧压导轮进 行预扭。分割导体绞合成缆时 ， 股块间纵包皱纹电 缆纸带， 股块的间隙用半导电阻水绳填充， 成品导体 外用半导电尼龙带扎紧 半导电尼龙带重叠绕包 ， 重 叠率 1 0 3 0 。导体屏蔽 、 绝缘和绝缘屏蔽采用 三层共挤设备完成 ， 内衬层、 外护套均挤包氧指数不 小于 2 8的阻燃 9 O 。 C P V C护套 ， 钢带铠装采用非磁 性的不锈钢带。设计的电缆结构如图 1所示。电缆 工艺流程设计为： 紧压股块绞制一分割导体绞合 成缆、 半导电尼龙带绕包一导体屏蔽 、 绝缘及绝缘 屏蔽挤制一铜丝及铜带屏蔽绕包一包带绕包 一 内衬层挤制一钢带铠装一外护套挤制 成 品检验 。 1 2电缆 制造 导体股块的绞制在 L J K 3 0 7 2型框式绞线机 上进行。绞制时， 采用分层紧压 ， 最后将股块紧压预 扭成型 ， 带有螺旋节距的 4个扇形股块在 2 8 0 0型盘 绞式 成缆机 绞合 成缆 ， 绞 合 节 距与 股 块 绞制 时 预扭 成型的节距相同。成缆时填充半导电阻水绳 ， 股块 间纵包皱纹电缆纸， 导体最外层依次重叠绕包半导 电尼龙带和无纺布带。无纺布带仅用作工艺制造过 程中的扎带， 主要用于防止半导电尼龙带损伤及半 2 0 1 1 年第 1期 No 1 2 011 电 线 电 缆 El e c t r i c W i r e Ca b l e 2 0 1 1年 2月 F e b， 2 011 现象? ” ， 我们是这样解释 的： 因为你们 听说 的这些 电缆都是三芯电缆 ， 在正常运行时， 流过三相线芯的 电流总和为零 ， 因此 ， 在金属屏蔽层外和金属护层上 基本没有磁链 ， 这样 ， 在金属屏蔽和护层两端就基本 没有感应电压， 所 以， 即使钢带与支架接触， 也不会 有感应电流流过， 但单芯电力电缆不同， 在磁性材料 组成的金属屏蔽和金属护层上将产生感应电势 ， 从 而会引起感应 电流。尽管采用了非磁性 的不锈钢 带 ， 但实际上 ， 目前使用的不锈钢带大多数不是真正 的非磁性材料 ， 充其量 ， 它仅仅是磁导率很低的弱磁 性材料。因此， 当电缆正 常运行 时， 仍会在金属 屏蔽和金属护套上产生感应 电势 ， 尤其是大截面电 缆电流流量很大 ， 产生 的感应 电势更高。因此如果 没有正确采用电缆线路交叉换位和接地保护措施 ， 一 旦产生 较高感 应 电压 及 其 引起 的感 应 电流 ， 再 加 上不锈钢带的电阻率是磁性钢带 的 5倍 ， 产生 的温 度很高， 最终导致护套击穿和损坏。最后 ， 我们提出 了如 下建 议 ： 图 4角 钢 已触 到 钢 带 上 ( 1 )沿电缆线路进行认真排查， 修复护套破损 部位 ； 室外 护套破 裂 处 ， 修 复时 还应 作 防水 处理 ； 电 缆处 理后作 耐压试 验 。 ( 2 )整修电缆支架 ， 将电缆搁置于支架上， 减少 其所受压强 ， 以便在电缆运行中， 随着温度上升而使 外护套 的机械强度下降时， 避免钢带与支架接触。 ( 3 )由于电缆线路较短， 估算护层上的感应电 势不会大于 5 O V， 符合 G B 5 0 2 1 7对感应 电压的要 求。故建议采用一端将金属屏蔽同钢带一起直接接 地 ， 另一端装设护层保护器。直 接接地端建议装设 在靠近电源的线路一端。接线方法见图 5 。 电 源 靖 图 5一端直接接地 ， 一端保护接地 ( 4 )由于敷设线路上还存在有多余长度 的电 缆， 建议电缆在水平面上采用蛇形敷设 ， 不应摆成像 “ 拉直的绳子” ， 便于在热循环过程中( 交流负载) ， 使 电缆的纵向热膨胀能得到更好的补偿。蛇形节距 为 46 1 1 1 ， 弧 高约 2 0 c m。 4 结束语 化工公司虽然没有完全按照我们的建议对线路 整改 ， 但整改后大部分敷设均能满足 G B 5 0 2 1 7的要 求 ， 另外 ， 整改中工厂派员到现场协助检查， 并共 同 进 行 了相关试 验 。2 0 0 4年 整 改后 至今 ， 再 未 发 生 因 电缆护层接地造成的停电事故。 通过本次事故的处理 ， 我们认为， 在类似的大截 面中低压单芯电力电缆设计和制造后 ， 有这样几点 应予以重视 ： 交付用户时 ， 应随盘附有使用说明书 ； 施工前 ， 电缆厂家应派技术人员同施工单位沟通， 提 出施工要求 ， 因为这类 电缆电压等级不高， 容易被一 些用电部 门忽视 ； 施工过程中， 指派有施工经验的工 程师到现场督导， 以避免不规范施工。 参考文献 ： 1 邓长胜 ， 周汉 良 磁性不锈钢丝编织铠装损耗 的实验研 究 J 电线 电缆 ， 2 0 0 5 ( 1 ) ： 2 2 - 2 4 ( 上 接 第 l 7页 ) 4 结束语 经 国家 电线 电缆 质量 监 督 检验 中心检 验 ， 结 果 表明按照上述设计 、 工艺试制的拖曳软电缆各项性 能指标优异， 均符合设计要求。 目前 已批量生产并 广泛应用于国内外各大港 口的机械装置上， 同时获 2 0 得 了国家实用新型专利。 参 考文献 ： 1 I E C 6 0 2 4 5 ： 2 0 0 8 R u b b e r i n s u l a t e d c a b l e s - r a t e d v o l t a g e s u p t o a n d i n c l u d i n g 4 5 0 7 5 0 V S 2 I E C 6 0 2 2 8 ： 2 0 0 4 C o n d u c t o r s o f i n s u l a t e d c a b l e s S