王立+王敬云

摘要：電力行業(yè)的不斷發(fā)展逐漸影響到電纜的銷售市場，現(xiàn)在市場上絕緣電力電纜的種類就有不少。文章對當前市場上使用最廣泛的XLPE絕緣電力電纜進行了分析。由于經(jīng)常發(fā)生電力電纜局部放電的情況，文章著重對電力電纜造成此種現(xiàn)象的因素進行分析，并且根據(jù)電纜的不同制造材料和制作的技術(shù)水平進行測試，希望可以從中找到一些規(guī)律，發(fā)現(xiàn)正確的防范措施。

關(guān)鍵詞：XLPE絕緣電力電纜；局部放電；影響因素

中圖分類號：TM247 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）01-0050-02

1 概述

由于XLPE絕緣電力電纜多為大截面的形式，所以在制作當中不可避免地會出現(xiàn)截面直徑過大、體積重量超標、成本高等種種現(xiàn)象。因此，企業(yè)為了減少制作大截面電力電纜的成本，就要不斷地對制作技術(shù)進行改良發(fā)展，并且要及時地加強基本員工的專業(yè)知識操作水平，從而保障企業(yè)的產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量。本篇文章主要會對截面面積大于500mm2的絕緣電力電纜的局部放電影響原因與預防防范措施進行總結(jié)。

2 局部放電產(chǎn)生的原因

大截面XLPE絕緣電力電纜會產(chǎn)生較為弱小的放電，由于放電較弱，在電纜的使用初期不會有什么影響，但這是一種持續(xù)性放電，一天二十四小時都在放電，隨著時間的逐漸變長，電纜的絕緣性能會在放電的光、電輻射的影響下變得慢慢失去絕緣性能，最終造成斷電的事故發(fā)生，不但影響到電纜的正常使用，還會對運行中的設備帶來巨大的損害。在電場集中的區(qū)域，因為大截面XLPE絕緣電力電纜在絕緣中存在弱點，當電場的強度達到介質(zhì)擊穿場強的時候，就會導致這一區(qū)域產(chǎn)生放電。比如當固體或者液體介質(zhì)中存在氣泡，由于電壓的影響，氣泡會被擊穿，進而產(chǎn)生局部放電。

3 環(huán)境條件對局部放電產(chǎn)生的影響

影響局部放電的環(huán)境因素主要有溫度、濕度和大氣壓力。溫度方面：由于溫度的升高會加強氣泡中的氣體壓力，氣泡氣體壓力增大會改善液體的吸氣性能，從這方面看溫度升高將有利于減弱局部放電，然而溫度升高也會加速高聚物的分解，使得低分子物質(zhì)揮發(fā)掉，這有可能加劇局部放電；濕度方面：當濕度過大時，會增大不均勻電場中的電導和介電常數(shù)，進而改善該區(qū)域的電場分布情況，局部放電也就會隨著改善，但當濕度過大時，會使得那些不適于過濕環(huán)境的材料表面產(chǎn)生水珠，這會導致新的放電點的形成，這種現(xiàn)象主要發(fā)生在層壓制品和纖維材料上；大氣壓方面：在大氣壓力較低的地區(qū)，由于大氣壓力小，使得電纜起始放電電壓低，而這種情況下發(fā)生局部放電現(xiàn)象，其帶來的影響就更大，因此要特別注意大氣壓力低的區(qū)域的電纜局部放電性能。

4 導電線芯的絞制及其半導電帶的繞包

當絕緣電力電纜受到較大的壓力的時候，并且在電纜線的外包裝是鋁制的時候，很容易產(chǎn)生松股的情況。但是，電力電纜在制作的時候經(jīng)常會采用壓輪緊壓式的工藝，因此，電纜便會被擠壓成橢圓形狀，而變形就會對電纜的絕緣性能產(chǎn)生不良的影響。經(jīng)過總結(jié)主要有以下兩種影響：

（1）導體的主要制作工藝的一道步驟便是要將其從機頭的內(nèi)膜中擠壓出來，但是由于導體在這個過程中必須要經(jīng)過固定的模具，在受到壓力與模具的摩擦力時，導體的直徑面積會變小，而長度會不斷增長，但是向后擠出的導體不受模具的定型，就會導致導體的外層出現(xiàn)散裝的形態(tài)，導致產(chǎn)品的生產(chǎn)中斷，輕則減少企業(yè)的收益，重則發(fā)生重大事故。

（2）雖說導體在出現(xiàn)外層導體松股的時候會勉強通過機械的內(nèi)膜，但是由于導體的兩頭都受到壓力的作用，就會發(fā)生導體外層的絕緣物質(zhì)被壓進內(nèi)部的現(xiàn)象。為了防止、減少以上現(xiàn)象的發(fā)生，本人建議采取以下兩種措施：

4.1 嚴格控制單線的伸長率

導體的制作加工工藝主要有兩種模式：一種是壓輪緊壓，另一種便是使用質(zhì)地硬的合金對其進行拉拔。前者容易造成導體的制作不精細、不圓滑的現(xiàn)象，但是此種工藝制作對機械設備的要求較小，制作的靈活性高，尤其是對機械內(nèi)部的口膜的控制可以更加方便快捷；而利用后者的制作工藝制成的導體的表面光潔度和圓滑度很高，導體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)也十分的緊密，產(chǎn)品的質(zhì)量非常高，但是，一旦導體被硬度極高的合金拉長了之后，便會對設備造成一定的負面影響，而且在導體的制作精度方面無法與前者相比，設備的調(diào)節(jié)也是著實的不方便或者說內(nèi)膜的直徑根本無法對其進行調(diào)節(jié)。要保證導體的表面可以制作的光滑且結(jié)構(gòu)緊密，就必須要保證對單線的控制尤其是對代替的可塑性要絕對保障，才可以更好地制作出使得客戶滿意的產(chǎn)品。在單線的可塑性不可靠的時候，會在經(jīng)過擠壓或是拉拔工藝的時候發(fā)生較為強烈的反彈，容易傷害到導體的內(nèi)部股線。

4.2 半導電帶及其臨時保護層的繞包

GBPT12706-2002在國家政府的有關(guān)部門處有著明確的規(guī)定，在電壓高于3.6P6kV、導體的截面大于500mm2的時候，絕緣電力電纜的整體制作應該采用復合的方式，利用半導體電帶和擠包半導墊層復合是首要選擇。在此種制作工藝的基礎(chǔ)上，可以促進加強導體的緊密性和減少壓力過大使擠出物被壓進物體，從而導致導體的外部絕緣層變形。在產(chǎn)品制作的時候，必須要考慮到導體的單位長度和自身的重量，因此要酌量加強對機械的牽引力的控制，當導線在經(jīng)過機械內(nèi)部的絞線機部位的時候，導體會受到一定的擠壓，但是在實際操作中一定要盡量減少半導電帶受壓受損，進而減少對半導體外部的絕緣物質(zhì)的形變。因為導線外部的形變、凹凸會導致導線的局部放電變大，這樣就會超過國家制定的標準規(guī)定甚至會在導體應用在電纜的時候?qū)㈦娎|擊穿。因此，為了加強半導電帶的質(zhì)量和使用壽命，導線外層最好使用密度極高的保護層對其外部進行保護，當前行業(yè)中應用最廣的還是無紡布。在安裝保護層的時候要將其與半導電帶的方向安裝為同向繞包，同方向的裝置有利于導體應用在機器的時候保證可以正常順滑運轉(zhuǎn)，同方向的繞包可以減少保護層在導線的表層形成褶皺、空隙等現(xiàn)象。經(jīng)過經(jīng)驗總結(jié)，保護層應與半導電帶同向繞包，其目的是使半導電帶的帶盤和保護層的帶盤處于同一繞包頭，有利于繞包頭的平穩(wěn)轉(zhuǎn)動，但更重要的是同向繞包不會使半導電帶產(chǎn)生皺褶。

5 結(jié)語

制作精良的大截面交聯(lián)電纜導體的表面呈現(xiàn)光滑、圓潤、結(jié)構(gòu)精致的狀態(tài)，這些可以作為減少電力電纜局部放電電量的重要基礎(chǔ)。局部防止數(shù)值越小的電力電纜導體越有利于將其應用于大型、重要工作計劃中，并且可以將其作為國家根據(jù)其制作水準對當前導線市場進行制定更加標準的規(guī)定。

參考文獻

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動向[J].電工技術(shù)雜志，2009，（7）：21-22.

作者簡介：王立（1983—），男，天津人，國網(wǎng)天津市電力公司城西供電分公司助理工程師，研究方向：電氣工程；王敬云（1987—），女，天津人，天津市天友建筑設計股份有限公司助理工程師，研究方向：電氣設計。endprint