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河北坤诚分支电缆厂家

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高压交联电缆金属套设备选型考虑因素及发展趋势

2015-06-04 河北坤诚分支电缆厂家 阅读

到底选用哪种高压交联电缆金属套设备,当事厂家可根据自身的人力、物力和财力做出决定,但是也不可忽视对电缆性能的影响以及高压电缆技术发展的趋势。
   1. 金属套设备的选择
   选择什么样的金属套设备,应从所要制造的金属套的性能和经济性考虑,主要有以下六个方面:
   1)挡潮性能:金属套必须无破洞、砂眼、夹杂和裂缝等缺陷,确保具有良好的防水、挡潮、密封性能。
   2)屏蔽性能:金属套必须能够满足系统电气性能要求,具有结构上的电气连续性,确保能够传导额定短路电流。
   3)机械保护:金属套必须坚固、抗震,能抵抗内部热膨胀和外部机械应力。
   4)长期稳定性:金属套必须具有长期运行稳定性,确保电缆正常使用寿命。
   5)经济性:除了以上电气-机械性能以外,还应考虑设备的经济性,选择合理的性价比。目前,传统连续立式压铝机、康仿连续挤铝机和纵包焊接机这三种设备都在被使用。不论设备制造厂还是使用设备的电缆制造厂,对自己设备优缺点各执一词。从经济上考虑时,则会发现不同设备的投资成本相差甚大。下表列出了几种金属套设备的大约价格及其比例。
   几种金属套设备的大约价格及其比例。

设备种类
大约价格(万元RMB)
价格比例 %
Demag传统立式连续挤铝机+轧纹机
10000
100
BWE Conform连续挤铝机+轧纹机
2000
20
Uniwema纵包焊接机+轧纹机
3000
30
国产纵包焊接机+轧纹机
300
3
   由此可见,选择金属套设备时,从经济的角度来看,应选用性价比合理的BWE连续挤铝机,或者尤尼威马(Uniwema)纵包焊接机,或者国产的纵包焊接机。如第7节所述,在国内已经有BWE-SECRI和神马科技都在制造康仿型连续挤铝机,成都联士和新泰合利都在制造纵包焊接机,并且都有良好的运转记录,应该是首选的金属套设备。
   6)电缆用户的意见:电缆用户对金属套的意见,往往是电缆厂选择金属套设备类型的重要因素。长期以来,电力部门总是认为电缆金属套"无缝总比有缝好",抵制使用焊接型金属套,曾一度使纵包焊接设备受到冷落。于是,有些电缆厂不惜重金进口二手传统连续压铝机。这些二手设备有的性能尚可,有的几乎是一堆废铁。近几年来,由于很多电缆厂在使用纵包焊接设备,并且制造的金属套并没有发生什么问题,电力部门的观点也有所转变。 
   2. 金属套的发展趋势
   2.1 国外发展趋势
   国外从1797年开始用挤压法制作电缆的铅套。直到1900年以前,世界上几乎所有的大型电缆厂都是用活塞式挤压机制造铅套电缆。但由于铅套的机械强度小、重量大,后来又改用铅合金。可是,铅和铅合金套在电缆受振动、反复弯曲和热循环时会发生再结晶,进而形成微细裂纹,降低了阻水性能。铝套有挤压型(包括压铝和挤铝)、焊接型以及复合铝带型三种,其中陆用电缆以焊接波纹型应用最多。由于铝的耐腐蚀性很差,海底电缆已不推荐使用铝套。复合铝带综合护层由法国最先研制成功并使用。铝带的厚度为0.1-0.3mm,单面涂覆聚乙烯共聚物,纵包在电缆芯上并搭盖粘结。
   二十多年来,欧洲有不少传统压铅、压铝机旧设备卖到中国,据说现在欧洲还剩下一台旧设备等待出售。也就是说,欧洲除了还在一些400kV和500kV电缆上使用铅套之外,已基本上抛弃了传统的立式压铝机,而大量采用焊接设备。虽然欧美一些电缆公司例如美国南方电线公司(Southwire)、德国ABB、法国西莱克(Silec)和耐克森(Nexans)等的高压交联电缆,在采用各种形式的金属护层:铝带+铜丝、铅包、铅包+铜丝、平滑焊接铝套、波纹焊接铝套,69kV和115kV级电缆也采用铝带粘结综合护层,但是除了海底电缆采用铅合金套之外,陆用电缆采用最多的是焊接型铝套。
分支电缆 1. 紧压分割导体
2.1导体屏蔽
2.2 XLPE绝缘
2.3 绝缘屏蔽
3. 阻水带
4. 金属套
5. 外护套
6. 测温光纤
 
法国西莱克(Silec)电缆公司的400kV光纤复合铅套交联电缆
   2.2 国内发展趋势
   我国高压和超高压交联电缆制造业正在迅速发展。多年来,电力部门选择金属套的顺序是挤压铅套-挤压铝套-焊接铝套-铝塑综合套。在陆用电缆金属套的选择上,焊接铝套曾受歧视,而挤压铝套受欢迎,迫使一些电缆制造厂不惜重金进口二手压铝机。由于国内铝套焊接轧纹设备不断改进、检测手段不断完善以及辅助阻水材料不断进步,使焊接铝套的质量和电缆整体防水密封性大大提高,焊接铝套电缆逐步被用户接受,至今已成为高压交联电缆金属套的主流。
   3. 科学对待高压交联电缆金属套
   长期以来,电缆制造厂和电缆用户对高压交联电缆金属套的"有缝还是无�"一直争论不休。由于市场竞争的需要,使用"无缝"金属套设备的厂家攻击使用"有缝"金属套设备的厂家。电力部门出于防水密封性能的考虑,则坚持"无缝总比有缝好"。这些观点都不是科学发展的观点。要坚持科学发展观,以历史的、发展的、综合的观点科学地对待电缆金属套。挤压型金属套固然有其优良的密封性能,但并非完美无缺,焊接型金属套并非一无是处。
   上海电缆研究所曾经进行过焊接铝套的机械强度试验,发现焊缝的抗拉强度略大于焊缝周围铝的抗拉强度,还略大于铝套本身的抗拉强度。上缆所还进行过波纹焊接铝套电缆的温度分布试验,发现在焊缝处温度到达700℃时,用热电偶分别测量铝套内阻水层上分别相隔90度的三点温度为69、43、37℃,在阻水层下则分别为34、26、27℃,其原因是铝套只有一条焊缝,温度虽高但能量不大,并且铝的散热很快,所以电缆绝缘上的温度很低。同时,西安交大绝缘研究室也进行了电缆铝护套焊接温度场的数值计算,在绝缘层附近的温度基本上是40℃左右。两个研究机构的试验结果基本一致。
   实践证明,传统的压铝机由于价格昂贵,其发展已经几乎走到了尽头,很难再有进一步的发展或革新;而焊接型金属套设备由于价格低、简单实用而正在世界各地大量推广应用,并正在不断地改进完善,具有相当光明的发展前景。另外,康仿型挤铝机的价格介于传统立式压铝机和焊接机之间,并且已经克服了一系列的技术难题,也会有较好的市场前景。 
   4. 结语
   1)从铅套开始出现至今已有200多年的历史,而在出现高压和超高压交联电缆的40 多年来,金属套的制造设备、工艺、检测手段都有了长足的进步,并且还在发展之中。
   2)应客观地对待各种类型的金属套设备,用科学发展的观点进行分析对比,从而发现各自的优缺点,指导设备的选择。
   3)从设备的性价比、工艺复杂程度、材料性能及来源考虑,焊接型铝套设备应是高压电缆制造厂首选的设备。 
   4)从电缆的性价比、采购成本和供货能力考虑,各国电力部门正在开始接受焊接型铝套电缆,未来焊接型铝套将成为高压和超高压交联电缆金属套的主流。(全文摘编完)
分支电缆
资料来源:电地暖,"高压交联电缆的金属套",中国电工技术学会电线电缆专委会年会论文
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