1.安装工艺一般程序和要求
(1)准备工作
1)检查电缆附件部件和材料应与被安装的电缆相符。
2)检查安装工具,应齐全、完好。
3)安装电缆附件之前应先检验电缆绝缘是否受潮,是否受到损伤,检验方法如下:
剥去电缆末端护层、铠装和铅护套,取一段绝缘纸浸在150℃左右的电缆油内,看是否有气泡溢出,或用火烧,看表面是否有气泡,若有气泡表明已受潮,需锯去一段电缆,再试,直到表明电缆未受潮处为止。也可用绝缘电阻表摇测电缆每相线芯的绝缘电阻,1kV及以下电缆应不小于100MΩ,6kV及以上应不小于200MΩ。还可以做直流耐压试验,其试验电压值,10kV及以下为6U0,35kV为5U0,时间5min。
4)擦净并校直被安装部分电缆。
(2)剥切电缆
1)按规定尺寸剥去电缆外护层。
图14-2-2 10kV油纸电缆终端(部分)
a)WCY型 b)WCYL型 c)WCYC型 d)NS型 e)NHZ型 f)WCG型
表14-2-4 油纸绝缘电缆附件品种、结构和型号
①户内户外均适用。
图14-2-3 10kV油纸电缆接头(部分)
a)铅套管式接头 b)环氧树脂接头 c)铸铁整体式接头
2)剥切电缆铠装钢带:按规定尺寸在需留下的钢带上除去油污和铁锈,以便焊接接地线(终端用)或过桥线(接头用),用ϕ1.5~ϕ2mm的裸铜丝绑扎2圈,再用钢锯沿钢带圆周方向锯一深痕,痕深约为钢带厚度的2/3,不可锯穿,以免伤及电缆内部结构。剥去钢带。
3)焊接接地线(对终端而言):先除去铅护套表面的内衬层,擦净铅护套表面,将接地线焊接在钢带和铅护套上。接地线应该用标准规定的相应截面的镀锡铜编织线,可参见表14-2-5。
表14-2-5 接地线和过桥线截面积选用
4)剥切铅护套:按规定的剖铅长度,用刀沿铅护套圆周方向划一深痕,切忌划穿。再沿电缆纵向划两道刀痕(间隔约10mm)直到电缆末端,从末端开始,撕下刀痕间的铅条,再剥去全部铅护套。
5)胀制铅包喇叭口:6~10kV电缆外屏蔽(对油纸电缆常为铅护套)切断处的电场强度处理问题已不容忽视,单芯或分相屏蔽、分相铅护套电缆可采用应力锥和应力控制层来解决;三芯带绝缘电缆,上述办法不适用,传统的办法是将铅护套末端切口处胀大成喇叭口形,从而降低该处的电场集中问题。对6~10kV电压级来说,实践证明,足以能保证其安全运行。3kV及以下电缆,无需胀喇叭口。
用特制的胀铅工具,沿铅护套切口圆周方向均匀扩张至原直径的1.2倍,要求光滑圆整,不留毛刺和凹口,不损伤内部绝缘纸,如图14-2-4所示。
图14-2-4 胀制铅包喇叭口
1—铅护套 2—半导电纸 3—绝缘纸 4—胀铅工具
6)剥去半导电纸和统包绝缘纸:铅护套内的半导电纸(黑色)是静电屏蔽用的,剥去铅护套后必须将半导电纸撕去,尽量撕到喇叭口内(见图14-2-4),不可露出,否则喇叭口将起不到改善电场的作用。
按规定尺寸剥去统包绝缘纸和绝缘线芯间的填料,不可损伤线芯绝缘。
(3)压接(或焊接)接线端子(终端)或连接管(接头) 量取端子内孔深度(或连接管长度一半)加10mm,剥去每相线芯绝缘,用鲤鱼钳或钢丝钳将每相导体整圆,再用铜丝临时扎紧,插入端子(或连接管)孔内,进行压接。点压一般压两道;围压一般压3~4道。压后必须除去飞边和毛刺,并清除金属粉末。当采用焊接时,线芯绝缘剥切长度比压接的长5~10mm,焊接必须采用焊接型端子或连接管。
(4)绝缘表面处理 除去绝缘线芯表面的相位标志纸,用加热到150℃左右的电缆油,从铅护套喇叭口开始浇到导体连接处,以除去潮气和杂物。
施加增强绝缘及安装盒体等有关工艺程序和要求按下列各种电缆附件规定的相应程序与要求进行。
2.瓷套式终端
10kV及以下瓷套式终端的主体结构是由金属盒加瓷套管组合而成,内灌沥青基绝缘剂,这类终端使用历史最悠久,目前国内仍在生产和使用的有鼎足式铸铁终端、倒挂式铸铁(或铝合金)终端、扇形铸铁终端及瓷质终端(无金属盒体)等等,其盒体结构虽有差异,但安装工艺(尤其是终端内绝缘处理)基本相同,安装程序如下:
1)按电缆终端的内部结构和制造厂提供的安装工艺尺寸剥切电缆,在胀制铅护套喇叭口前套入盒体及有关部件,如进线套、密封圈等等。
2)压接接线柱或接线端子(对倒挂式终端)。
3)包绕绝缘带时,应采用油浸绝缘带(通常为沥青醇酸玻璃丝漆布带)包绕,包绕前先将绝缘带在120~130℃电缆油里浸泡数分钟,以除潮气,并用加热到150℃左右的电缆油冲洗电缆统包绝缘和每相绝缘,包绕时带材必须拉紧,以半搭盖式包绕,从铅包喇叭口开始在统包绝缘上包4层,再从线芯分支处开始在每相绝缘线芯上顺绝缘纸绕包方向包至线芯末端,然后返回到分支处。包绕绝缘带主要是防止安装时线芯绝缘纸松脱和使绝缘不受损伤,也起到增强绝缘作用。
4)安装终端盒体时,应首先要擦净盒体及瓷套管内表面,再按规定顺序套装在电缆上,注意不要擦伤电缆绝缘。各连接部件要安装正确,保证密封。
5)终端盒与电缆铅护套之间的连接有两种方法:一种是采用橡皮圈压装式;另一种是封铅式。前一种要求橡皮圈内径与电缆铅护套外径很好配合,以保证可靠密封;后一种是用铅锡合金焊条(俗称封铅),将终端盒上的进线套与电缆铅护套封焊起来。操作要认真仔细,不可损伤护套,并保证可靠密封。
6)焊接接地线。
7)浇注绝缘剂时,应打开瓷套顶端密封件(倒挂式终端盒不必要)和盒体上的浇注孔盖,利用高脚漏斗将加热到浇注温度的沥青绝缘剂缓缓注入终端盒内,直到各瓷套都灌满为止,待冷却收缩后再补浇一次,然后拧紧浇注孔盖和瓷套顶端密封件及出线端子等。至此安装结束。
3.浇铸式终端
这种终端是利用热固性树脂现场浇铸成型的电缆终端。用于电缆附件的热固性树脂有环氧树脂、聚氨酯和丙烯酸酯等,我国用得较多的是环氧树脂。制作电缆附件的热固性树脂一般都是工厂配制成两组分(即树脂混合物和固化剂分隔包装),现场混合搅拌后浇注到盒体或模具内,不需加热,常温下固化,故称冷浇铸式。其安装工艺如下:
1)剥切电缆应按电缆终端结构和制造厂提供的安装工艺尺寸剥切电缆(操作要求见本章2.2.2节第1条)。
2)将铅护套末端切口以下30mm一段铅护套用木锉或细钢锯条打毛成粗糙面,擦去铅末和油污,用PVC带临时包绕。套入盒体及下部有关部件,胀制铅护套喇叭口。
3)剥去半导电纸和统包绝缘纸(留25mm),剥去线芯相色纸。
4)绝缘线芯处理及浇灌浇铸剂:
a)户内终端:在绝缘芯上包绕一层PVC绝缘带,套入耐油橡胶管,直至三叉口处,上端往外翻卷,露出导体,以进行压接端子,再用PVC绝缘带填平线芯绝缘与端子间的间隙,将橡胶管翻至端子第一个压坑上,然后用涂有环氧树脂的玻璃丝带包绕端子管形部分与橡胶管(覆盖10mm),共包三层,再从铅护套喇叭口下10mm处开始向上(包括统包绝缘纸和盒体内线芯上的橡胶管)包三层,三叉口处应交叉包扎,填实压紧。固定盒体,使电缆铅护套伸入盒体内约50mm,盖好上盖。混揉环氧冷浇铸剂,待颜色均匀,且微微发热之后,缓缓注入盒内,灌满为止。
b)户外终端:每相套上接线柱,并进行压接。擦净接线柱,自铅护套喇叭口下10mm处到接线柱第一压坑沿统包绝缘纸和每相线芯用涂有环氧树脂的无碱玻璃丝带包绕两层,三叉口处应交叉包扎、填实压紧。亦可包绕乙丙橡胶绝缘带代替上述工艺,起环氧树脂固化前的临时堵油作用。安装环氧盒体、盒盖、三个套管和顶端屏蔽罩,并旋紧螺母,以便使盒体定位。再用PVC带包扎盒体下部与电缆铅护套连接处,以防浇铸环氧时流失。取下三个套管顶端的螺母和屏蔽罩,将混揉均匀的环氧冷浇铸剂从浇注孔处缓缓注入盒内,灌满后装上浇注孔盖,再从套管上口继续浇灌,直至三个套管全部灌满为止。盖上屏蔽罩,旋紧螺母,装上出线金具。
5)焊接接地线。
4.热收缩式终端
油纸绝缘电缆采用热收缩式终端,要比传统的瓷套式终端轻,安装也较为方便。由于是粘性浸渍纸绝缘电缆,在加热热缩管时,若操作不当,将会使电缆油流出,影响密封。同时,粘性浸渍纸绝缘电缆不可在干枯的情况下长期运行(主要针对10kV及以上电压级),否则影响其运行寿命。为此,热收缩终端用在粘性浸渍纸绝缘电缆上必须采取相应措施,如一些厂家在热缩终端内绝缘线芯分叉处加贮油杯,会起到一定效果。热收缩终端用于不滴流油纸绝缘电缆较为合适,如图14-2-5所示。
热收缩式油纸绝缘电缆终端安装工艺如下:
1)剥切电缆:按电缆终端结构和制造厂提供的安装工艺尺寸剥切电缆(操作要求见本章2.2.2节第1条)。注意,焊接接地线以后再剥铅护套及胀制铅护套喇叭口,剥去半导电纸和统包绝缘纸,剥去每相线芯上的相色带。
2)安装隔油管:将隔油管套在每相绝缘线芯上,直到分支处,自下而上加热收缩。
图14-2-5 热收缩终端
1—端子 2—相色标志管 3—密封管 4—填充胶 5—绝缘管 6—隔油管 7—绝缘线芯 8—雨罩 9—分支套 10—统包纸 11—铅护套
3)包绕填充胶:在铅护套喇叭口、统包绝缘纸及绝缘线芯分支处,包绕耐油填充胶,要求密实,覆盖铅护套不小于20mm。
4)安装分支套:分支套应尽量套到分支根部,从分支套中间开始加热收缩,分支套下部覆盖铅护套不少于50mm。
5)安装绝缘管:将绝缘管套在每相线芯隔油管外,直到分支套指管根部,由下至上加热收缩。
6)安装雨罩:将3孔雨罩套在3个线芯绝缘管外,直到离分支套叉口约100mm,加热收缩。户外终端还需在每相线芯绝缘管外收缩2只单孔雨罩,雨罩上下间距约150mm。户内终端不加单孔雨罩。
7)压接接线端子:量取接线端子孔深加5mm剥去每相线芯端部绝缘管、隔油管和绝缘纸,压接接线端子。
8)安装密封管:在接线端子和线芯绝缘之间间隙处包绕填充胶,覆盖于端子压接部分和绝缘管各10mm,将密封管套在端子压接部分和绝缘管端部,加热收缩。
9)安装相色标志管:将红绿黄三色短管套在接线端子下部密封管外,加热收缩。(www.xing528.com)
注:①油纸绝缘电缆热收缩终端结构各生产厂家有差异,如有在绝缘线芯上先包2层四氟乙烯带再收缩隔油管;有的在每相绝缘线芯根部加应力管,再收缩半导电分支套;有的在分支套下端铅护套、钢带及外护套上加一段护套管等。用户安装时应以生产厂提供的安装说明书为主要依据。
②上述安装工艺主要是针对不滴流纸绝缘电缆热收缩终端,如果是粘性浸渍纸绝缘电缆采用热收缩终端,还需采取压力密封(对低端终端)或补油(对高端终端)措施。
③加热工具推荐采用丙烷气体喷灯或大功率工业用电吹风机,在条件不具备的情况下,也允许采用丁烷、液化气或汽油喷灯作收缩加热工具,加热温度不应过高,以黄色火焰为宜。沿热收缩管圆周方向均匀加热,不断晃动,火焰与轴线夹角约45°,缓慢向前推进。
5.铅套管式接头
它是35kV及以下油纸绝缘电缆接头的传统结构。铅套管式接头的盒体是用工业用纯铅(含铅量不少于99.9%)挤压而成的铅管。铅套管的长度和内径按被连接的电缆电压等级和导体截面而定。考虑铅管易变形,内径不宜过大,通常最大为150mm(大于150mm的接头套管可用特制的纯铜管代替)。铅管壁厚通常为3.0~4.0mm,随内径增加而增加,但不宜过厚,否则安装接头时两端难以敲成锥形。
10kV及以下油纸绝缘电缆接头内绝缘一般是采用油浸沥青醇酸玻璃丝漆布带半搭盖绕包,内灌沥青绝缘剂,其主要结构尺寸见表14-2-6和图14-2-6。
10kV及以下油纸绝缘电缆铅套管式接头安装工艺如下:
1)按表14-2-6要求尺寸剥去钢带,擦净铅护套,套铅套管和热收缩护套管,剥铅护套,胀铅护套喇叭口,剥半导电纸到喇叭口内,剥统包纸(留25mm)及线芯间填充物,剥去相色标志带。
2)在线芯绝缘和统包绝缘外包一层油浸纱带(作临时保护用),分开线芯,在分叉处放入木制三角撑架,并绑扎固定,弯曲线芯。
3)按规定尺寸剥去每相线芯末端绝缘,套入连接管压接,除出木制三角撑架和包绕的油浸纱带,用加热到150℃左右的电缆油冲洗电缆绝缘。
4)按图14-2-6尺寸规定,用油浸沥青醇酸玻璃丝漆布带包绕每相线芯,将瓷隔板放在三相线芯分叉处,用油浸纱带绑扎固定,并收紧三相线芯。在统包纸上绕包油浸沥青醇酸玻璃丝漆布带4~5层。再用热油冲洗一次。
表14-2-6 6~10kV油纸绝缘电缆剥切尺寸
注:1.3kV及以下油纸绝缘电缆已极少使用,其接头尺寸可参照此表确定。
2.表中符号含义:A—电缆外护层剥切长度尺寸;B—钢带剥切长度尺寸;C—铅护套剥切长度尺寸;D—线芯末端绝缘剥切长度尺寸。
图14-2-6 6~10kV油纸绝缘电缆增绕绝缘绕包结构图
5)将铅套管移到接头中心位置,用木槌敲击铅套管两端,边敲边转,以收小成圆锥形贴近电缆铅护套,然后封铅。
6)将所用的沥青绝缘剂加热到规定的浇注温度,然后从铅套管上的一个孔(用铅套管作接头盒时,应在安装前在管上相应位置处开两个三角口,一个用来注胶,一个出气)缓缓注入,直到浸没线芯,冷却后再补浇一次,加满为止。
7)封焊浇注孔,焊接过桥线。
8)将热缩护套管移到接头上,均匀加热收缩,作为接头防腐保护层,要求覆盖接头和两端裸露的铅护套。也可用涂沥青包桑皮纸的传统方法来实现防腐目的。
9)直埋敷设的电缆接头,应有机械保护装置,通常用水泥保护盒,内填沙土。
6.铸铁盒式接头
它在油纸绝缘电缆接头上使用由来已久,主要作机械保护用。20世纪60年代中期,为了节约铅材料,设计出整体式(LB型)和对接式(LBT型)铸铁盒,用于10kV及以下油纸绝缘电缆接头,其各部件连接处及电缆引入盒体处全以橡皮圈来满足密封要求,内部绝缘结构及材料与铅套管式接头相同,安装工艺也基本相同。由于盒体比较笨重,加上其他型式接头(如环氧树脂浇铸式接头,热收缩式接头等)也在推广应用,10kV及以下油纸绝缘电缆又在逐年减少,因此铸铁盒式接头目前已很少使用了。
整体式铸铁盒(LB)接头比对接式铸铁盒(LBT)接头使用广泛,整体式铸铁盒接头安装时电缆剥切尺寸可参照图14-2-7和表14-2-7。安装前应认真检查电缆进线处的橡皮密封圈内径与电缆铅护套外径是否相配套,允许橡皮密封圈的内径略大于铅护套外径,但最大差值不应超过2mm。剥切电缆铅护套前,应将铸铁盒及两端部件分别套在两端的电缆上,切不可忘记。
整体式铸铁盒(LB)接头内部结构及绝缘绕包工艺可参照铅套管式接头。
图14-2-7 油纸绝缘电缆剥切图
A—外护套剥切长度 B—钢带剥切长度 C—铅包剥切长度 D—绝缘剥切长度
表14-2-7 整体式铸铁盒接头电缆剥切尺寸
7.浇铸式接头
浇铸式接头是利用热固性树脂现场浇铸在电缆接头盒或接头模具内而形成的电缆接头。如同浇铸式终端一样,作为浇铸式接头的常用热固性树脂有环氧树脂、聚氨酯和丙烯酸酯,通常以双组分(即树脂混合物和固化剂分隔成两部分包装)提供现场使用,不需加温。热固性树脂用于多芯电缆接头,尤其是分支接头,有其明显的优点,它解决了多芯导体连接处绝缘绕包困难问题,但是必须妥善处理浇铸树脂与电缆油纸绝缘之间的界面过渡问题和避免固化后接头内部可能出现的气泡问题。聚氨酯浇铸剂其固化反应温度通常比环氧树脂低,固化以后具有一定弹性,但价格目前还高于环氧树脂。以下为环氧树脂浇铸式接头安装工艺:
1)按电缆接头结构和制造厂提供的安装工艺尺寸剥切电缆(操作要求见本章2.2.2节第1条)。
2)将切口处40~50mm一段铅护套用木锉或细钢锯条打毛成粗糙面,擦去铅末和油污,用PVC带临时包绕,套入接头热缩护套管,胀制铅护套喇叭口。
3)剥去半导电纸和统包纸,再剥去线芯相色标志带。
4)弯曲线芯(俗称拗角尺),压接导体连接管。
5)用涂有环氧树脂的玻璃丝带或自粘性橡胶带自三叉口处开始,在每相线芯绝缘上顺纸层绕包方向包绕至另一端电缆三叉口处,再返回绕包。在三叉口处应交叉包扎,填实压紧,然后在统包纸和铅护套喇叭口处包绕3~4层。
6)用涂有环氧树脂的玻璃丝带将环氧树脂制作的绝缘撑板(俗称隔板)绑扎固定在两端线芯分叉口附近。装好预制模壳,接缝处应密封可靠,与电缆铅护套相结合处用PVC带包扎,防止浇铸时环氧树脂漏出。
7)混揉环氧冷浇铸剂,待颜色均匀,且微微发热后缓缓注入模壳内,灌满为止。
8)待浇铸树脂固化以后,用屏蔽铜丝网在预制模壳外半搭盖式缠绕一层(若模壳内已预制有屏蔽层,则不必缠绕铜丝网,若用金属模具浇铸环氧树脂接头,则脱模后再缠绕铜丝网)。屏蔽层一定要与电缆铅护套连接起来。
9)将过桥线两端分别与铅护套及钢带焊接起来。
10)将热缩护套管移到接头处,加热收缩。作为接头护层。
聚氨酯接头安装工艺与上述工艺基本相同。浇铸树脂与电缆绝缘纸层之间的界面处理(过渡层)应按厂家提供的安装说明书规定。
8.热收缩式接头
其增强绝缘、屏蔽、护层等都是以热收缩部件来实现的,密封和堵油是靠热收缩部件加热熔胶和耐油填充料来保证。
6~10kV油纸绝缘电缆热收缩式接头,各制造厂提供的结构有差异,其主要区别在于外屏蔽层的处理。一种是在绝缘线芯分叉处用半导电分支套将护套接地引到每相线芯绝缘表面,使统包绝缘屏蔽(铅护套)变成分相屏蔽(注意:每相线芯绝缘内的电场仍为非径向电场),有些还在半导电分支套指口处加应力控制管,以降低该处场强。每相线芯连接按分相屏蔽处理,增强绝缘外面加屏蔽层。另一种是在绝缘线芯分叉处用耐油绝缘分支套进行密封,在每相绝缘线芯施加增强绝缘后三相线芯合拢,再施加总的屏蔽层。两种结构相比较,前者较为复杂,但因为每相线芯单独屏蔽,使线芯间的气隙处于等电位状态,不致引起放电。后者虽然结构较为简单,但是相间的气隙(虽然也有填充油膏的,但很难填实)是处于电场作用之下,有可能放电。即使两类结构,各制造厂也有差异。下面介绍有半导电分支套的热收缩式接头一般安装工艺。
1)按制造厂提供的材料和安装工艺尺寸剥切电缆(操作要求见本章2.2.2节第1条)。注意,两端电缆剥切长度不等,长端是为了预套热收缩管件。铅护套末端不需要胀喇叭口。半导电纸剥到铅护套切口处。统包绝缘层留20~25mm,剥去每相绝缘线芯上的相色标志带。
2)在每相绝缘线芯上顺纸包方向半搭盖式绕包一层四氟乙烯带,再套入隔油管,直到三叉口根部并加热收缩。然后套入绝缘管到三叉口根部再加热收缩。
3)在绝缘管根部、三叉口、统包绝缘层及铅护套末端(约10mm)上绕包耐油填充胶,套入半导电分支套,由中间向两端加热收缩。
4)将半导电管套在每相线芯上,直到半导电分支套指管根部,加热收缩,如图14-2-8所示。
图14-2-8 热收缩接头线芯分叉处结构
1—铅护套 2—统包绝缘 3—耐油填充胶 4—半导电分支套 5—半导电管 6—绝缘管 7—耐油管 8—绝缘线芯
5)剥去每相线芯末端绝缘,长度为导体连接管长度一半加5mm。将热缩护套管,金属护套管(如果有的话)和屏蔽铜网等套在一端电缆上,并在剥切长的一端线芯上分别套入三组绝缘管和半导电管。
6)压接导体连接管,除去飞边和毛刺并擦洗干净,包绕半导电带,要求光滑平整。
7)在导体连接处(包括与线芯绝缘之间的间隙)包绕耐油填充胶,包绕厚度约3mm,表面应尽量平整。
8)抽出内绝缘管,置于导体连接处,从中间开始向两端加热收缩。再抽出外绝缘管,置于内绝缘管上,从中间向两端加热收缩,然后在两端包绕填充胶填平。
9)将半导电管移至外绝缘管上,从中间开始,向两端加热收缩,收缩后的半导电管应与已收缩在两端线芯上的半导电管搭接,如图14-2-9所示。
10)将三相线芯捏拢,用白纱带扎紧,将屏蔽铜网套在接头半导电管外收紧,两端连同过桥线一起绑在电缆铅包上,并与铅包、钢带焊牢,过桥线跨越接头应缠在屏蔽铜网上。
11)将与热收缩护套管搭接的两端电缆护套外表面部位打毛,以增强粘结力。如果有金属护套管,则应将金属护套管套在接头处两端收小,用铜丝扎紧在电缆护套上,再将热收缩护套管套到金属护套管外面加热收缩,其两端仍要可靠的搭接在电缆外护套上。若为钢丝铠装电缆接头,应采用钢丝卡盘分别将两端电缆的铠装钢丝卡紧,并用两根拉杆将两端卡盘连接起来,以承受拉力,如图14-2-10所示。
图14-2-9 热收缩接头线芯连接处结构
1—半导电管 2—耐油管 3—绝缘管 4—填充胶 5—导体连接管 6—半导电带
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