電纜炮接工藝王富軍/包頭供電局大用戶管理處【摘要】隨著大容量電力電纜的使用,中間接頭事故發(fā)生率也越來越高,曾多次造成變電所全所停電和部分停電的惡性事故,利用炮接架空導(dǎo)線的經(jīng)驗償試著對電纜中間頭進行炮接?！娟P(guān)鍵詞】電纜中間接頭;炮接背景概述近年來隨著我處所轄鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴大,用電量也在不斷增加,使得企業(yè)大容量大截面電纜使用越來越多,尤其以變電所的受電及大型電機等重要負(fù)荷為主。隨著大容量電力電纜的使用,中間接頭事故發(fā)生率也越來越高,曾多次造成變電所全所停電和部分停電的惡性事故,嚴(yán)重影響了鋼鐵企業(yè)的正常生產(chǎn)。而且我們現(xiàn)在使用的電纜絕大多數(shù)是交聯(lián)聚乙烯電力電纜,聚乙烯是一種可燃物,如果中間接頭事故發(fā)生在電纜較多的通廊和隧道內(nèi)時,有可能引起其他電纜著火,造成整條通廊或隧道內(nèi)電纜受損的重大事故。2010年一鋼鐵企業(yè)變電站電纜隧道內(nèi)的電纜著火曾經(jīng)將100多米長的隧道內(nèi)的所有電纜及地下室的電纜全部燒毀,造成氧氣廠停產(chǎn)和共2000多米電纜報廢的重大經(jīng)濟損失。在2013年之前,每年由于各種原因?qū)е轮虚g頭引發(fā)事故的多達(dá)幾十起,嚴(yán)重影響了鋼鐵企業(yè)的正常生產(chǎn)。鑒于此,我與鋼鐵企業(yè)技術(shù)人員反復(fù)研究了中間接頭爆炸的各種原因,經(jīng)過對事故中間頭的多次研究后發(fā)現(xiàn)事故原因有以下幾種:1、中間頭制作的工藝比較落后,缺少部分工序。2、經(jīng)壓鉗壓接后擠壓出的棱角沒有打磨平整,造成尖端放電使絕緣損壞3、中間接頭連接處的接觸電阻較大,在大電流的作用下,產(chǎn)生大量的熱量,使中間頭處的溫度升高,并使其絕緣迅速老化,造成短路事故。其中以第三種事故最多,約占總事故的60%左右。分析中間頭事故的原因后,我們對癥下藥著手在減小中間頭接觸電阻上進行了大量的研究和試驗。二、炮接中間頭的試驗和產(chǎn)生過程我們利用炮接架空導(dǎo)線的經(jīng)驗償試著對電纜中間頭進行炮接。首先將連接管兩端用壓鉗各壓一道與電纜芯導(dǎo)體固定在一起,然后在連接管上纏繞了三層蘸過水的棉花紙將導(dǎo)爆索纏繞在棉花紙上進行引爆。引爆后發(fā)現(xiàn)了以下幾個問題1、由于中間的棉花紙?zhí)畛涮?棉花紙本身為麻面,所以導(dǎo)致導(dǎo)爆后將連接管壓出麻面和一道道凹槽2、由于導(dǎo)爆索纏繞太密,用藥量過大,以致將連接管炸得變了形。3、導(dǎo)爆索纏繞到了連接管兩端的端部,導(dǎo)致電纜線芯受傷。4、由于應(yīng)力錐和電纜本身絕緣以及中間頭的各種管材沒做保護,導(dǎo)致鉛筆頭、電纜絕緣、中間接頭的絕緣管、半導(dǎo)電管等管材受損。引爆后用雙臂電橋測量接觸電阻為“0”,也就是說只要我們解決了以上發(fā)現(xiàn)的問題后,炮接可很好的解決中間接頭接觸電阻大的問題。于是,根據(jù)岀現(xiàn)的問題我們又進一步的硏究和改進。由于中間頭連接管的表面光滑度要求比較高,所以我們采用了用塑料帶、臘帶等物填充同時増加了填充量而放棄了用棉花紙?zhí)畛涞姆椒āＲ驗樗芰蠋?、臘帶本身是光滑的,而且質(zhì)地較硬,不僅可以解決連接管表面的光滑問題而且可減少導(dǎo)爆時的沖壓力,解決了凹槽問題。導(dǎo)爆索的纏繞也由緊密纏繞改為每圈之間留出2m米左右的空隙。將應(yīng)力錐和絕緣層用塑料帶緊緊纏繞2--3層,中間頭的各種管材用破布包好。同時在連接管兩端各留出10m左右的距離開始纏繞導(dǎo)爆索。通過以上改進后,再次進行了炮接試驗,引爆后,發(fā)現(xiàn)以前所有的問題都解決了。連接管表面的光潔度已經(jīng)能達(dá)到我們的要求。按照以上工藝又經(jīng)過幾次試驗,每次都能順利完好的完成炮接,至此,我們的炮接電纜中間頭試驗過程也告結(jié)束。開始了實際應(yīng)用,并且效果非常理想。三、炮接要求及注意事項1、炮接時對環(huán)境的要求對于直埋電纜應(yīng)盡量選擇地勢寬闊而周圍建筑物較少的地方進行炮接,引爆地點要遠(yuǎn)離油庫、加油站、氧氣、乙炔站等易燃易爆場所。在隧道內(nèi)炮接時應(yīng)盡量不要選擇小隧道,隧道兩側(cè)通風(fēng)亭的門要打開以保證空氣流通。同時引爆點要有足夠的滅火器具,以防火災(zāi)發(fā)生。2、不同型號的聯(lián)接管對導(dǎo)爆索的用量由于不同型號的連接管的長度和外徑不同,所以對導(dǎo)爆索的用量也不同,下表是銅連接管對導(dǎo)爆索具體用量參數(shù)。型號120mm2|150m2|185mm2240m用藥量0.85m0.95m1.10m1.20m3、導(dǎo)爆索的纏繞方法及注意事項中國煤化工電纜兩端插入連接管后在連接管兩端留出5m的距離用壓線鉗各CNMHG線芯固定在起后纏繞填充材料,然后開始纏繞導(dǎo)爆索。每圈導(dǎo)爆索之間留岀2m左右的空隙,導(dǎo)爆索與填充材料之間應(yīng)纏繞緊密,以防導(dǎo)爆索松動脫落,最后將電雷管與導(dǎo)爆索固定在一起接好線后人即遠(yuǎn)離。導(dǎo)爆索與連接管之間的填充材料與填充量如果直接在連接管上纏繞導(dǎo)爆索,由于導(dǎo)爆索的內(nèi)壓力會將連接管壓出一道道凹槽,同時也使連接管表面出現(xiàn)大量毛刺,容易產(chǎn)生尖端放電現(xiàn)象。經(jīng)過大量的實驗后我們找到了一種有效的解決辦法,就是在連接管上纏繞7—8層塑料帶或黃臘帶后再纏繞Σ-3層白布帶,然后在白布帶上纏繞導(dǎo)爆索能有效的防止凹槽和毛刺的岀現(xiàn),同時也可使導(dǎo)爆索很好的固定在連接管上5、引爆時如何保護電纜本體引爆前首先應(yīng)在應(yīng)力錐和絕緣層上纏繞至少兩層塑料帶以保護應(yīng)力錐和絕緣層不受損壞。其次應(yīng)對所有管材用破布和塑料袋包好,避免燒傷和有灰塵及沙土等物進入管材。6、引爆時要注意的其他事項引爆時要將對接電纜懸空0.5米以上,并與其他電纜分開至少0.5米。將地面清掃干凈后方能引爆。(地面不能有石頭,碎玻璃片等堅硬的物體,以免受引爆時氣流的沖擊對人體造成傷害或損傷電纜)。如果引爆地點距變電所較近,應(yīng)將變電所常規(guī)保護退岀,以免造成保護誤動作。在隧道內(nèi)炮接時要將待接電纜頭與其他電纜用防火隔板隔開,以避免對其他電纜造成損壞。引爆后應(yīng)及時下去檢査,以免引發(fā)火災(zāi),四、炮接后解決的問題及效果1、提高了連接管表面的平滑度,解決了電場分布不均勻問題電纜連接管采用壓接鉗壓接后,連接管表面會產(chǎn)生壓痕和突起,這就會使連接管表面的電場集中,在棱角或尖端產(chǎn)生很高的電位,電纜中間接頭某一點或幾點的絕緣如果長期處于高電位下,勢必造成絕緣損傷,最終導(dǎo)致?lián)舸┕收?。連接管炮接后表面平滑,不會產(chǎn)生棱角和突起,電場可均勻分布,能有效解決電場集中的問題。杜絕了因連接管不平滑導(dǎo)致電場分布不均勻而使中間接頭發(fā)生事故的可能解決了連接管接觸電阻大的問題應(yīng)用了點壓和環(huán)壓連接后,以YⅣV3×185m2電纜為例。壓接最好的接觸電阻也在49以上,因為中間頭本身所套的絕緣層就比正常電纜厚,這樣使中間頭的散熱效果更差。根據(jù)Q=IRT得出,當(dāng)接觸電阻為4μΩ的中間頭通過300A的電流時,每小時產(chǎn)生的熱量為1296J,如果在夏天而且散熱效果不好的條件下,會使中間頭的溫度越來越高,最終導(dǎo)致中間頭放炮。炮接連接管是利用導(dǎo)爆索引爆后的熱量及爆壓力將連接管與電纜導(dǎo)體線芯擠壓在一起,這樣的連接非常緊密,可以認(rèn)為就是一個整體,用雙臂電橋測量其接觸電阻小到無法讀出其阻值,也就是說其接觸電阻可近似的看作“0”。可有效的預(yù)防中間接頭因受熱使絕緣受損導(dǎo)致事故的發(fā)生。3、提高了電纜中間接頭的機械強度炮壓后接觸面積為整個連接管的內(nèi)壁面積,較壓接方式的接觸面積增加了近一倍,而且連接管與電纜線芯接觸的壓力較壓接大了很多,所以中間接頭的機械強度要提高了許多,達(dá)到了電纜本體的機械強度,這對電纜的移動,遷移,回收等創(chuàng)造了很好的條件。五、炮接法與壓接法的主要優(yōu)缺點對比壓接炮接接觸電阻4μ9-20u90μ9機械強度電纜本體的50%與電纜本體相同連接管表面凹凸不平,有棱角光滑,平整對實際操作環(huán)境的要求基本不受環(huán)境限制受環(huán)境限制實際使用情況每年有20多起事故沒有發(fā)生一起事故參考文獻(xiàn):[1]王輯祥.電氣工程實踐訓(xùn)練[M.北京:中國電力出版社,2007[2]GB50217-2007《電力工程電纜設(shè)計規(guī)程》電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)D/T401-2002《高壓電力電纜選用導(dǎo)則》及GB50217-2007《電力工程電纜設(shè)計規(guī)范》冶金工業(yè)出版社,1996:350351作者簡介王富軍,工程師,十余年來一直負(fù)責(zé)包鋼、鋁業(yè)等特大電力客戶的用電檢查工作,積累了豐富的實踐經(jīng)驗。中國煤化工CNMHG