110kV交联电缆绝缘线芯质量管理

1、    110kv交联电缆绝缘线芯质量管理    黄小芳 韩昆鹏【摘  要】110kv交联电缆绝缘线芯在制造过程中对生产环境、原材料、工装设备、生产工艺均有明确的控制管理要求。论文介绍了110kv交联电缆绝缘线芯制造与使用过程的质量管理。【abstract】in the manufacturing process of insulation conductor of 110kv cross-linked cable， there are clear control and management requirements for producti

2、on environment， raw materials， tooling equipment and production process. this paper introduces the quality management of insulation conductor of 110kv cross-linked cable in the process of manufacturing and using.【关键词】110kv电缆;质量管理;策略【keywords】110kv cable; quality management; strategiestm24  

3、0;                                          【文献标志码】a                                       

4、60;        1673-1069（2021）06-0015-031 引言110kv交联电缆绝缘线芯质量水平对电缆长期运行稳定性及可靠性有至关重要的影响。远程电缆股份有限公司自2010年研究开发生产110kv交联电缆，并于2012年通过产品鉴定，已积累了丰富的生产和管理经验。本文对该公司110kv交联电缆绝缘线芯从生产环境、人员操作、原材料选用、制造工艺、半成品存储等制造过程的各个方面进行介绍，旨在加强制造过程的生产控制与管理。2 生产管理2.1 洁净厂房110kv交联电缆生产车间采用洁净厂房/洁净室设计，建筑结构、装修装饰、空气净化、水电系统、物

5、料供应等符合洁净厂房规范要求，以有效减少生产环境中悬浮粒子的产生和滞留，严格控制环境有害粒子浓度。为防止110kv交联电缆在材料使用、生产过程中被环境污物污染，绝缘料、半导电屏蔽上料间采用净化等级为1000级的净化设计，缓冲存料间和主机房采用净化等级为10000级的净化设计。净化设备设施的使用维护严格遵守操作规程，保证各设备设施正常运转，包括空气净化系统、水电气系统、风淋设备等。洁净室洁净度定期委托具备资质的第三方检测机构检测复查，以确保洁净室悬浮粒子浓度、换气次数、不同洁净级别之间静压差、噪声等符合规范要求。洁净室配备激光尘埃粒子计数器，及时监测环境粒子状况。2.2 人员净化为防止操作人员进

6、入时将粉尘、颗粒污染物带入工作间，工作人员进入净化区域前需进入风淋室风淋净化。风淋室采用风机将空气吸入后压入静压箱，经高效过滤后，从风淋室喷口高速喷出，将人体附着粉尘吹落。吹落后的粉尘连同空气被风机循环吸入过滤净化。同时，风淋室还起到气闸分区的作用，防止室外非净化空气流入净化区域。风淋室喷口风速18m/s，循环风量2000m3/h。风淋室过滤装置需及时检修更换，保证风淋效果。2.3 导体生产导体采用优质无氧铜。导体单线拉制和绞制过程中选用合适的润滑油脂和模具。为保证导体洁净，导体外可绕包一层光滑的聚酯带或其他合适的带材，该绕包带在导体进入挤塑机头前拆除。成盘导体存放和流转过程采用合适的材料覆盖

7、，防止空间漂浮颗粒沾染。导体铜单线采用德国尼霍夫msm85双头大拉机拉制。msm85为串列式拉丝机，水平放置。进线直径8.0mm，出线直径1.404.20mm。采用递减式配模，导线延伸率可调，最多拉制道次11道。生产线采用西门子sinamics交流变频控制器，每个拉线鼓轮由独立的交流变频电机驱动。通过张力补偿装置，使收线装置速度与拉丝机速度同步。采用电阻式连续退火，最大退火功率500kw。绞线采用法国波迪亚rfs630-84型框绞机生产。rfs630-84框绞机绞笼采用交流电机单独驱动，采用变频器控制加减速，绞笼与牵引之间采用电轴-数字调节。生产线配备电气安全保护系统，确保在突然断电时，成缆和

8、预螺旋节距保持不变。导体定径采用高质纳米模，保证导体外观和尺寸符合控制要求。导体生产设备如图1所示。2.4 挤塑交联绝缘、屏蔽选用超净可交联绝缘、屏蔽料。采用德国特乐斯特l型vcv立式交联生产线（见图2），绝缘和屏蔽三层共挤，挤出机螺杆长径比分别为75/20、200/25、75/20，挤出机功率25kw/175kw/25kw，挤出机配备传感装置实时监测挤出过程的熔融压力和熔融温度。绝缘、屏蔽选用超净料。料箱进入加料室前须风淋净化。加料采用重力落料。落料管和料斗采用不锈钢材质，减少粒子与管壁摩擦产生的粉末微尘。加料过程全封闭无尘操作。加料过程配备除湿干燥功能。挤塑前导体通过生产线配备的预热装置进

9、行预热，导体预热可以有效去除表面附着的水分，降低挤出过程中的材料温差，减少内应力，改善绝缘品质。生产线还在交聯管上密封可移动处配置导体后加热单元，通过发生器和感应线圈可将导体温度升高至200，从电缆内部提高交联速度。导体预热器最大功率50kw，导体后加热单元最大功率150kw。生产线在交联管上密封处配备直径与偏心测量控制系统，sikora制造，xy测量头，采用最先进的x-ray技术在线监测各挤出结构层尺寸及线芯偏心度。直径与偏心测量控制系统在使用过程中，应定期检查和清洁x-ray射线扫描铍窗，防止交联副产物沾染、腐蚀铍窗，影响扫描精度。l型连续交联管组长度99m+50m，其中垂直加热段长度30

10、m，垂直冷却段长度69m，水平冷却段长度50m。dn250，干式（氮气）交联，干式冷却。加热管采用可控硅控制，最高工作温度450，控制精度±2，工作压力12bar。加热管采用不锈钢材质。整个交联生产线通过专门的交联计算软件来计算最优化的生产线速度和交联管温度，保证交联过程的各项指标得到控制。2.5 线芯脱气绝缘线芯交联过程产生的挥发性副产物停留在绝缘内部，会形成气孔或杂质，影响绝缘长期运行稳定性，因此，需对绝缘线芯进行脱气处理。将绝缘线芯置于一定温度的烘房中加热并保持一段的时间，其绝缘内交联副产物含量会明显降低，绝缘内应力也会显著改善。远程电缆采用自控温应力消除脱气室，脱气室采用钢结

11、构，干式加热，温度可调（见图3）。室内温度、时间、加热功率自动记录可随时追溯。线芯脱气采用专用脱气盘。线芯脱气完成经自然冷却后转入下道工序使用。图3  脱气室3 局放检测电缆绝缘质量水平是影响电缆系统长期稳定运行的关键因素之一，110kv电缆局放检测是产品出厂前的例行检验项目。公司采用以下方法提高110kv电缆局放检测水平：第一，采用全密封屏蔽试验室，将整套局放耐压试验系统置于全密封屏蔽试验室以屏蔽衰减检测过程中的系统外干扰，屏蔽室屏蔽效能：70db，14khz;110db，100khz1ghz。第二，检测装备采用瑞士哈弗莱模块式串联谐振局放耐压试验系统，设备型号msr700-30，

12、具有良好的检测灵敏度和系统抗干扰能力。第三，严格规范试验操作流程，提高试验操作水平。4 电缆安装敷设110kv电缆在安装敷设过程中因操作不当引起电缆外力损伤，或安装工艺不良造成与附件匹配性差，都会为电缆的长期稳定运行埋下质量隐患。远程电缆股份有限公司110kv电缆在安装敷设过程中，公司专业技术人员会与安装敷设人员和附件安装操作人员进行技术交底，确保电缆敷设和附件安装工艺规范、有序。电缆安装敷设过程中主要通过应用以下方法保障电缆性能不受损伤。4.1 做好电缆施工策划与组织工作根据交付电缆产品型号规格和具体施工工况做好施工策划与组织工作。确保施工最低环境温度和最小弯曲半径符合施工要求，确认电缆施工

13、路径、廊道设计合理规范，满足施工要求。对电缆施工各环节、各要素进行梳理和排查，确保施工过程有预案、无隐患。电缆施工敷设还应考虑后期运行维护的便利性。排管敷设电缆时，按排管顺方向投放敷设电缆，减少电缆与管壁的刮擦。4.2 敷设装备与人员安排监管到位110kv电缆敷设多采用机械牵引输送机输送和人工配合模式。由于110kv电缆整盘重量较大，施工过程要保证电缆盘放置稳固，放线装置制动灵活，牵引速度与输送机输送速度同步。沿电缆敷设路径在电缆沟槽、转弯及出口处适当安放电缆滑车或滚轮，减少电缆投放、转弯及出口处的摩擦力，防止电缆擦伤。沿电缆敷设路径安排人员做好巡查防护工作，防止敷设过程中电缆出现卡缆、脱缆现象。4.3 电缆附件安装在实际项目推进过程中，110kv电缆与附件会由不同的生产厂家供货安装。110kv电缆与附件工艺匹配性优劣对线路长期稳定运行有重要影响。电缆附件安装受现场施工条件及安装人员工艺操作水平影响，安装工艺不佳或操作不规范易造成质量隐患。电缆附件安装既要考虑工艺尺寸配合、组部件安装质量，还要做好防尘、防潮等环境保护措施。5 结语远程电缆110kv交联电缆生产经过10年不懈的经验积累和提高优化，已建立了完善的生产制造和管理流程。目前，该110kv交联电缆已在电网建设、轨道交通、能源工程等众多领域投入使用并得到了用户的认可。【参考文献】【1】汪传斌.ccv交联