- 供配電技術:高壓運行維修取證全程指導
- 程曉輝 紀娜等編著
- 10265字
- 2021-03-19 20:17:43
任務五 認識電氣線路
室外電氣線路可分為架空線路和電纜線路兩類。
一、架空線路
架空線路與電纜線路相比有許多顯著的優點,如通常采用多股絞合的裸導線來架設,導線的散熱條件好,所以導線的載流量要比同截面積的絕緣導線高出30%~40%,降低了線路成本;結構簡單,安裝和維修方便;露天架設,檢查維修容易、方便;但易受自然災害影響。
1.架空線路分類
(1)輸電線路 從電源向電力負載中心輸送電能的線路稱為輸電線路。為減少電能在輸送過程中的損耗,根據輸送距離和輸送容量的大小,輸電線路采用不同的電壓等級。目前我國采用的各種不同電壓等級有35kV、60kV、110kV、220kV、330kV、500kV等。在我國,通常稱35~220kV的線路稱為高壓輸電線路,330~500kV的線路稱為超高壓輸電線路。
(2)配電線路 擔負分配電能任務的線路稱為配電線路。
我國配電線路的電壓等級有:380V/220V、6kV、10kV,其中把1kV及以下的線路稱為低壓配電線路,1~10kV線路稱為高壓配電線路。
(3)直配線路 從發電廠發電機母線,經開關用電纜或架空線路,送至用戶的線路稱為直配線路。
2.架空線路的結構
區域發電廠與受電側變電所之間一般采用輸電線路連接。為保證輸電線路帶電導線與地面之間保持一定的距離,必須用桿塔支撐導線,如圖3-5-1所示。相鄰桿塔中心線之間的水平距離稱為檔距。相鄰兩基桿塔之間的幾個檔距組成了一個耐張段,如圖3-5-1#5~#9桿塔為一個耐張段,該耐張段由4個檔距組成。如果耐張段中只有一個檔距則稱為孤立檔,如圖中#9~#10桿塔之間。一條輸電線總是由多個耐張段組成的,其中包括孤立檔。
圖3-5-1 輸電線路的組成
(1)架空線路有關的幾個術語
1)檔距—相鄰兩桿塔上導線懸掛點之間的水平距離稱為檔距,通常用l表示,如圖3-5-2所示。
2)弧垂(弛度)—導線上任一點到懸掛點連線之間在鉛直方向的距離稱為弧垂,也叫弛度。一般情況下,如無說明,弧垂都是特指一檔內的最大弧垂,通常用字母f表示,如圖3-5-2所示。
圖3-5-2 架空線路的檔距
3)限距—導線到地面的最小允許距離稱為限距,如圖3-5-2的h所示。限距的數值,我國電力部頒布的《架空送電線路設計技術規程》和《架空配電線路設計技術規程》作了詳細的規定。
(2)輸電線路組成元件 架空輸電線路的組成元件主要有導線、避雷線(簡稱地線)、金具(如螺栓、抱箍、線夾等)、絕緣子、桿塔、拉線和基礎。圖3-5-3~圖3-5-5為三種常見架桿塔。
圖3-5-3 單桿的組成
1—導線 2—避雷線 3—防震錘 4—絕緣子 5—線夾 6—桿塔 7—拉線 8—拉線盤 9—底盤
圖3-5-4 雙桿的組成
1—橫擔 2—橫梁 3—避雷線 4—絕緣子 5—砼桿 6—拉線 7—拉線盤 8—接地引下線 9—接地裝置 10—底盤 11—導線 12—防振錘
圖3-5-5 貓頭塔的組成
1—避雷線 2—雙分裂導線 3—塔頭 4—絕緣子 5—塔身 6—塔腿 7—接地引下線 8—接地裝置 9—基礎 10—間隔棒
1)桿塔:用來支持導線和避雷線及其附件,并使導線、避雷線、桿塔之間,以及導線和地面及交叉跨越物或其他建筑物之間保持一定的安全距離。
①電桿按材質分:木桿、水泥桿和金屬桿。
●木桿:雖便于加工和運輸,但壽命短,又浪費木材,現已基本淘汰。
●水泥桿(鋼筋混凝土桿):目前以水泥桿應用最為普遍,它使用年限長,機械強度高,維護簡單,成本低,但重量大,搬運安裝不便。水泥桿一般為空心環形電桿,外形有錐形桿段(10kV及以下使用)和等徑桿段(35kV及以上使用)兩種。
●金屬桿:金屬桿分鋼管桿、型鋼桿和鐵塔,它機械強度大,維修量小,使用年限長,但維修費用高、價格貴,因此,主要用于110kV以上的高壓架空線路上;35kV及以上線路和10kV線路的終端桿一般用鐵塔。
②按電桿在架空線路中的地位和功能分直線桿、耐張桿、分支桿、轉角桿、終端桿和跨越桿,如圖3-5-6所示。
●直線桿:位于線路直線段上,起支持導線、絕緣子等重量和固定作用。正常情況下承受線路側向風壓,不承受沿線路方向的拉力。直線桿占線路全部電桿總數的70%~80%。導線固定使用針式絕緣子。
●耐張桿:也叫張力桿,它不單承受導線的重力還承受導線的張力,用于施工時緊線,滿足導線弧垂要求,能控制斷線倒桿范圍,避免倒桿事故擴大。高壓配電線路導線固定使用懸式絕緣子,低壓配電線路使用蝶式絕緣子。兩耐張桿之間距離稱為耐張段,10kV及以下城區線路耐張段不宜大于2km。
●分支桿:有分支線的電桿,正常情況下除承受直線桿荷重外,還承受分支方向導線的拉力。
●轉角桿:線路在轉角處使用的電桿,有輕型轉角桿(一般在30°以下)和重型轉角桿(≥45°)。除承受導線重力、側向風力外,還承受線路內角分角線方向導線的全部拉力,重型轉角桿一般都作耐張處理。
●終端桿:處在線路的兩端,除承受導線的垂直荷重和水平風壓外,還承受線路方向的全部拉力。
●跨越桿:線路需跨過河流、鐵路、公路等地段,根據導線距地的規定,一般耐張桿高度不夠時,尚需加高電桿高度,稱為跨越桿。
圖3-5-6 架空線路的桿型及應用
1、5、11、14—終端桿 2、9—分支桿3—轉角桿 4、6、7、10—直線桿 8—耐張桿 12、13—跨越桿
③10kV及以下常用桿長:8m、9m、10m、11m、12m、13m、15m;
埋深(水泥桿):1.5m、1.6m、1.7m、1.8m、1.9m、2.0m、2.3m。
一般埋深等于桿長的1/10加0.7m。變臺桿不少于2m。
④配電線路的檔距見表3-5-1。
表3-5-1 配電線路的檔距
⑤注意:
●10kV及以下架空線路,嚴禁跨越火災危險環境;架空線路與火災危險環境的水平距離,不應小于桿塔高度的1.5倍。
●高低壓線路同桿架設時,擋距的大小應滿足低壓線路的要求。
2)橫擔:安裝在電桿的上端,用來支持架設導線的絕緣子、導線、跌落式熔斷器、避雷器等。
按材質分:木橫擔、鐵橫擔(由角鋼制成,安裝前鍍鋅,防腐,尺寸有規定)、瓷橫擔(具有良好的電氣絕緣性能,一旦發生斷線故障時它能作相應的轉動,以避免事故的擴大;結構簡單,安裝方便,便于維護,在10kV及以下的高壓架空線路中廣泛應用。但瓷橫擔脆而易碎,在運輸和安裝中要注意)。
橫擔安裝的位置:
●直線桿的橫擔應安裝在負載側(與電源相反方向),90°轉角桿的橫擔應裝在拉線側。
●轉角桿、分支桿、終端桿以及受導線張力不平衡的電桿,橫擔應裝在導線張力的反方向側。
●多層橫擔均裝在同一側。
3)瓷瓶(絕緣子):絕緣子是線路絕緣的主要元件,用來支承或懸吊導線使之與桿塔絕緣,保證線路具有可靠的電氣絕緣強度。由于它不僅受到機械力和電壓作用,而且還要承受大氣中有害氣體的侵蝕。多為瓷制元件,也有玻璃及復合材料制的。分低壓和高壓絕緣子。
常用的有針式絕緣子、蝶式絕緣子、懸式絕緣子、棒式絕緣子和拉緊絕緣子等。現在常用的絕緣子有:陶瓷絕緣子,玻璃鋼絕緣子,合成絕緣子,半導體絕緣子。
要求:具有足夠的機械強度、絕緣水平和抗腐蝕能力。
綁扎方法:終端瓷柱綁回頭、加擋瓷柱“單花”綁扎(截面積6mm2以下導線)、受力瓷柱“雙花”綁扎(截面積10mm2以上導線)。
①絕緣子類型。
(a)針式絕緣:按針腳長短分有長腳絕緣子和短腳絕緣子。長腳絕緣子用在木橫擔上,短腳絕緣子用在鐵橫擔上。
(b)蝶式絕緣子:用在耐張桿、轉角桿和終端桿上。
(c)拉線絕緣子:用在拉線上,使拉線上下兩段互相絕緣。
絕緣子的配線注意事項:
●平行的兩根導線,應在兩個絕緣子的同一側或者在兩個絕緣子的外側。嚴禁將導線置于兩個絕緣子的內側。
●導線在同一平面內轉彎時,絕緣子須裝設在導線轉角內側。
●導線不在同一平面內轉彎時,在轉角的兩個面上,應設兩個絕緣子。
●在建筑物的側面或斜面上配線時,必須將導線綁在絕緣子的上方。
●導線分支時,在分支點處要設置絕緣子,以支撐導線。
●導線相互交叉時,應在距建筑物近的導線上套絕緣保護管。
●絕緣子沿墻垂直排列敷設時,導線馳度不得大于5mm,沿水平支架敷設時,導線馳度不得大于10mm。
②鋁綁線的制作。
(a)綁線長度(1.8m左右),基本為一展臂多的距離。
(b)拆股的方法:用腳踩住線一頭,逆著導線旋轉方向轉動導線,使之散股,抽去鋼芯,破出鋁綁線。
(c)綁線整直并纏繞的方法:可在電桿上來回拉直綁線。然后放在右手虎口處,沿右手大拇指根部纏繞成圓盤狀,以方便使用。
注:在綁扎前,裸鋁導線在綁扎前要進行一些處理,用鋁帶將導線包纏兩層,包纏長度以兩端各伸出綁扎處20mm為宜。包纏鋁帶規格一般為寬10mm、厚1mm。包纏時,鋁帶應排列整齊,緊密,平整,前后圈之間不可壓疊。
③瓷瓶綁扎方法。
(a)頂綁法。適用于直線桿針式絕緣子上的綁扎。
a)單層綁法:“三、二(交叉線)、三”綁法(前后腰線各兩根)。
用盤好的綁線短頭在絕緣子左側導線上纏繞3圈,其方向是從導線外側,經導線上方繞向導線內側;從后繞至右前方,從上面繞到左后方,從左前方向右繞到右后方,從上面繞到左前方,向后向右繞刀右前方,在絕緣子右側導線上順時針纏繞3圈,將綁線的兩個線頭互絞2-3勁,勁大小均勻,剪斷壓平。
b)雙層綁法:在單層綁法的基礎上,沿瓷瓶上方再壓一個十字花。采取“六、四(交叉線)、六”綁法(前后腰線各3根)。
(b)側綁法:適用于轉角桿針式絕緣子上的綁扎。
a)單花:采用“二、一、二”綁法(腰線3根);如圖3-5-7所示。
圖3-5-7 單花綁法
b)雙花:采用“二、二、二”綁法(腰線4根),如圖3-5-8所示。
圖3-5-8 雙花綁法
(c)低壓回頭做法(終端綁扎法):適用于終端桿蝶式絕緣子的綁扎,如圖3-5-9所示。
低壓回頭做法(蝶式絕緣子綁扎):采用“五、五”綁法。
導線穿過蝶式絕緣子回頭形成圓環,圓環大小以不脫出絕緣子中部為準。綁線一端并與兩導線中間,另一端纏繞5圈,將一端綁線拉出再纏5圈,將一端綁線再壓進纏5圈,再拉出再纏5圈,然后并到主線上,另一端綁線再在主線上纏繞5圈,與一端頭擰緊。形成“五、五”的綁法。
圖3-5-9 終端綁扎法
4)拉線:如圖3-5-10所示,用來減小電桿在架線后的受力不平衡,加強電桿的穩定性,改善電桿的受力狀況。常見的有盡頭拉線、轉角拉線、人字拉線等。
要求:拉線必須具有足夠的機械強度并要保證拉緊。
注意:為了保證其絕緣性能,其上把、腰把和底把用鋼絞線制作,且均須安裝拉線絕緣子進行電氣絕緣。
拉線與電桿的夾角不宜小于45°,當受到地形限制時不得小于30°,但也不得大于60°。拉線使用截面積不小于25mm2鋼絞線。
圖3-5-10 拉線的結構
1—電桿 2—抱箍 3—上把 4—拉線 5—腰把 6—拉線絕緣子 7—底把 8—地盤
①拉線按用途和結構可分以下幾種:
●普通拉線(又叫盡頭拉線),用于線路的耐張終端桿、轉角桿和分支桿,主要起拉力平衡的作用。
●轉角拉線,用于轉角桿,主要起拉力平衡作用。
●人字拉線(又叫兩側拉線),用于基礎不堅固和交叉跨越加高桿或較長的耐張段(兩根耐張桿之間)中間的直線桿上,主要作用是在狂風暴雨時穩固電桿。
●高樁拉線(又叫水平拉線),用于跨越道路、渠道和交通要道處,高樁拉線應保持一定高度,以免妨礙交通。
●自身拉線(又叫弓形拉線),為了防止電桿受力不平衡或防止電桿彎曲,因地形限制不能安裝普通拉線時,可采用自身拉線。
②拉線安裝方向:終端桿與線路方向對正;轉角桿與分角線對正;防風拉線與線路垂直。
5)導線:導線用來傳輸電流、輸送電能。允許使用裸電線,其散熱好可增加載流量。
裸電線有:裸鋁線LJ型、裸銅絞線TJ型、鋼芯鋁絞線LGJ型、鋁合線HLJ型。
城市近幾年采用架空絕緣導線JKLYJ型,單芯,交聯聚乙烯絕緣物屏蔽層電纜。
①按機械強度導線允許的最小截面積:北京地區標準。一般線路都使用不小于70mm2的裸鋁線,具體見表3-5-2。
表3-5-2 北京地區規定最小截面積(單位:mm2)
②同桿架設的線路橫擔最小垂直距離見表3-5-3。
表3-5-3 同桿架設的線路橫擔最小垂直距離(單位:m)
③高低壓架空線路與地面、建筑物的最小距離。
導線在最大弧垂情況下1kV以下導線對地距離不小于6m;與建筑物之間最小垂直距離不小于2.5m;與樹之間水平或垂直距離不小于1m。
④注意
●TT系統供電時,其相序排列:面向負載從左向右為L1、L2、L3。
●TN-S系統或TN-C-S系統供電時,和保護零線在同一橫擔架設時的相序排列:面向負載從左至右為L1、N、L2、L3、PE。
●TN-S系統或TN-C-S系統供電時,動力線照明線,在兩個橫擔分別架設時,動力線在上,照明線在下。上層橫擔,面向負載從左側起L1、L2、L3;下層橫擔,面向負載從左側起L1(L2、L3)N、PE;在兩個橫擔架設時,最下層橫擔,面向負載,最右邊的導線為保護零線PE。
圖3-5-11 導線的排列
(a)三相四線制低壓架空線路的導線采用水平排列,如圖3-5-11a所示。中性線的截面積較小,機械強度較差,一般架設在中間靠近電桿的位置。如線路沿建筑物架設,應靠近建筑物。中性線的位置不應高于同一回路的相線,同一地區內中性線的排列應統一。
(b)三相三線制架空線的導線采用三角形排列,如圖3-5-11b、c所示,也有水平排列如圖3-5-11f所示。
(c)多回路導線同桿架設采用混合排列或垂直排列,如圖3-5-11d、e所示。
●對同一級負載供電的雙電源線路不得同桿架設。
●不同電壓的線路同桿架設時,電壓較高的導線在上方,電壓較低的導線在下方。
●動力線與照明線同桿架設時,動力線在上,照明線在下。
●僅有低壓線路時,廣播通信線在最下方。
(d)架空線路的排列相序應符合下述規定:
●高壓線路:面向負載從左至右為L1、L2、L3;
●低壓線路:面向負載從左至右為L1、N、L2、L3。
6)避雷線與接地體:避雷線懸掛于桿塔頂部,并在每桿塔上均通過接地線與接地體相連接。當雷云放電雷擊線路時,因避雷線位于導線的上方,雷首先擊中避雷線,并借以將雷電流通過接地體泄入大地,從而減少雷擊導線的幾率,保護線路絕緣免遭雷電過電壓的破壞,起到防雷保護的作用,保證線路安全運行。一般只有110kV以上電壓等級線路才全線架設,其材料常采用鍍鋅鋼絞線。
7)金具:輸電線路金具在架空輸電線路中起著支持、固定、接續保護導線和避雷線的作用,且能使接線堅固。金具種類很多,按照金具的性能及用途可分為線夾(懸掛線夾和耐張線夾)、連接金具、接續金具、保護金具和拉線金具五大類。
圖3-5-12所示為常用金具,各自功能如下:
●圓形抱箍把拉線固定在電桿上;
●帶凸抱箍用來固定支撐扁鐵;
●支撐扁鐵從下面支撐橫擔,防止橫擔歪斜;
●穿心螺栓用來把木橫擔固定在木電桿上。
●橫擔墊鐵和橫擔抱箍用來把橫擔固定在電桿上;
圖3-5-12 常用的金具
a)圓形抱箍 b)帶凸抱箍 c)支撐扁鐵 d)穿心螺栓 e)橫擔墊鐵 f)橫擔抱箍 g)花籃螺釘
●花籃螺釘可調節拉線的松緊度。
8)基礎:桿塔基礎是將桿塔固定在地面上,以保證桿塔不發生傾斜、倒塌、下沉等的設施。
如鋼筋混凝土桿若直接埋入土中,由于電桿橫截面積小,則在一般土壤中電桿都會下沉。此時為防止電桿下沉,往往在電桿底部墊一塊面積較大的鋼筋混凝土制板—底盤,底盤就是防止電桿下沉的基礎。拉線的作用一方面提高桿塔的強度,承擔外部荷載對桿塔作用力,以減少桿塔的材料消耗量;另一方面,連同拉線棒和拉線盤,起到將桿塔固定在地面上,以保證桿塔不發生傾斜、倒塌的作用。鐵塔基礎根據地形、地質和施工條件的不同,所采用的類型也不同。
3.接戶線
(1)接戶線的定義1kV以下配電線路,引至用戶建筑物外墻第一支持物間的一段線路稱為低壓接戶線。
(2)接戶線的要求 接戶線在最大弧垂時,導線對地最大垂直距離:交通要道不小于6m;通車困難街道、胡同不小于3.5m。
接戶線擋距不宜大于25m,接戶線應用絕緣導線,且不允許有接頭,單路供電的用電單位只應設一個進戶點。銅導線截面積不小于2.5mm2,鋁導線截面積不小于10mm2。
進戶線在室外處要用絕緣子固定,進戶線過墻應穿套管,距地面應大于2.5m,室外要做防水彎頭。
用戶裝表為30A以上時,一般采用三相四線制進戶。
(3)接戶線與進戶線的區別
①用戶計量裝置在室內時:從低壓電力線路到用戶第一支持物的一段線路叫接戶線:從用戶室外第一支持物至用戶室內計量裝置的一段線路叫進戶線。
②用戶計量裝置在室外時:從低壓電力線路到用戶室外計量裝置的一段線路叫接戶線;從用戶室外計量箱出線端至用戶室內第一支持物或配電裝置的一段線路叫進戶線。
4.架空線路運行維護與故障處理
一般情況下,10kV及以下線路巡視檢查周期為每季至少一次,夜間巡視每年至少一次。
發現導線接頭過熱;導線損傷、斷股應及時處理。裝配線夾連接導線時,一定要按規定施工,保證接觸電阻不大于1.2倍同長度導線電阻。
發現導線斷落地面,或懸掛空中,或掛在樹上,應防止行人進入斷線落點8m以內地段,并及時做相應處理。
二、電力電纜
1.電線與電纜的區別
電線一般是用于承載電流的導電金屬線材,有實心的、絞合的或箔片編織的等各種形式,按絕緣狀況分為裸電線和絕緣電線兩大類。
電纜是由一根或多根相互絕緣的導電線芯置于密封護套中構成的絕緣導線。其外可加保護覆蓋層,電力電纜在電力系統主干線中用以傳輸和分配電能或傳送電信號,控制電纜從電力系統的配電點把電能直接傳輸到各種用電設備器具的電源連接線路。它與普通電線的差別主要是電纜尺寸較大、結構較復雜等。
電線與電纜的區別在于電線的尺寸一般較小、結構較為簡單,但有時也將電纜歸入廣義的電線之列。
2.絕緣強度及絕緣電阻
(1)絕緣強度 絕緣物質在電場中,當電場強度增大到某一極限時就會被擊穿,這個導致絕緣擊穿的電場強度稱為絕緣強度。
(2)絕緣電阻 絕緣電阻是反映電線電纜產品絕緣特性的主要指標,它反映了電線電纜產品承受電擊穿或熱擊穿能力的大小,與絕緣的介質損耗以及絕緣材料在工作狀態下的逐步劣化等均存在著極為密切的關系。產品的絕緣電阻主要取決于所選用的絕緣材料,但工藝水平對絕緣電阻的影響很大,因此測定絕緣電阻是監督材料質量和工藝水平的一種方法。測定絕緣電阻可以發現工藝的缺陷,同時也是研究絕緣材料的品質和特性、研究絕緣結構以及產品在各種運行條件下的使用性能等方面的重要手段,對于已投入運行的產品,絕緣電阻是判斷產品品質變化的重要依據之一。絕緣電阻測量準確與否直接影響產品品質的判定,因此要注重絕緣電阻的測量問題。
3.電纜線路的優缺點
1)優點:一般埋設于土壤中或敷設于室內、溝道、隧道中,線間絕緣距離小,不用桿塔,占地少,基本不占地上空間,不受地面建筑物影響;地下敷設,人們不易觸及,安全性能好;受氣候條件和周圍環境影響小,風雨、雷電、鳥害對電纜的危害小,傳輸性能穩定,可靠性高;可跨越河流,可水下敷設;具有向超高壓、大容量發展的更為有利的條件,如低溫、超導電力電纜等;分布電容較大;維護工作量少;電擊可能性小。
2)缺點:成本高,投資大;敷設后不易改動,分支麻煩,故障檢測復雜。
4.電力電纜的基本結構
電力電纜的基本結構如圖3-5-13所示。
圖3-5-13 電力電纜的基本結構
a)三相統包層 b)分相鉛包層 1—芯線 2—相絕緣 3—紙絕緣層 4—鉛護套 5—麻襯 6—鋼帶鎧裝層 7—麻被層 8—鋼絲鎧裝層 9—填充物
(1)電纜線芯 其導體要有好的導電性,以減少輸電時線路上電能的損耗。通常由多股銅絞線或鋁絞線制成。根據導體的芯數,可分為單芯、雙芯、三芯和四芯電纜,導體線芯相互絕緣。
(2)絕緣層 其作用是將線芯導體和保護層相隔離,必須具有良好的絕緣性能和耐熱性能。油浸紙絕緣電纜以油浸紙作為絕緣層,塑料電纜以聚氯乙烯或交聯聚乙烯作為絕緣層。
(3)保護層 保護層分內保護層和外保護層。內保護層直接用來保護絕緣層,常用的材料有鉛、鋁和塑料等。外保護層用以防止內護層受到機械損傷和腐蝕,通常為鋼絲或鋼帶構成的鎧裝層,外覆瀝青,麻被或塑料護套。
5.電力電纜的分類
1)按電壓等級分:低壓電纜(1kV及以下),中壓電纜(3kV、6kV、10kV、35kV),高壓電纜(60kV及以上)。
2)按電纜導電線芯截面積(mm2)分:2.5,4,6,10,16,25,35,50,70,95,120,150,185,240,300,400,500,625,800。
3)按電纜芯數分:單芯、雙芯、三芯、四芯。
4)按傳輸電能的形式分:直流電纜和交流電纜。
5)按特殊需求分:輸送大容量電能的電纜、阻燃電纜和光纖復合電纜等。
6)按電纜絕緣材料和結構分:油浸紙絕緣電纜、聚氯乙烯絕緣電纜(簡稱塑力電纜)、交聯聚乙烯絕緣電纜(簡稱交聯電纜)、橡皮絕緣電纜、高壓充油電纜等。
6.電纜的型號規則
7.電纜的連接
將兩段電纜連接起來,使之成為一條線路,就需要利用中間接頭。電纜的起端和終端,要與其他導體或電氣設備連接,就要利用電纜終端頭。
電纜頭包括中間接頭和終端頭,是電纜線路的薄弱環節。大部分故障就發生在電纜頭。
對電纜頭的要求:可靠密封;耐壓強度不低于電纜本身的耐壓強度;有足夠的機械強度;體積小,結構簡單。
(1)中間接頭的連接 電纜中間接頭的連接必須采用專用的接頭盒。常用的有環氧樹脂接頭盒和生鐵接頭盒兩種,外形如圖3-5-14所示。
圖3-5-14 電纜中間的接頭盒
a)環氧樹脂接頭盒 b)生鐵接頭盒
油浸紙絕緣電力電纜采用環氧樹脂接頭盒進行中間接頭的方法:
①剝削電纜端頭。
②連接芯線。
(2)恢復絕緣層。
(3)安裝環氧樹脂中間接頭模具 裝模具前,應先在模具內壁涂一層硅油脫模劑,兩端包上塑料帶,以防環氧樹脂滲出,最后裝上模具。裝模具時,應將三根芯線放在模具中間,芯線之間保護對稱的距離。
(4)澆注環氧樹脂 將環氧樹脂從模具澆注口一次澆入,不可間斷,澆滿為止。約半小時后,環氧樹脂干固,即可脫去殼模。
(5)焊接地線 用裸銅導線將中間接線盒兩端的金屬外皮焊成一體。如果直埋地下,則應在接頭表面涂一層瀝青,并在環氧樹脂和電纜鉛包銜接處,用塑料帶包纏四層,一邊包纏,一邊涂上瀝青。
(6)電纜終端的連接(見圖3-5-15)。
8.電纜的敷設方式
(1)直埋敷設(見圖3-5-16)電纜直敷施工容易,造價小,散熱好,但易受腐蝕和機械損傷,檢修不方便,一般用于根數不多的地方。
(2)隧道敷設(見圖3-5-17)隧道敷設檢修維護方便,能容納較多的電纜,但造價高,用料多,一般用于多電纜的配電裝置中。
圖3-5-15 電纜終端盒
a)、c)戶內電纜終端盒 b)、d)戶外電纜終端盒
圖3-5-16 電纜直埋敷設
圖3-5-17 電纜隧道敷設
(3)纜溝敷設(見圖3-5-18)電纜溝有室內電纜溝、室外電纜溝和廠區電纜溝之分。纜溝敷設造價小,占地少,能容納較多的電纜,但檢修維護不方便,一般用于電纜更換少的地方。
圖3-5-18 電纜纜溝敷設
a)室內電纜溝 b)室外電纜溝 c)廠區電纜溝
(4)架空敷設 架空敷設是指沿墻、梁或柱用支架或吊架架空敷設電纜。架空敷設的結構簡單,易于處理電纜和其他管線的交叉問題,但容易受熱力管道的影響。
(5)管道敷設 穿過墻壁、樓板、道路、鐵路、引出建筑物的電纜應加管道進行敷設,從電纜溝道引出至電桿或墻面的電纜,距地面2m以下的一段應加管保護,室內各種電纜有可能受到機械損傷或操作人員容易觸及的部位應加保護管。
(6)敷設電纜時應注意的問題
1)電纜應埋設在建筑物的散水以外。電纜敷設在建筑物附近時,電纜外皮與建筑物基礎的距離不應小于0.6m(原則是考慮電纜施工時不受建筑物的阻礙,也不影響建筑物的結構)。
2)電纜和道路、鐵路交叉處應加管保護,保護管應伸出路基兩側各1m。
3)非鎧裝電纜不準直接埋設。
4)穿電纜用的缸瓦管、混凝土管、陶瓷管的最小內徑不應小于100mm。
5)每根電纜應單獨穿入一根管內,但是交流單芯電力電纜不得單獨穿入鋼管內。
6)凡有金屬外皮的電纜,其金屬外皮和鎧裝層應可靠接地或接零。
7)直埋地下的電力電纜,電纜的埋設深度不應小于0.7m,通過農田時埋設深度不小于1.2m。電纜周圍應鋪以100mm厚的細土,在電纜上方100mm處蓋上混凝土保護板,其寬度應超出電纜直徑兩側各50mm。其地面上應設置明顯的方位標志或標樁(每50~100m設一個)標樁高出地面150~200mm。
8)電纜埋地時應呈蛇形,防止地面變形使電纜受到拉伸。
9)多條電纜同溝敷設或相互交叉時,電纜外皮間的距離應符合以下要求:
①電力電纜相互間或與控制電纜間的最小凈距:10kV及以下為0.1m,10kV以上為0.25m;不同部門使用的電纜(包括通信電纜)相互間為0.5m,如用電纜隔板隔開時,可降為0.1m,穿入管中不作規定。
②電纜相互交叉時的最小凈距為0.5m。電纜在交叉點前后1m范圍內,如用隔板隔開時,上述距離可降為0.25m,穿入管內時不作規定。
③電纜平行或交叉時要保持一定距離是考慮以下幾個原因:
檢修電纜時,若鄰近電纜距離太近容易造成機械外傷。為了防止電纜在運行時發生故障而將臨近電纜燒壞,因此電纜間應保持適當的距離;電纜間距離太近不容易散熱,因而影響電纜的載流量;若電纜相互靠近或交叉不能保持一定距離而相互接觸時,則容易產生“交流電蝕”。
10)電纜與地下管道接近和交叉時,電纜與管道間的凈距不應小于以下規定:
①電纜與熱力管道接近時的最小凈距為2m,如用隔板隔開時為1m。
②電纜與可燃氣體和易燃液體管道接近時的最小凈距為1m。
③電纜與其他管道接近時的最小凈距為0.5m。
④電纜與各種管道交叉時的最小凈距為0.5m。
⑤禁止將電纜平行敷設在管道的上方或下方。
9.電纜的敷設方法
(1)人工敷設 人工敷設適用于規格較小和線路較短的電纜敷設。
(2)機械牽引敷設 機械牽引敷設是將電纜線盤固定在電纜溝的一端,在電纜溝的溝底每隔1.5~2m放一副滾輪,在電纜溝的另一端加放牽引設備。
10.電力電纜的投入運行
1)新電纜投入運行前,必須經過驗收檢查合格(包括搖測絕緣電阻值),并辦理驗收手續后方可投入運行。
2)停電超過一周但不滿一個月的電纜,重新投入運行前,應搖測絕緣電阻值,與上次檢驗記錄比較(換算到同一溫度下),不得降低30%,否則需做直流耐壓試驗。如果停電超過一個月但不超過一年,則必須做直流耐壓試驗,試驗電壓可按預防性試驗標準的一半。
3)重作終端頭、中間接頭必須核對相位,并測絕緣電阻,作耐壓試驗,全部合格后允許恢復運行。
11.電力電纜試驗
1)新電纜敷設前應做絕緣耐壓試驗;安裝竣工后和投入運行前也應做交接試驗;
2)接于電力系統的主進線電纜及重要電纜應每年進行一次預防性試驗;其他電纜一般每1~3年試驗一次。預防性試驗宜在夏、秋季土壤中水分飽和時進行。
3)新敷設的帶有中間接頭的電纜線路,在投入運行3個月后,應進行預防性試驗,以后按試驗周期進行。
12.電纜線路維護與檢修
電力電纜線路和其他電氣設備一樣,必須經常加以檢修和維護。檢修的周期應按照規程規定執行,檢修項目由根據巡視和試驗結果加以確定。一般的維護工作每年至少進行一次。