500KV超高压电缆的制造加工工艺

电力18讯：　　电缆在电力、交通、通信、汽车等诸多方面起到了不可抹灭的作用。目前从宏观角度看，我国电缆行业正处于飞速发展阶段，特别是新能源产业的兴起更是给线缆行业提供了一个大的平台，带来难得的机遇，很多业界人士已把线缆行业视为我国的朝阳产业。

　　大家都了解电缆的性能很重要，对高压线缆的性能要求更高，这就需要高端的加工工艺来制造，而对于达到500KV的超高压电缆的加工工艺又是怎样呢？下面我们来看看国内第一家上市电缆公司的高压线缆加工工艺过程，看看有什么值得学习与借鉴的！

　　国内第一家上市的民营企业广东南洋电缆集团股份有限公司，它的核心全资子公司广州南洋电缆有限公司是华南地区专业研发制造500KV及以下电力电缆的最大型企业。

　　一、500KV交联电缆设计历程

　　广州南洋电缆有限公司具有多年生产220KV、110KV高压、超高压交联电缆的经验，在通过大量的试验与不断探索之后，终于于2013年8月一次性试制成功600米500KV超高压XLPE绝缘防白蚁电力电缆样品，并于同年11月完成例行试验，2014年9月通过国家电线电缆质量监督检验中心的型式试验，于同年12月通过荷兰KEMA认证试验，于2015年12月顺利通过国家电线电缆质量监督检验中心的预鉴定试验。

　　二、500KV交联电缆设计要点

　　电缆绝缘厚度设计

　　1）工频电压下，平均电场强度的设计计算；

　　2）冲击电压下，平均电场强度的设计计算；

　　3）工频电压下，最大电场强度的设计计算；

　　4）冲击电压下，最大电场强度的设计计算；

　　5）电缆的故障率不超过0.2次/年˙100KM设计计算

　　绝缘厚度对击穿场强的影响

　　交联电缆绝缘的缺陷（杂质、气孔），在绝缘中随机分布，绝缘的破坏并不一定在电场强度最大处发生、发展，所以绝缘的击穿场强和电缆的结构尺寸及绝缘厚度有关。日本通过大量实验，得出电场强度和电缆绝缘厚度的关系公式：

　　E=At-0.18

　　E=电缆电场强度

　　A=电缆绝缘为1mm时的电场强度（78KV）

　　t=电缆绝缘厚度

　　增加绝缘厚度，可以减小电缆的最高场强，但电缆的击穿场强随绝缘厚度的增加而下降。

　　三、500KV交联电缆选用的材料

　　1、半导电屏蔽及绝缘材料

　　半导电屏蔽材料------超光滑交联型半导电屏蔽料

　　XLPE绝缘材料-------超洁净交联聚乙烯绝缘材料

　　2、金属护套材料及工艺

　　皱纹铝护套交联电缆

　　平滑铝护套

　　皱纹铜护套交联电缆

　　3、外护套材料

　　聚氯乙烯外护套

　　聚乙烯外护套

　　聚氯乙烯、聚乙烯、尼龙复合护套

　　四、执行标准

　　GB/T22078—额定电压500KV交联聚乙烯绝缘电力电缆及附件

　　GB/Z18890—额定电压220KV交联聚乙烯绝缘电力电缆及附件

　　GB/T11017—额定电压110KV交联聚乙烯绝缘电力电缆及附件

　　IEC62067—额定电压大于150KV到500KV挤包绝缘电力电缆及附件-试验方法

　　IEC60840—额定电压大于30KV到150KV挤包绝缘电力电缆及附件-试验方法

　　五、工艺过程

　　高压电缆结构为圆形绞合紧压和分割结构形式，截面800mm2以上为分割绞合形式，采用五分割股块。
　　
　　电缆制造加工工艺大致分为导体制造、成缆绕包、VCR生产线（交联）、去气处理、金属护套加工、外护套及导电层加工，下面我们来看看吧！

　　1导体制造

　　采用的分割导体制作装备为：630型框绞机压制扇形股块，3500盘绞机进行导体成缆。

　　分割导体的作用是为了减少集肤效应。

　　采用这种装备可保障大长度、大截面分割导体的生产。

　　2成缆绕包

　　1）具有绕包带余量在线监控装置

　　一种绕包机上的绕包带余量测试装置（已获得专利）时时在线监控包带余量，断带自动停机，解决漏包、绕包不均匀等问题；

　　2）具有绕包带滤渣校正装置

　　一种成缆机绕包带滤杂装置（已获得专利）滤出包带粘附颗粒、突起等杂质，校正绕包节距，提高产品质量。

　　3VCR生产线基本参数

　　电压等级：35-500KV；

　　导体截面：240-2500；

　　绝缘厚度：10-35mm。

　　拥有导体前、后置预热，材料超净传输MOTAN材料处理系统；新型下料转接装置。

　　此生产线拥有绝缘重力下卸方式、三层共挤、SIKORAX-RAY在线监测、氮气交联氮气冷却、纯净度达100级、计算机全自动控制系统、交联参数计算系统。

　　4去气处理

　　本环节对于环境有一些要求，需要在专用的去气房，烘房温度控制在65±5℃，对于500KV的电缆处理时间要达到25×24小时。

　　工艺控制：

　　采取相同电压等级产品按时间时间先后顺序进出拖气房的管理制度，保证拖气时间一致性的有效控制。去气房采用多点测温，计算机控温系统，精度达±1℃。绝缘线芯经去气室去气后应放在空气中自然冷却48小时，方能绕包半导体缓冲阻水带。

　　作用：去除绝缘在交联过程中，由于发生化学反应而产生的气体，利用电缆系统（主要为附件）的安全运行。

　　5金属护套加工

　　1）金属护套形式
　　
　　南洋电缆选择螺旋纹作为金属套加工工艺，并做出独特设计“一种可阻水的电缆”（已获得专利），以兼顾金属套弯曲、抗压及阻水等性能，提高产品质量。

　　2）核心设备

　　金属氩弧焊机为意大利LINCOIN公司制造，变频调速并和焊接电流同步控制，可随意停机然后连续焊接，确保焊缝的连接性，可适用于特大长度的焊接。