一種檢驗鋁芯電纜接頭壓接工藝的方法與流程

2023-09-16 07:39:05

本發明涉及電纜接頭壓接工藝的檢驗，特別涉及一種檢驗鋁芯電纜接頭壓接工藝的方法。

背景技術：

目前國內電纜間連接多採用壓接方式。壓接屬於不可拆卸的連接方法，它是用專用模具對連接的金具和導體施加壓力，靠壓應力產生塑性變形，從而使導體和連接金具相連接的一種工藝。

壓接方式下，鋁芯電纜接頭更易受到鋁的蠕變特性的影響。

鋁熱膨脹係數較大，當溫度升高時，鋁膨脹，受到很大的應力，發生變形，當溫度降低時，鋁又收縮，但很難恢復到原來的狀態，形成塑性變形，這叫做鋁的蠕變特性，這是鋁相對銅的天然劣勢。

而鋁芯電纜實際運行中，因日負荷曲線波動較大，電纜輸送負荷在一天之內也變化較大，電流較大時接頭處溫度升高，電流較低時接頭處溫度又降低。相比銅芯電纜接頭，因為鋁的蠕變特性，鋁芯電纜接頭壓接金具和線芯導體壓接處更易產生形變，無法恢復原來的狀態，出現空隙，即壓接處接觸電阻更易增大，而接觸電阻增大使高負荷時壓接處發熱增加，溫度上升，進一步加劇蠕變現象，使壓接處接觸電阻持續增大，使得鋁芯電纜接頭故障發生的概率要比銅芯電纜大，這也是國內過去的鋁芯電纜運行經驗。。

接頭壓接工藝與多方面因素有關，包括接頭冷縮或熱縮、壓接管材質、壓模大小、圍壓或點壓，及接頭和壓接管產品的質量。隨著壓接工藝的進步，當前良好的壓接工藝可以有效緩解鋁的蠕變對接頭產生的不利影響，反之，較差的壓接工藝將使鋁導體的不足暴露並放大出來，導致接頭可靠性的不足。

對於將要投運的鋁芯電纜線路，因其接頭可靠性高低與壓接工藝關聯很大，針對鋁的蠕變特性，應設計可靠的方法檢驗擬採用的壓接工藝的好壞，從而確定接頭的可靠性和是否採用該壓接工藝。

技術實現要素：

為了克服現有技術的上述缺點與不足，本發明的目的在於提供一種檢驗鋁芯電纜接頭壓接工藝的方法，簡單可靠，成本較低，易於推廣。

本發明的目的通過以下技術方案實現：

一種檢驗鋁芯電纜接頭壓接工藝的方法，包括以下步驟：

(1)鋁芯電纜接頭通恆定電流運行，持續通電n1小時，n1≥8，測量壓接管的溫度，其中當測量壓接管的溫度穩定後，記錄此時的壓接管溫度，即為壓接管穩態溫度；

(2)斷電，鋁芯電纜接頭自然冷卻n2小時至室溫，n2≥8；

(3)重複步驟(1)～(2)多次；

(4)若壓接管穩態溫度隨通電次數的增加趨於一穩定值，則認為鋁芯電纜接頭壓接工藝可靠；若壓接管穩態溫度隨通電次數的增加而增大，則認為鋁芯電纜接頭壓接工藝不可靠。

優選的，步驟(1)所述測量壓接管的溫度，具體為：通過測溫儀和熱電偶測量、記錄壓接管的溫度。

優選的，所述n1＝8；所述n2＝8。

優選的，步驟(3)所述重複步驟(1)～(2)多次，具體為：

重複步驟(1)～(2)10～15次。

優選的，步驟(1)所述恆定電流的大小為基於IEC60287標準計算的本體載流量大小的恆定電流。

優選的，步驟(4)中通過做通電次數與壓接管穩態溫度的關係曲線圖，觀察壓接管穩態溫度隨通電次數的增加的變化情況。

本發明的原理為：

考慮負荷變化使鋁芯電纜接頭處出現冷-熱循環，壓接工藝如果不可靠，將使金具與導體壓接處接觸電阻不斷增大，壓接管處穩態溫度持續上升，而可靠的壓接工藝可以保障壓接處接觸電阻穩定，壓接管處穩態溫度趨於一穩定值，因此可以通過檢測壓接管溫度升高與否判斷壓接工藝的好壞。

與現有技術相比，本發明具有以下優點和有益效果：

本發明提供的方法通過冷熱循環實驗方法檢測壓接工藝的好壞，針對了鋁芯電纜接頭面對的最大問題，即鋁的蠕變特性，更能檢測出實際運行中負荷波動下鋁芯電纜接頭的穩定性，實施方便、節約成本且易於推廣。而已有方法，如振蕩波電壓法和局部放電檢測方法，實施不便且成本較高，更重要是這些方法主要用於更為常見的銅芯電纜，並未針對接頭處鋁的蠕變特性，因而通過這些方法檢測的鋁芯電纜接頭可靠性更易偏樂觀，而與實際結果有一定偏差。

附圖說明

圖1為本發明的實施例的鋁芯電纜接頭升溫系統的示意圖。

具體實施方式

下面結合實施例，對本發明作進一步地詳細說明，但本發明的實施方式不限於此。

實施例

一種鋁芯電纜接頭壓接工藝的檢測方法，針對鋁的蠕變特性通過冷熱循環實驗檢測壓接工藝的好壞。本實施例具體情況為：兩段型號都為110kV YJLLW02630mm2的單根單芯鋁芯電纜，壓接工藝為冷縮型接頭、純鋁壓接管、630mm2壓模、圍壓方式，將兩段線芯壓接在一起形成接頭，壓接過程中就將熱電偶置於接頭絕緣層和壓接管間。如圖1所示將接頭兩端電纜7和各實驗裝置連接在一起，接頭和所連兩段電纜採用土壤敷設，土壤埋深0.6m，土壤溫度15℃、溼度54％，將熱電偶和外部測溫儀連接起來。

如圖1所示，本實施例採用的鋁芯電纜接頭升溫系統包括380V電源、調壓器1、PLC控制面板2、控制操作臺、升流器3、補償電容箱4、電流互感器5、控制電機6。計算機控制臺提供人機界面，便於用戶操作。PLC控制櫃提供調壓器觸點上下移動的控制邏輯，改變調壓器自耦變比，調節加在升流器端的電流，電壓和輸送功率，實現接頭電流的控制和加載。補償電容並聯在升流器輸入端，用於補償負載的感性，提高功率因數。電流互感器測量信號作為控制櫃輸入信號，實現反饋調節。

本實施例的檢驗鋁芯電纜接頭壓接工藝的方法，包括以下步驟：

(1)通過PLC控制櫃在鋁芯電纜接頭中加載基於IEC60287標準計算的本體載流量大小的恆定電流，大小為1300A，持續通電8小時，其中當壓接管的溫度穩定後，測溫儀顯示此時的壓接管溫度為102.5℃，即為壓接管穩態溫度；

(2)斷電，鋁芯電纜接頭自然冷卻8小時至室溫；

(3)重複步驟(1)～(2)15次；

(4)做通電次數與壓接管穩態溫度的關係曲線圖，發現壓接管穩態溫度隨通電次數的增加最後基本穩定在106.4℃，認為該鋁芯電纜接頭壓接工藝可靠。

上述實施例為本發明較佳的實施方式，但本發明的實施方式並不受所述實施例的限制，其他的任何未背離本發明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本發明的保護範圍之內。