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对控制电缆终端制作工艺及接地方式的分析刘治琦

发表时间：2020/5/9 来源：《电力设备》2020年第2期作者：刘治琦

[导读] 摘要：随着我国现代化建设的不断加快，电力作为一种二次能源无论是在日常生活抑或是社会生产中都扮演着重要的角色。

        (宝胜科技创新股份有限公司江苏省扬州市 225800)
        摘要：随着我国现代化建设的不断加快，电力作为一种二次能源无论是在日常生活抑或是社会生产中都扮演着重要的角色。为了满足人们对电能的使用需求，通过电网工程的建设将电能输送到各配电线路，最后再到达用户端。在用电规模与日扩大的当下，人们对电网工程的质量也提出了越来越高的要求。基于此，笔者在文章中首先简要介绍了电缆线路中几种常见的质量问题；然后对电缆线路施工过程中线路敷设和附件安装要点进行了详细说明；最后还涉及到工程施工后处理环节如何有效的控制质量隐患，以供参考。
        关键词：电网建设；控制电缆；接地；终端制作
        引言
        控制电缆广泛应用于变电站二次系统中，一般具有防水、防挤压、抗干扰等特点，可敷设于户外电缆沟等地方。对于２２０ｋＶ及以上电压等级变电站，站内电磁干扰严重，因此各类规程规范对控制电缆抗干扰措施提出了相应要求。但是，目前尚无规范对控制电缆二次抗干扰措施及控制电缆终端头的制作工艺进行细致、全面的描述。为此，本文梳理了国家能源局《防止电力生产事故的二十五项重点要求》、国家标准ＧＢ　５０２１７—２００７《电力工程电缆设计规范》及南方电网公司《继电保护反事故措施汇编（２０１４年）》等相关规程规范，从控制电缆结构及接地要求、控制电缆终端头制作等方面总结了控制电缆二次抗干扰措施具体要求及电缆头制作工艺，并结合系统内曾发生的事故进行风险分析，对广大继电保护工作者具有一定的现场指导意义。
        1控制电缆终端施工工艺
        （１）利用裁纸刀或专用电缆剥皮工具将控制电缆外绝缘层剥离。所有电缆剥离高度应保持一致，且不超过屏柜端子排最下方，以现场美观、方便作业为宜。（２）利用螺丝刀将铠装层反向撬开，利用金属带左向螺旋绕包的力迅速将钢铠抽离。用砂纸将钢铠需要焊接的地方打磨干净，涂焊锡膏并焊接接地线。为使接线美观牢固，一般使铠装层与外绝缘层平齐，在平齐处将外绝缘切口并进行铠装层焊接。（３）利用裁纸刀将内绝缘层剥离，注意力度应较小，不能伤及屏蔽层。环切位置离外绝缘层８～１０ｍｍ。（４）铜屏蔽层只保留１０～１５ｍｍ，剩余剥离，同时还应将非吸湿性绕包层剥离。使用电烙铁将接地线焊接到屏蔽层上，焊接过程中应注意时间及温度，避免损伤电缆芯线绝缘层。（５）用绝缘自粘带自电缆芯线处起，将屏蔽层及其焊点、内绝缘层、铠装层及其焊点逐层包裹数圈。包裹应平整，厚度不宜超过电缆外径。包裹完成后，套上直径比电缆外径略大、长度比电缆终端略长的热缩管，利用热风枪热缩收口，如图1所示。（６）用扎带将电缆固定到屏柜侧面，在接地线压接铜鼻子后将其接至屏柜内专用接地铜排上。电缆两侧制作完毕后使用１０００Ｖ绝缘摇表对每根电缆芯线进行芯线对地绝缘、线间绝缘检验，电阻大于１０ＭΩ方可满足规程要求。对于绝缘不满足要求的，应重新检查是否存在芯线损伤，若有损伤则应重新敷设电缆并制作终端头。为提高工作效率，不应野蛮施工，在制作过程中注意避免损伤电缆芯线，确保绝缘满足要求。

        图1
        2控制电缆结构和接地要求
        2.1高压单芯电缆金属屏蔽层中间通过直接接地
        箱接地，两端通过接地保护箱接地
        若高压电缆线路长度小于1000m，且电缆线路是一整根无接头的电缆，那么就在高压电缆线路的中间位置将电缆的屏蔽层剥开后将中间部位的金属屏蔽层通过直接接地箱接地，高压电缆两端的屏蔽层分别通过接地保护箱接地。此时电缆屏蔽层上同样仅存在很小的容性环流，当高压电缆线路遇内部过电压、外部过电压或短路故障时，通过接地保护箱接地的一端在感应电势的作用下保护器动作使电缆金属屏蔽层瞬间直接接地，从而防止了电缆绝缘受到损坏。如果高压电缆线路是由两根长度为500m左右的电缆组成，第一种选择是用一个直通接头将两根高压电缆连接起来，然后将直通接头通过直接接地箱接地，电缆金属屏蔽层两端分别通过接地保护箱接地;第二种选择是用一个绝缘接头将两根高压单芯电缆连接起来，连接的两端分别通过接地保护箱接地，电缆金属屏蔽层两端分别通过直接接地箱接地。
        2.2控制电缆屏蔽层接地选择
        控制电缆仅单层屏蔽层的一端接地，不形成电位差，一般用于防静电感应。控制电缆有双层屏蔽层的，内层屏蔽层单端接地，外层屏蔽层两端接地，因为控制电缆屏蔽层外层两端接地后与大地形成了闭合回路，屏蔽层上的环流削弱干扰磁通起到电磁屏蔽的作用。如果控制电缆屏蔽层只是为了静电屏蔽，控制电缆屏蔽层是单层时只选择单点接地，如果是双层则两层都选择单点接地。当传输模拟信号的控制电缆屏蔽层不仅起屏蔽作用还作为信号的返回回路时，控制电缆屏蔽层应单点接地，当有公共接地点的放大器和不接地信号源无相连时，控制电缆的屏蔽层接地端应接在放大信号源的接地端，反之，控制电缆屏蔽层的接地端应接在放大器的公共接地点上。当控制电缆屏蔽层不传输模拟信号，即不作为信号返回回路时，控制电缆屏蔽层应采用两端接地，因为控制电缆屏蔽层两端接地后降低了控制电缆屏蔽层上的感应电势，起到静电屏蔽的作用，同时控制电缆屏蔽层与大地形成了闭合回路，控制电缆屏蔽层上的环流所形成的磁通削弱了干扰磁通，减小干扰磁通对控制电缆线芯的影响，从而起到电磁屏蔽的作用。
        2.3规避涡流
        空线敷设作为电缆线路敷设的常见方式，对于钢支架和保护管有着广泛的应用。而这些金属设备则可能在电网线路中，形成闭合回路，电流也随之在其中形成涡流。尤其在部分规模较大的电网工程中，应用到的钢结构更多，所形成的涡流也就非常大。此前在江西南昌的某电网项目中，架空线敷设之后不久就出现了质量问题。技术人员经过现场的分析得出，电缆卡子与钢绞线形成闭合回路，电流造成的高温将绝缘表皮烧坏，造成了此次的问题。因此，笔者建议，在施工过程中如果涉及到钢制保护管的使用，就要提供相应的防护设备，确保在电缆线路中不存在闭合回路电流，防止涡流造成的故障问题。
        结语
        控制电缆的接地方式会影响抗干扰效果，需严谨考证。本文通过梳理各类规程规范，认为铠装层不是屏蔽层，但仍需接地，该观点规范了现场电缆终端制作的工艺要求。电缆终端制作的质量会直接影响二次抗干扰系统的屏蔽效果，因此本文根据现场经验及规程要求，总结出电缆终端制作６个主要步骤，对现场施工人员有较强的借鉴意义。
        参考文献：
        [1]王建国.高压电缆线路工程建设中常见问题及防范措施的探讨[J].内蒙古石油化工，2015（7）：127-128.
        [2]刘乾业，杨小汀．控制电缆的选择和使用应注意的几个问题［Ｊ］．电线电缆，２０００，８（４）：３３－３５．