本文整理了輸電交聯(lián)聚乙烯電纜及電纜附件的加熱校直概念，加熱校直的意圖，機(jī)械應(yīng)力及絕緣回縮的基本概念、危害及預(yù)防方法，加熱校直的工藝方法及注意事項(xiàng)。

一、加熱校直的基本概念

圖1 輸電電纜附件設(shè)備工藝流程

由圖1可知，電纜加熱校直處理是輸電交聯(lián)聚乙烯電纜附件設(shè)備的要害工藝環(huán)節(jié)。界說：加熱校直是一種在電纜附件施工時(shí)，將電纜端部必定區(qū)域繞包加熱帶并依照規(guī)矩的時(shí)刻和溫度加熱后，固定在一平直的物體上天然冷卻至環(huán)境溫度，使電纜端部成為直線的工藝。目的：在于消除電纜出產(chǎn)和敷設(shè)進(jìn)程中產(chǎn)生的機(jī)械應(yīng)力，保證電纜和附件界面良好合作，也可減少電纜投運(yùn)后因絕緣受熱而導(dǎo)致的回縮。

那么什么是機(jī)械應(yīng)力和絕緣回縮呢？

二、機(jī)械應(yīng)力和絕緣回縮1.機(jī)械應(yīng)力機(jī)械應(yīng)力(mechanical stress)是指物體因?yàn)橥庖?受力、濕度改動(dòng)等)而變形時(shí)，在物體內(nèi)各部分之間產(chǎn)生相互作用的內(nèi)力，以反抗這種外因的作用，并力圖使物體從變形后的方位回復(fù)到變形前的方位。那么在電纜附件設(shè)備前的電纜上或許存在的機(jī)械應(yīng)力主要包含兩部分：一部分是電纜制造產(chǎn)生的機(jī)械力，一部分是電纜敷設(shè)進(jìn)程產(chǎn)生的機(jī)械力。下面介紹兩部分的構(gòu)成。

（1）制造產(chǎn)生

在電纜制造進(jìn)程中產(chǎn)生的機(jī)械力。

1.導(dǎo)體。在制造結(jié)構(gòu)上，電纜導(dǎo)體多股分為若干層絞制，絞制方向相反，各層的退扭力矩得到部分抵消，但還潛存著必定的扭距應(yīng)力。可參見《10千伏電力電纜導(dǎo)體基本知識》。

2.絕緣?，F(xiàn)在廣泛運(yùn)用的交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜，盡管全部選用固體材料制造，但絕緣材料膨脹系數(shù)較之導(dǎo)體相差10-30倍，聚乙烯絕緣較簡略回縮。

3.鎧裝。鋼帶或鋼絲作為電纜保護(hù)層中的鎧裝層，在電纜出產(chǎn)制造進(jìn)程中會產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)機(jī)械力。鋼帶鎧裝一般選用雙層，在制造中其絞制方向相同，潛存著扭距應(yīng)力。當(dāng)敷設(shè)展放選用網(wǎng)套牽引電纜時(shí)，潛在著的扭距應(yīng)力會開釋，即電纜牽引時(shí)產(chǎn)生的退扭現(xiàn)象。鋼絲鎧裝選用單層或雙層，單層鋼絲不論絞制順逆方向，都潛在必定的扭距應(yīng)力。兩層鋼絲為了平衡改動(dòng)力矩，內(nèi)層鋼絲比外層鋼絲直徑小，制造中兩層鋼絲絞制方向相反，兩層的退扭力矩得到部分抵消，但仍是潛存著扭距應(yīng)力。所以鋼絲鎧裝根據(jù)鋼絲的不同標(biāo)準(zhǔn)，其絞制節(jié)距一般為電纜鎧裝直徑8-12倍。

（2）敷設(shè)產(chǎn)生的機(jī)械力在敷設(shè)設(shè)備施工時(shí)，作用在電纜上的機(jī)械力有三種：牽引力、側(cè)壓力和扭力。

2.絕緣回縮

界說：交聯(lián)電纜在出產(chǎn)進(jìn)程中內(nèi)部存在熱應(yīng)力，當(dāng)切除適當(dāng)長一段電纜后，絕緣內(nèi)部的熱應(yīng)力開釋，導(dǎo)致電纜絕緣在電纜端部相對導(dǎo)體產(chǎn)生軸向的位移。這種現(xiàn)象稱為“絕緣回縮”，這種現(xiàn)象普遍存在。危害：因?yàn)椴牧虾统霎a(chǎn)工藝的差異，“絕緣回縮”的程度不同。“絕緣回縮”的危害主要有以下兩個(gè)方面：(1)電纜運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)刻后，電纜絕緣假設(shè)產(chǎn)生“絕緣回縮”，會造成終端和接頭處產(chǎn)氣憤隙，然后引起部分放電，直至導(dǎo)致絕緣擊穿。(2)如電纜“絕緣回縮”現(xiàn)象嚴(yán)重，則表明電纜本體存在較大的內(nèi)應(yīng)力，比較簡略引起電樹枝狀放電。產(chǎn)生主要原因：交聯(lián)電纜產(chǎn)生“絕緣回縮”的主要原因在于交聯(lián)出產(chǎn)進(jìn)程中的熱應(yīng)力。電纜在出產(chǎn)進(jìn)程中，交聯(lián)電纜溫度超越結(jié)晶融化溫度，使得其緊縮彈性模數(shù)大幅度下降。但是電纜出產(chǎn)線冷卻進(jìn)程較為靈敏，使得電纜熱應(yīng)力沒有開釋，最終在電纜本體中構(gòu)成熱應(yīng)力。其次，交聯(lián)電纜絕緣和導(dǎo)體的熱膨脹系數(shù)不同，相差0~30倍。交聯(lián)聚乙烯相對金屬導(dǎo)體而言，較簡略回縮。關(guān)于35kV及以下附件，終端的回縮有限，一般不作考慮，但在接頭中應(yīng)選用法拉第籠或其他方法打敗回縮現(xiàn)象。例如，在預(yù)制接頭中，銜接收處的半導(dǎo)電體可選得較長，使它的長度兩頭別離和絕緣搭接10~15mm（見圖2），起到屏蔽作用，即使絕緣回縮，一般也只有10mm以下，屏蔽作用依然存在。

圖2 銜接處的半導(dǎo)體屏蔽結(jié)構(gòu)

對于高壓XLPE絕緣電纜的附件裝置，亦有必要仔細(xì)考慮回縮問題，一般在加熱校直的同時(shí)消除XLPE內(nèi)的應(yīng)力，因?yàn)楦邏豪|接頭中不可能制造出屏蔽結(jié)構(gòu)，接頭中任何一點(diǎn)的XLPE回縮都會給接頭帶來致命的缺點(diǎn)，即氣隙（見圖3），該氣隙內(nèi)產(chǎn)生部分放電，將會導(dǎo)致接頭擊穿。

圖3 高壓電纜接頭中的回縮

消除方法消除電纜“絕緣回縮”有必要釋放電纜內(nèi)部的熱應(yīng)力。在電纜出產(chǎn)廠商經(jīng)過屢次加熱一冷卻進(jìn)程釋放了大部分的熱應(yīng)力，但是電纜依然存在部分熱應(yīng)力，僅僅程度有所降低罷了。為了保證交聯(lián)電纜附件的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，有必要在附件施工進(jìn)程中對電纜采納必要的方法，消除“絕緣回縮”的影響。

1.加熱校直：加熱矯直一方面是為了保證終端和接頭方位電纜平直度，保證電纜沒有曲折，然后保證了預(yù)制式和預(yù)制裝配型附件的可靠設(shè)備。另一方面，加熱矯直的進(jìn)程也是一種對電纜內(nèi)部應(yīng)力的消除進(jìn)程。經(jīng)過加熱和冷卻，將電纜制造進(jìn)程中留下的熱應(yīng)力消除一部分，減少了電纜絕緣的回縮量。

2.固定規(guī)劃：為了防止電纜絕緣回縮，在交聯(lián)電纜附件規(guī)劃中選用電纜終端固定設(shè)備和接頭固定設(shè)備的電纜絕緣固定規(guī)劃。1)終端固定設(shè)備，是為防止電纜絕緣回縮，對終端特別規(guī)劃電纜固定設(shè)備。圖6-1是一種典型的規(guī)劃，采圖6-1終端固定設(shè)備8個(gè)螺絲將金屬筒固定在電纜結(jié)束。

3.接頭固定設(shè)備。交聯(lián)電纜預(yù)制式接頭，裝置尺度要求嚴(yán)格，幾毫米的電纜絕緣回縮往往會形成電纜接頭的擊穿。預(yù)制式接頭一般可選用屏蔽罩規(guī)劃，一方面均勻了電纜導(dǎo)體銜接部位的電場，另一方面屏蔽罩經(jīng)過電纜絕緣上的兩頭槽卡住電纜絕緣層，防止電纜絕緣層的回縮。4.堵截電纜后，留一段時(shí)刻等電纜絕緣緩慢回縮。這種方法是一種消沉方法，只能在無法選用以上兩種方法的時(shí)分運(yùn)用，其作用比以上兩種方法差。各種電纜的生產(chǎn)進(jìn)程和生產(chǎn)條件存在差異，絕緣回縮的程度各有不同，一般等待時(shí)刻應(yīng)為24h以上。

三、工藝方法

①繞包加熱帶、裝置熱電耦、接入 溫度控制箱，通電加熱；

②加熱溫度控制在80-90℃，溫度控制箱必須有專人監(jiān)視，不得超越控制溫度；

③終端加熱時(shí)刻為3h，接頭為6h；

④應(yīng)用兩個(gè)半爿組成的鋼管綁扎固定，加熱結(jié)束后，天然冷卻至室溫。