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◆ 导体预热装置类型及其原理

预热器采用感应式加热,加热频率10一30KHZ,导体直接穿过高频线圈,用电磁场加热导体,对周围环境的热辐射低,传热效率达80%~90%,适用于90mm2以上大截面电缆电缆的加热。导体在线感应预热器可以随时精确跟踪生产线速度和任何变化,并相应调整静态变频器的输出功率,甚至在电流波动或类似的极小范围内可以对导体内部产生的热量进行精确的调整,以保持加热后的导体表面温度恒定。不管用哪种预热器加热,由于集肤效应的影响,随着电流频率的提高,电流在导体上的分布密度将集中于导体的表面。由焦耳定律可知,导体横截面上热量分布情况是越靠近导体的表面温度越高,而越趋向导体的中心温度越低。对于分割导体,由于分割块之间有绝缘隔开,因而感应电流在各分割块上的分布如同单个导体,每个分割块的表面温度高,中心温度低。

 

 导体预热可提高生产速度

含有一定量过氧化物和抗氧剂的聚乙烯基料经挤塑机挤出,并通过一段密封加压加热的交联管道,完成从线型长链到立体网状结构的转变。任何一种化学反应都需要足够的活化能才能进行,交联管道内的加热环境正是为高分子绝缘材料提供必要的聚合反应的活化条件。当使用导体预热装置时,交联所需要的热量可分别从导体和绝缘表面双向传入,降低了绝缘的表面温度,提高了传热效层吸收的热量足以使交联反应充分进行,缩短了交联时间,同时因为热辐射交联时间短,绝缘表面温度低,缩短了冷却所需时间,从而提高了电缆的生产速度。

 

 导体预热可改善绝缘品质

 

如不使用导体预热装置,由于绝缘层比较厚,绝缘各个部分的温度分布极不均匀,绝缘在冷却时会造成外层冷却快,内层冷却慢,这就会带来以下几个问题:

(1)外层结晶均匀,结晶度高;内层结晶度低,易生成不均匀大球晶。大球晶的排渣效应使绝缘中的杂质和微孔较多的集中在球晶界面,并与微孔一起构成沿大球晶晶界的网络状电气弱区,也就是结晶不理想的内层绝缘反而要承受较高工作场强。

(2)绝缘外层产生压应力,内层产生拉应力。拉应力导致高聚物分子链间或分子链内的化学键变弱,会加速电树枝引发与生长,致使尽管测试时无局放的电缆在使用中绝缘性能却会出现恶化,并导致击穿。

(3)绝缘外层先冷却并固化,而内层后冷却并收缩,这样易产生微孔。冷收缩产生的微孔,也就是绝缘缺陷的地方,易产生局部放电,也是产生电树枝和水树枝的隐患。使用导体预热装置时,导体在绝缘开始交联前可预热到90~ 180e,交联所需的热量可分别从导体和绝缘表面双向传入,使交联反应充分进行。由于减少了导电线芯与绝缘表面的温差,也改善了绝缘内的热应力和不均匀结晶现象。整体而言,使用导体预热装置可改善电缆绝缘品质。

击穿:指电缆的绝缘层因外力损坏、(挤压、雷击等),绝缘材料老化、等原因造成的原有绝缘性能被破坏,失去原有绝缘性能,发生运行中电缆的芯线对芯线之间、芯线对电缆外护钢带及对地放电,造成接地、短路的故障。俗称“击穿”。

 

造成电缆绝缘击穿有以下几种原因及处理方法:

 

一是机械损伤。由于重物砸伤电缆,挖掘机不慎误伤电缆,在敷设时电缆弯曲过大使绝缘受伤,装运时电缆被严重挤压而使绝缘和保护层损坏,由于底层沉陷直埋电缆受拉力过大等,均导致绝缘受损,甚至会拉断电缆。避免电缆机械损伤可采用架空电缆,如果是沿墙敷设的电缆应加以遮盖,地埋应有明显的标识,并及时制止在电缆线路附近取土。

 

二是施工不当。由于施工方法不良和使用的材料质量较差,使电缆头和中间的薄弱环节发生故障,导致绝缘层被击穿。预防这种现象,应提高电缆头的安装质量,在电缆头制作、安装过程中,绝缘包袋要紧密,不得出现空隙。环氧树脂和石英粉之前,应进行严格的干燥处理,使气泡和水分不能进入电缆头内,并加强铅包套边缘的绝缘处理。

 

三是绝缘受潮。由于电缆头施工工艺不良,使水分侵入电缆内部,或电缆内护层破损而使水分进入。铅包电缆敷设在震源附近,由于长期震动而产生疲劳龟裂。电缆外皮受腐蚀而产生空洞。由于制造质量不好,铅包上有小孔或裂缝。针对这些情况,应加强电缆外层的维护,定期在外护层涂刷一层沥青。

 

四是过电压。由于大气过电压或内部过电压引起绝缘层被击穿,尤其是系统内部过电压会造成多根电缆同时被击穿。对此,应安装避雷器,提高系统自动保护的科技水平。

 

五是绝缘老化。电缆在长期的运行中,由于散热不良或过负荷,导致绝缘材料的电气性能和机械性能劣化,使绝缘层变脆或断裂。如果是这样,应按周期对电缆进线预防性耐压测试,发现电缆绝缘降低不能满足安全运行的要求,应更换新的电缆。

 

一般情况,可采取以下措施来防止电缆绝缘击穿。

(1)防止机械损伤。架空电缆,特别是沿墙敷设的电缆,要予以遮盖。厂内动士工程,要办理由动力部门授予的动土证;对厂外电缆线路,要加强巡视检查,及时阻止在电缆线路附近的挖土、取架空输电线路和电缝线路土的行为。

(2)提高电缆头的施工质量。由于气泡和水分对缆头绝缘的耐压强度影响很大,所以在电缆头的制作、安装过程,绝缘包缠要紧密,不得出现空隙;环氧树脂和石英粉使用前,严格进行干燥处理。由于终端头附近的电场分布很不均匀,铅套缘处的电场强度最大,所以要加强该处的绝缘。

(3)严防绝缘受潮。工厂内的电缆线路,由于电铅包被腐蚀而导致绝缘受潮击穿的事故时有发生,所以要加强电外护层的维护,每隔2~3年应在外护层上涂刷一次沥青。

(4)搬运电缆要细心、敷设电缆应保证质量。搬电缆时要避免挤压电缆,敷设时电缆弯曲不可过度,防止损伤内绝缘。对于油浸纸绝缘电缆,在安装中要特别注意两端的高低差能超过规定值。否则,低端因油的积聚而使铅皮胀裂,造成漏油高端由于缺油而干枯,使这部分电缆的热阻增加,介电性能变坏引起纸绝缘焦化而击穿。此外,由于高端电缆缺油,终端头处产负压,易于吸人潮气,从而使电缆端部受潮,引起击穿事故。◆ 导体预热装置类型及其原理

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预热器采用感应式加热,加热频率10一30KHZ,导体直接穿过高频线圈,用电磁场加热导体,对周围环境的热辐射低,传热效率达80%~90%,适用于90mm2以上大截面电缆电缆的加热。导体在线感应预热器可以随时精确跟踪生产线速度和任何变化,并相应调整静态变频器的输出功率,甚至在电流波动或类似的极小范围内可以对导体内部产生的热量进行精确的调整,以保持加热后的导体表面温度恒定。不管用哪种预热器加热,由于集肤效应的影响,随着电流频率的提高,电流在导体上的分布密度将集中于导体的表面。由焦耳定律可知,导体横截面上热量分布情况是越靠近导体的表面温度越高,而越趋向导体的中心温度越低。对于分割导体,由于分割块之间有绝缘隔开,因而感应电流在各分割块上的分布如同单个导体,每个分割块的表面温度高,中心温度低。

 

 导体预热可提高生产速度

含有一定量过氧化物和抗氧剂的聚乙烯基料经挤塑机挤出,并通过一段密封加压加热的交联管道,完成从线型长链到立体网状结构的转变。任何一种化学反应都需要足够的活化能才能进行,交联管道内的加热环境正是为高分子绝缘材料提供必要的聚合反应的活化条件。当使用导体预热装置时,交联所需要的热量可分别从导体和绝缘表面双向传入,降低了绝缘的表面温度,提高了传热效层吸收的热量足以使交联反应充分进行,缩短了交联时间,同时因为热辐射交联时间短,绝缘表面温度低,缩短了冷却所需时间,从而提高了电缆的生产速度。

 

 导体预热可改善绝缘品质

 

如不使用导体预热装置,由于绝缘层比较厚,绝缘各个部分的温度分布极不均匀,绝缘在冷却时会造成外层冷却快,内层冷却慢,这就会带来以下几个问题:

(1)外层结晶均匀,结晶度高;内层结晶度低,易生成不均匀大球晶。大球晶的排渣效应使绝缘中的杂质和微孔较多的集中在球晶界面,并与微孔一起构成沿大球晶晶界的网络状电气弱区,也就是结晶不理想的内层绝缘反而要承受较高工作场强。

(2)绝缘外层产生压应力,内层产生拉应力。拉应力导致高聚物分子链间或分子链内的化学键变弱,会加速电树枝引发与生长,致使尽管测试时无局放的电缆在使用中绝缘性能却会出现恶化,并导致击穿。

(3)绝缘外层先冷却并固化,而内层后冷却并收缩,这样易产生微孔。冷收缩产生的微孔,也就是绝缘缺陷的地方,易产生局部放电,也是产生电树枝和水树枝的隐患。使用导体预热装置时,导体在绝缘开始交联前可预热到90~ 180e,交联所需的热量可分别从导体和绝缘表面双向传入,使交联反应充分进行。由于减少了导电线芯与绝缘表面的温差,也改善了绝缘内的热应力和不均匀结晶现象。整体而言,使用导体预热装置可改善电缆绝缘品质。

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◆ 导体预热装置类型及其原理

预热器采用感应式加热,加热频率10一30KHZ,导体直接穿过高频线圈,用电磁场加热导体,对周围环境的热辐射低,传热效率达80%~90%,适用于90mm2以上大截面电缆电缆的加热。导体在线感应预热器可以随时精确跟踪生产线速度和任何变化,并相应调整静态变频器的输出功率,甚至在电流波动或类似的极小范围内可以对导体内部产生的热量进行精确的调整,以保持加热后的导体表面温度恒定。不管用哪种预热器加热,由于集肤效应的影响,随着电流频率的提高,电流在导体上的分布密度将集中于导体的表面。由焦耳定律可知,导体横截面上热量分布情况是越靠近导体的表面温度越高,而越趋向导体的中心温度越低。对于分割导体,由于分割块之间有绝缘隔开,因而感应电流在各分割块上的分布如同单个导体,每个分割块的表面温度高,中心温度低。

 

 导体预热可提高生产速度

含有一定量过氧化物和抗氧剂的聚乙烯基料经挤塑机挤出,并通过一段密封加压加热的交联管道,完成从线型长链到立体网状结构的转变。任何一种化学反应都需要足够的活化能才能进行,交联管道内的加热环境正是为高分子绝缘材料提供必要的聚合反应的活化条件。当使用导体预热装置时,交联所需要的热量可分别从导体和绝缘表面双向传入,降低了绝缘的表面温度,提高了传热效层吸收的热量足以使交联反应充分进行,缩短了交联时间,同时因为热辐射交联时间短,绝缘表面温度低,缩短了冷却所需时间,从而提高了电缆的生产速度。

 

 导体预热可改善绝缘品质

 

如不使用导体预热装置,由于绝缘层比较厚,绝缘各个部分的温度分布极不均匀,绝缘在冷却时会造成外层冷却快,内层冷却慢,这就会带来以下几个问题:

(1)外层结晶均匀,结晶度高;内层结晶度低,易生成不均匀大球晶。大球晶的排渣效应使绝缘中的杂质和微孔较多的集中在球晶界面,并与微孔一起构成沿大球晶晶界的网络状电气弱区,也就是结晶不理想的内层绝缘反而要承受较高工作场强。

(2)绝缘外层产生压应力,内层产生拉应力。拉应力导致高聚物分子链间或分子链内的化学键变弱,会加速电树枝引发与生长,致使尽管测试时无局放的电缆在使用中绝缘性能却会出现恶化,并导致击穿。

(3)绝缘外层先冷却并固化,而内层后冷却并收缩,这样易产生微孔。冷收缩产生的微孔,也就是绝缘缺陷的地方,易产生局部放电,也是产生电树枝和水树枝的隐患。使用导体预热装置时,导体在绝缘开始交联前可预热到90~ 180e,交联所需的热量可分别从导体和绝缘表面双向传入,使交联反应充分进行。由于减少了导电线芯与绝缘表面的温差,也改善了绝缘内的热应力和不均匀结晶现象。整体而言,使用导体预热装置可改善电缆绝缘品质。

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◆ 导体预热装置类型及其原理

预热器采用感应式加热,加热频率10一30KHZ,导体直接穿过高频线圈,用电磁场加热导体,对周围环境的热辐射低,传热效率达80%~90%,适用于90mm2以上大截面电缆电缆的加热。导体在线感应预热器可以随时精确跟踪生产线速度和任何变化,并相应调整静态变频器的输出功率,甚至在电流波动或类似的极小范围内可以对导体内部产生的热量进行精确的调整,以保持加热后的导体表面温度恒定。不管用哪种预热器加热,由于集肤效应的影响,随着电流频率的提高,电流在导体上的分布密度将集中于导体的表面。由焦耳定律可知,导体横截面上热量分布情况是越靠近导体的表面温度越高,而越趋向导体的中心温度越低。对于分割导体,由于分割块之间有绝缘隔开,因而感应电流在各分割块上的分布如同单个导体,每个分割块的表面温度高,中心温度低。

 

 导体预热可提高生产速度

含有一定量过氧化物和抗氧剂的聚乙烯基料经挤塑机挤出,并通过一段密封加压加热的交联管道,完成从线型长链到立体网状结构的转变。任何一种化学反应都需要足够的活化能才能进行,交联管道内的加热环境正是为高分子绝缘材料提供必要的聚合反应的活化条件。当使用导体预热装置时,交联所需要的热量可分别从导体和绝缘表面双向传入,降低了绝缘的表面温度,提高了传热效层吸收的热量足以使交联反应充分进行,缩短了交联时间,同时因为热辐射交联时间短,绝缘表面温度低,缩短了冷却所需时间,从而提高了电缆的生产速度。

 

 导体预热可改善绝缘品质

 

如不使用导体预热装置,由于绝缘层比较厚,绝缘各个部分的温度分布极不均匀,绝缘在冷却时会造成外层冷却快,内层冷却慢,这就会带来以下几个问题:

(1)外层结晶均匀,结晶度高;内层结晶度低,易生成不均匀大球晶。大球晶的排渣效应使绝缘中的杂质和微孔较多的集中在球晶界面,并与微孔一起构成沿大球晶晶界的网络状电气弱区,也就是结晶不理想的内层绝缘反而要承受较高工作场强。

(2)绝缘外层产生压应力,内层产生拉应力。拉应力导致高聚物分子链间或分子链内的化学键变弱,会加速电树枝引发与生长,致使尽管测试时无局放的电缆在使用中绝缘性能却会出现恶化,并导致击穿。

(3)绝缘外层先冷却并固化,而内层后冷却并收缩,这样易产生微孔。冷收缩产生的微孔,也就是绝缘缺陷的地方,易产生局部放电,也是产生电树枝和水树枝的隐患。使用导体预热装置时,导体在绝缘开始交联前可预热到90~ 180e,交联所需的热量可分别从导体和绝缘表面双向传入,使交联反应充分进行。由于减少了导电线芯与绝缘表面的温差,也改善了绝缘内的热应力和不均匀结晶现象。整体而言,使用导体预热装置可改善电缆绝缘品质。