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110kV及以上干式电缆终端制作安装新方法 附件2： 河北省电力公司职工技术创新成果申报表 110kV及以上干式电缆终端制作安装新方法 一、提出背景 1、背景及技术现状 干式电缆终端（110kV及以上）广泛应用于施工现场，为电缆先在地面完成终端制作试验然后吊装上塔固定奠定了技术基础。由于电缆铝护套与电缆主绝缘之间不是紧密结构，电缆在吊装过程中，铝护套因为弯曲、扭转、拉伸变形相对主绝缘会发生上下位移，带动电缆尾管与电缆锥体发生相对位移造成电缆尾管脱落或应力锥跑偏。 电缆尾管下移 经过咨询，多家施工单位和多家缆头厂商证实这种问题普遍存在 图1 电缆尾管下移 图2尾管与应力锥体脱离 图3 干式电缆终端结构简图 图4 正常情况下应力锥位置 图5应力锥位置跑偏 图6 电缆尾管下移 现场施工作业时，当电缆铝护套相对于电缆主绝缘向缆头方向（左）发生位移时，铝护套通过铅封带动电缆尾管推动电缆复合护套和电缆应力锥向接线端子方向位移（见图5），其结果是应力锥位置跑偏，半导电层打断处应力集中，缆头在试验时会击穿。当电缆铝护套相对于电缆主绝缘向缆头反方向（右）发生位移时，铝护套通过铅封带动电缆尾管向背离缆头方向位移（见图6），缆头2 、缆头制作试验在高空进行，安全风险大，工作效率低。 3、搭拆脚手架期间，缆头制作试验期间，运行线路需停电，电网安全运行风险大。 2、采取的改进措施 该项成果的关键技术是控制和消除干式缆头尾管处电缆铝护套与电缆主绝缘之间因拉伸、扭转、弯曲变形而产生的相对位移。为了实现这一目的，我们采取了三项改进措施。 2.1加强施工管理，将上塔段电缆顺直后开始缆头制作。其目的是减小上塔段电缆铝护套和主绝缘在吊装过程中因弯曲和扭转变形而产生的相对位移。 2.2制作专用吊装支架，在缆头尾管下方500mm处实施刚性固定。其目的是，通过刚性固定减小缆头吊装过程中电缆尾管处电缆铝护套与电缆主绝缘之间因拉伸而产生的相对位移。 2.3缆头尾管与铝护套结合部位增加冗余配合尺寸，改进缆头制作工艺流程。其目的是，通过增设的冗余配合尺寸和改进后的封铅顺序，使得铝护套与电缆主绝缘之间残余的少量位移在电缆尾管内部被吸纳，避免了铝护套带动电缆尾管同步位移引发的应力锥跑偏或电缆尾管脱落现象。 3、解决的实际问题 实现了干式缆头的地面制作试验，施工安全风险显著降低，电网停电时间明显缩短，经济及社会效益显著。 二、技术内容 1、研发路线 经过分析，电缆铝护套与电缆主绝缘之间的相对位移是造成干式缆头无法在地面制作试验的根本原因。因此，我们的研发路线始终围绕着“消除这种位移、减小这种位移或者排除这种位移造成的影响”这一中心主旨。 通过多次理论分析和现场试验，最终确定了三条改进措施，通过三条措施的现场实施，达到了控制和消除“位移”影响的既定目标。 2、主要创新 2.1强化施工管理，将电缆余度弯提前策划并归置完毕，再将上塔段电缆顺直后开始缆头制作试验工作。 目的就是减少吊装上塔段电缆的弯曲释放变形、扭转变形。根据现场统计，实施该项创新措施后，吊装段长度为30米的电缆，外护套与主绝缘之间的位移由原来的50mm，减少至25mm。 2.2制作电缆吊装上塔专用工具，利用专用支架在电缆终端尾管下方500mm处进行两处刚性固定。 图7 电缆刚性固定原理简图 通过紧固固定夹具，使得铝护套径向受压变形，挤压与主绝缘之间的阻水层填料，从而增大铝护套与电缆主绝缘之间的静摩擦力，减少它们之间的相对位移。现场实施时，线芯截面400-800平方毫米的电缆铝护套受压变形量掌握在4mm。 电缆吊装上塔过程中，铝护套、主绝缘的拉伸及扭转变形的绝大部分由刚性固定点以下的电缆段进行吸收。 该创新项措施与第一项创新措施同步实施后，铝护套与主绝缘之间的位移降至8mm。 2.3缆头尾管与铝护套结合部位增加冗余配合尺寸，改进缆头制作工艺流程。 图8改进前尾管与铝护套连接图 图9改进后尾管与铝护套连接图 缆头制作工艺改进前，铝护套插入到电缆尾管顶端（见图8），改进后铝护套插入到电缆尾管时距顶端预留10mm配合尺寸（见图9）。 缆头吊装上塔前，先焊开铝护套与电缆尾管之间的封铅，使得铝护套在电缆尾管内能够自由伸缩（由于采取了前述两项措施，铝护套自由伸缩量不会超过8mm），不会带动电缆尾管下移或推动电缆尾管上移，待电缆头在塔上固定完毕后再重新封铅。 3、安全控制措施 为防止刚性固定时铝护套过度变形强压电缆主绝缘，我们对多个厂家生产的截面为400-800平方毫米的电缆进行了截面解剖，统计发现铝护套和电缆主绝缘之间的半导电阻水层厚度平均在3毫米左右，而且阻水层材料为稀松结构，具备一定的压缩性。通过多次试验，我们发现将电缆铝护套挤压变形控制在4mm(每一侧变形2mm)左右，不