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高壓電纜中的金屬皺紋鋁護(hù)套工藝

 高壓電纜中的金屬皺紋鋁護(hù)套有著承受電纜短路電流、徑向防水以及承受抗側(cè)壓力的作用，其生產(chǎn)工藝方式有縱包、氬弧焊和連續(xù)擠包兩種形式。

一：氬弧焊焊接鋁護(hù)套工藝技術(shù)

1：氬弧焊鋁護(hù)套工藝是采用經(jīng)過壓延的厚度均勻的鋁板，經(jīng)清洗、精切、縱包、焊接、在線檢測、軋紋過程來實(shí)現(xiàn)的;該氬弧焊工藝是在氬氣和氦氣的保護(hù)下，一鋁板為負(fù)極，鎢極為正極，通過低電壓，大電流來完成焊接。鎢極焊頭只有2mm的直徑，并且由保護(hù)的氣體連續(xù)吹向焊點(diǎn)處，迅速帶走熱量，使焊接部位均勻快速冷卻，電纜結(jié)構(gòu)不會(huì)受到任何不良影響，同時(shí)也避免鋁護(hù)套的高溫氧化。

2：采用先進(jìn)的氬弧焊接技術(shù)，并裝有超聲波等在線檢測裝置，保證了焊接的密封性，為了檢驗(yàn)是否還有漏焊，生產(chǎn)廠又加了一項(xiàng)中間檢驗(yàn)裝置，將整盤焊接后的電纜進(jìn)行氣密性試驗(yàn)，且進(jìn)行百分之百的檢驗(yàn)。通過幾年來的生產(chǎn)、使用及運(yùn)行，該生產(chǎn)工藝技術(shù)性能穩(wěn)定可靠。

3.上海電纜研究所進(jìn)行了焊接鋁套的機(jī)械強(qiáng)度試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)焊縫的抗拉強(qiáng)度(78N/mm2)略高于焊縫周圍金屬鋁的抗拉強(qiáng)度(76N/mm2)，且又略高于鋁套本身的抗拉強(qiáng)度(75N/mm2)，經(jīng)和西安交大金相專家們研討和座談，這種現(xiàn)象是合理的，焊接材料的強(qiáng)度是比原來的材料要高，因?yàn)楹附蛹�材料的金相組織起了變化。并采用空心鋁套進(jìn)行側(cè)壓力試驗(yàn)，分別在焊縫上，和焊縫相隔90度以及相隔180度進(jìn)行側(cè)壓力試驗(yàn)，其負(fù)荷變形曲線基本一致。

4.皺紋焊接鋁套電纜的溫度分布試驗(yàn)也在上海電纜研究所進(jìn)行，在焊縫處溫度到達(dá)700℃時(shí)，用熱電偶分別測量鋁套內(nèi)阻水層上分別相隔90度的三點(diǎn)溫度為69、43、37℃，在阻水層下則分別為34、26、27℃，這是因?yàn)殇X套是一點(diǎn)受熱焊接，溫度雖高，但能量不大，鋁的散熱又很快，所以電纜絕緣上的溫度很低，同時(shí)，西安交大絕緣研究室又進(jìn)行了電纜鋁護(hù)套的焊接溫度場的數(shù)值計(jì)算，在絕緣層附近的溫度基本上是40℃左右。兩個(gè)研究機(jī)構(gòu)的試驗(yàn)結(jié)果基本是一致的。

5.由于皺紋焊接鋁套電纜的溫度很低，不存在煬傷絕緣或絕緣上的阻水層的可能，鋁套和電纜之間縫隙非常小，故可實(shí)現(xiàn)電纜的阻水結(jié)構(gòu)，同時(shí)電纜的阻水層又可用作電纜的緩沖層，不難通過設(shè)計(jì)和計(jì)算，國產(chǎn)220kV電纜的絕緣半徑方向的膨脹量約1.5mm左右，完全可以為阻水層所吸收，這樣電纜的結(jié)構(gòu)就非常緊湊合理，萬一鋁套有些損傷，由于阻水層的作用，電纜也不會(huì)進(jìn)水。

二：連續(xù)擠包鋁護(hù)套工藝技術(shù)

連續(xù)擠包鋁護(hù)套工藝是采用鋁錠經(jīng)壓鋁機(jī)生產(chǎn)設(shè)備，使鋁在半熔融狀態(tài)下連續(xù)擠包在電纜絕緣線芯上，擠出溫度高達(dá)460℃，可能會(huì)對(duì)電纜內(nèi)部結(jié)構(gòu)造成不良影響而降低電纜使用壽命。

1：擠包鋁護(hù)套要有龐大的擠出裝置，耗費(fèi)大量的能源，在600℃左右的高溫下擠出，絕緣有可能煬傷，影響了電纜產(chǎn)品質(zhì)量，除一些老企業(yè)外，在新企業(yè)中很少再添置壓鋁機(jī)裝置，在國外壓鋁機(jī)的生產(chǎn)日益減少，世界上最為嚴(yán)格的AEIC CS7-93美國電纜標(biāo)準(zhǔn)中就建議采用皺紋焊接鋁套，或焊接的銅和鋼套電纜，而沒有提及要求擠包的鋁套電纜。

2：為了減少擠包鋁套電纜煬傷的可能，一般采用銅絲編織的巾布在鋁套和絕緣間擋住在加工過程中的熱源，但又要給絕緣的膨脹留有余地，鋁套和絕緣之間存在著很大的空隙，一旦電纜進(jìn)水，電纜絕緣將完全浸泡在水中，給供電線路帶來很大的損失。

3：擠包鋁護(hù)套是采用擠出工藝，若控制不當(dāng)容易造成鋁護(hù)套厚度不均，容易產(chǎn)生微孔、砂眼等現(xiàn)象，這就使鋁護(hù)套強(qiáng)度極為不均，降低鋁護(hù)套的徑向防水性能。

隨著焊接技術(shù)的發(fā)展，皺紋焊接鋁套電纜使用的可靠性已愈來愈多的為人們所認(rèn)識(shí)，在不久的將來，有取代擠包鋁套電纜的趨勢。