分割导体技术教材之一(余益定)

超高压电力XLPE电缆制造技术系列讲义之一
扇形四或五分割预扭导体
车流量统计制造概要
金膜
背心袋生产设备余益定
一、前言
超高压69kV以上之XLPE电力电缆已由台电采用多年,预计2000年开始,台电将进入161kV级以取代69kV级。除可减少线路损失外尚可提升电力供应品质。因应都会区域所需此项超高压电缆多层大型导体,电力公司规定在定型试验时应送样之导体尺寸如下:
69kV 1000mm2
161kV 1600mm2
此种大截面导体,极易产生内部涡流Iddy Current促使导体温度上升而造成输电损失。为避免此项涡流,乃设计成为分割导体。Segmental Conductor
铝合金切削液配方
实际上,分割导体在纸绝缘充油电缆OF Cable 时就已采用,并且需加入导油螺管,现应用于交联PE绝缘XLPE Cable已不再需要导油螺管。
分割导体制造属于高难度技术,完全有别于传统圆形绞线。规格的规定比较含混不明确,一般只有规定外径、单位重量、导体电阻等,绞向、扇角、填充等都没有规定。台电规定四分割、五分割都可以,国外还有作成六分割或七分割,各工厂方式并不一致,且影响将来交联PE绝缘尺寸品质,如集合不圆,扇角突出等。此种导体是超高压电缆制造技术一大问题,业者不能不重视。应力求了解原理、选择良好方法(机械),设计正确压缩轮尺寸,并就因应台电公司要求,探讨此分割导体各项问题。
二、分割导体之特性要求
2.1依据台电规范A-007,其译文如后:
3.交联PE电缆规范:
交联PE电缆之构造及材料须符合下列各项规定及附表1与表2。
3.1导体(Conductor)
3.1.1材质:导体须为电气用无镀锡软铜线,绞合前其物理特性须符合ASTM
B 3 之规定。
3.1.2.截面积:分为100、150、200、250、325、400、500、600、800、1000、1200、1400、1600等(mm2)。
3.1.3形状:
3.1.3.1压缩圆形(Compacr-Round Stranded):
凡导体截面积为100~600 mm2者须为压缩圆形,导体最外层之绞向须向右转(S方向),其绞距不得大于该层外径之20倍。绞线后其上层得加绕一层平均厚度约为0.25mm非吸湿(Non-hygroscopic)之半导电性带(Semi-Conducuive Tape)。
3.1.3.2四或五分割压缩圆形(4 or 5 Segmenual Compact-Round Stranded):
凡导体截面积大于或等于800 mm2者须为四或五分割压缩圆形。每分割导体最外层之绞向须向右转(S方向),其绞距不得大于该层最大宽度之20倍。分割导体间须有沿纵向放置之分割带(Segment Tape)。
分割导体绞合后其上须绕一层平均厚度约0.25mm非吸湿之半导电性带。
3.1.3.3导体单线之连接须符合ASTM B 496 之规定。
3.1.3.4导体外径之容许差,须符合表3之规定。
7.1.1外观检查(Appearance Check)
7.1.1.1成品电缆须逐卷检查其外表,藉肉眼观察或手触觉,电缆表面须平
滑,无瑕疵、裂痕或其他损伤,泽须均匀,被覆须镀层导电性石墨粉。
7.1.1.2电缆被覆上须有明显之台电(TPC)记号,电缆规格、绝缘体厚度、遮蔽铜线规格及条数、制造厂商标志、制造年度以及每公尺长度连续号码。
7.1.2构造检查(Construction and Dimension Measure-ments)
7.1.2.1导体检查:(本项检查于中检实施)
(1)线径:测定导体及遮蔽层之单线直径(导体单线为参考用)须于绞或缠绕前实施,绞线或分割导体之直径,应以可读精确度
至少为0.0025mm之测微计测定之。测量时任选接近两端及中
央三处,每处在同一垂直于导线直径之平面上,隔相同角度测
量两次以上,然后将所测值平均,即为该试样之直径。
(2)绞向:导体最外层之绞向须向右转(S方向),即反时针方向离开观察者。
(3)绞距:绞线或分割导体之绞距须小于其直径或其最外层宽度之20倍。遮蔽铜线之绞距须为该遮蔽体外径之6~10倍。
仙台病毒(4)导体重量:利用分析天平测定,其重量不得低于附表1及表2规定值之98%。
(5)导电率:导体及遮蔽铜线之单线其导电率以惠斯顿电桥或其他相似仪器测定,其须符合ASTM有关之规定。
(6)抗张强度:导体及遮蔽铜线之单线其抗张强度以拉力机测定(参考用)。
(7)伸长率:导体及遮蔽铜线之单线其伸长率以拉力机测定,其计算式如下:
音箱制作伸长率(%)='100%L L L
-⨯ 式中:L  :试样原标点距离
L ′:试样拉断之距离
(8) 导体之外观其泽应鲜明、光滑、无瑕点、裂痕或损伤。
(9) 导体之平均外径须符合附表1及表2之规定值。
表 3
2.2根据台电之要求600 mm 2以上要采用分割导体,四分割或五分割,但未明确规定下列各项:
a. 每一分割导体内层之方向及绞距未规定
b. 预扭集合成形之绞距未规定
c. 预扭集合成形之分割带材质及厚度未规定
d. 预扭集合成形时造成中心及外缘空隙,是否可填充未规定。
e. 预扭成形时,需绕包一层厚约0.25mm 非吸湿性半导电带,其重叠(over lap )程度未规定,其绕包方向也未规定。
以上TPC 依据ASTM 及ICEA ,但依据哪一册(章)也未明示。
三、制造流程

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