由於電力電纜用於傳輸大功率電能,一般在高電壓大電流的條件下工作,所以對其電效能的要求較高。因此,對電力電纜的效能測試是十分重要的。
電力電纜的效能測試專案除了必須進行一般的結構效能和護套機械效能專案以保證產品符合結構設計的要求外,更多地是進行電纜電效能和熱效能測試。
電效能測試中包括導線電阻、絕緣電阻、區域性放電、介質損耗角正切(tgδ值)、電容等導體或絕緣品質的基本引數測試;在各種可能施加的強電場下絕緣的承受能力,如交流電壓、直流電壓、衝擊電壓等。電纜的工作電壓愈高,對其電效能要求也愈嚴格,某些對低壓電纜並不十分重要的效能(如tgδ),隨著電壓等級的公升高,就愈來愈顯得重要。
為了綜合考驗高電場與大電流對產品的影響,判斷產品的使用壽命,研究產品絕緣結構老化的機理,就必須進行加速老化試驗和模擬執行試驗。
對電力電纜進行測試的裝置,一般來說均是比較大型的,如高電壓試驗裝置;大容量的加熱裝置等。而區域性放電、絕緣電阻、tgδ值等專案的測試則要求裝置極為精密,靈敏度要求高等。
交聯電纜檢查分為原材料、半製品與成品檢查。
原材料檢查是對進廠的所有原材料進行抽樣檢查、驗收。檢查合格方可放行。對於不合格原材料進行降級或退貨處理。
半成品檢查就是對每一工序進行結構、外觀檢查。例如絞線工序,對絞線外徑、節距、截面、緊壓係數等檢查。測量截面一般採用稱重法。
絕緣工序測量其絕緣平均厚度,以及最薄點厚度,絕緣偏芯和外觀檢查。
成品試驗根據iec60502、gb/t12706標準將試驗分成例行試驗、抽樣試驗和型式試驗三大類。
1、例行試驗:就是指出廠試驗,主要考核電纜在工藝,製造上可靠性,避免材料和工藝上的重大缺陷。每盤電纜在出廠前必須通過例行試驗,以表明電纜完好。
例行試驗的專案通常包括導體直流電阻、區域性放電、電壓試驗三個專案。
2、抽樣試驗:在交貨電纜上進行抽樣試驗,以便驗證成品電纜是否符合設計規範要求。抽樣試驗的頻度對於導體和厚度等結構尺寸的檢查,數量不超過10%,對於其他專案,交貨批中多芯電纜總長度超過2km,單芯電纜總長度超過4km,可根據表6——1確定抽取的試樣數,更長的電纜可按表列類推。
表6——1 抽樣試樣數
抽樣試驗的專案包括導體結構,絕緣及護套厚度,6/6kv及以上電纜的4小時工頻耐壓試驗及絕緣熱延伸試驗等專案。抽樣試驗中發現不合格時,允許進行加倍取樣複試,如仍發現不合格現象,則認為該批產品不合格,這時可以進行100%檢驗。
3、型式試驗:製造廠在大批量生產以前,通過取樣,對電纜全部效能進行測試,考核其是否能達到和超過要求。型式試驗的專案有區域性放電、介質損耗角正切、衝擊電壓、4h工頻耐壓及所有非電效能試驗專案等均應進行。
當效能通過試驗合格以後,只要電纜材料或結構上沒有變化,這些試驗就不需要重複進行。為了檢驗工藝或材料的穩定性,每年也可以進行一次型式試驗。
第一節非電效能
非電效能是指結構尺寸和物理效能,結構又分為絕緣和護套兩部分。
一、電纜結構試驗
電纜結構試驗,是把電纜樣品從外層開始一層一層地剝開,檢查每一層的質量情況及測量其厚度。通過結構試驗檢查可以揭露電纜的製造質量,發現生產中的可見缺陷,避免造成故障。
試樣一般是從整盤電纜的末端割採樣品。試樣應該是完整的,沒有任何外傷,然後按自外而內的順序逐層進行檢查,並將結果記錄下來。結構尺寸應符合標準規定。
其中絕緣厚度測量方法:首先找出最薄點,並沿電纜圓周分六等份,然後分別測量出六個點的厚度,求出其平均值,平均值不能小於規定的標稱值。
二、機械物理試驗
1、試驗裝置:
要具備烘箱、拉力機、測厚儀等試驗裝置。
2、試驗方法:首先從電纜上取樣並製備管狀或啞鈴試樣,按規定標好標誌線,然後在拉力機上以恆定速度進行拉力試驗,並記下斷裂伸長率和拉斷力資料。機械物理老化試驗則需要將試片放入135℃烘箱,通過7天熱老化以後,從烘箱中取出,在23℃左右下至少保持3小時,再進行拉力試驗。
3、試驗結果及計算
抗張強度按下式計算:
mpa)
式中:p——試樣拉伸至斷裂時最大的負荷,n;
s——試片截面,mm2。
斷裂伸長率按下式計算:
ε=×100%
式中:l0——拉力試驗前試片上標誌線間距離,mm;
l1——斷裂時試片標誌線間距離,mm。
老化前後抗張強度變化率和斷裂伸長率的變化率以(%)表示。按下式計算:
ts=×100%
eb=×100%
式中:ts——抗張強度變化率,%;
eb——斷裂伸長率變化率,%;
0——老化前抗張強度,mpa;
1——老化後抗張強度,mpa;
0——老化前斷裂伸長率,%;
1——老化後斷裂伸長率,%。
三、熱延伸試驗
1、熱延伸試驗裝置:烘箱、熱延伸試驗架和夾頭等。
2、試樣製備:首先從電纜上取樣並製備管狀或啞鈴試樣,按規定標好標誌線,其厚度應不小於0.8mm,不大於2.0mm。
3、試驗步驟:在試片下端掛上有關產品標準中規定的負重20n/cm2。將裝好的試片放入烘箱。
達到試驗溫度200℃,15分鐘後,測量標誌線間的距離,伸長率不得大於175%。測量後立即除去試片下端負重。試片在200℃左右溫度下保持5分鐘,然後從烘箱中取出試片漫漫冷卻至室溫,再測量標誌線間的距離。
標誌線間的距離增值的平均值與放入老化箱前標誌線間距離的比值為永久變形,其數值應不大於15%。
第二節電氣效能試驗
一、導體直流電阻的測試
1、測試目的
導體直流電阻是產品的一項基本效能指標,是乙個重要的出廠試驗專案。在出廠時需要每盤進行測試。
測試目的是檢查產品導電線芯的電阻是否超過標準的規定值,否則會影響產品在執行中的允許載流量。同時對整根產品測定其導線電阻還可以發現生產工藝中某些缺陷:如導線斷裂或其中部分單線斷裂;導體截面是否符合標準;產品長度不正確等。
導線電阻一般均測量直流狀態下的電阻,在交流狀態下的阻大多採用換算的方法。
2、測試方法
按照國家標準gb/t3048《導體直流電阻測量方法》。
導體直流電阻一般採用雙臂電橋,雙臂電橋測量原理圖如圖6—1其中r1、r1』,r2、r2』為電阻箱,rn為標準電阻,rv變壓器;rx為被測電阻;測量時保持r1=r1』和r2=r2』並改變r2和r2』以及rv電阻值,直至電橋平衡,檢流計中的電流為零,則可得
由此可得 rx=rv
測出rx後,再按下面公式換算成溫度為20℃時每公里長度的直流電阻值。
r20=
式中:r20——20℃時每公里長度電阻值。ω;
l——試樣的測量長度,m;
t——測量時的環境溫度,℃;
α20——導體材料20℃時的電阻溫度係數,1/℃。
二、工頻電壓試驗
1、試驗目的
工頻電壓試驗的目的是考核產品在工作電壓下執行的可靠程度和發現絕緣中的嚴重缺陷,但是最主要的是發現生產工藝中的缺點,例如:絕緣有的外力損傷;導體上有使電場崎變的嚴重缺陷;絕緣在生產中有破洞或雜質。
工頻電壓試驗分例行試驗、抽樣試驗及型式試驗三種。例行試驗在出廠時對每盤電纜進行耐壓試驗。由於高電壓作用下,電纜絕緣中可能會出現不可逆的過程,而使絕緣受損,所以對整盤電纜的試驗電壓值較低,時間也較短。
一般試驗電壓為2.5u0,時間為5分鐘。對10kv及以下電纜可增加到3.
5u0,5分鐘。
抽樣試驗和型式試驗一般試驗電壓較高為4u0,時間也較長為4小時。以模擬壽命試驗。
此外在電纜經過彎曲試驗或加熱迴圈後的耐壓試驗也是作為電纜結構的定型專案考核手段。
電纜安裝後進行也必須進行耐壓試驗。一般採用直流試驗方法。
2、各種耐壓試驗的有關規定見下表6——2
表 6——2 各種耐壓試驗
注:gb/t-12706國家標準規定10kv及以下等級為3.5u0-5分鐘,35kv等級為2.5u0-30分鐘。
3、工頻電壓試驗方法
工頻交流電壓試驗按gb/t3048.8《交流電壓試驗》進行。
(1)試驗裝置工作原理及要求
交流電壓試驗工作原理如下見圖6——2
k——電源開關;yb——試驗變壓器;yty——單相感應調壓器
v——電壓表;yh——電壓互感器;g、d——被試品接線端
圖6——2 耐壓試驗線路原理圖
試驗電壓值超過35kv時,允許採用高壓靜電電壓表代替電壓護感器,直接測量試驗電壓值。
(1)進行交流電壓試驗時,應保證施加在被試品上的電壓波形接近正玄波,其振幅係數(最大值與有效值之比)不應大於正玄波形相應數值的±10%。
(2)選擇電壓表的範圍時,應使被測量值不小於電壓表測量範圍額定值的1/4。
(3)進行試驗時,起始電壓不應超過相應產品標準的所規定的試驗電壓值,總的公升壓時間不超過1分鐘。
(4)在連續試驗的全部時間內,所規定試驗電壓的偏差不得超過±3%。
(5)試驗完畢後,可使用任何速度平穩降壓,當電壓降到試驗電壓值的40%後允許切斷電源。
(6)被試品終端頭部分的長度及做終端頭的方法,應保證試驗過程中無閃烙放電,當試品擊穿是在終端部分時,必須另做終端頭,並重複進行試驗。
三、區域性放電試驗
1、測試目的與要求
區域性放電檢測是一種非破壞性試驗,在導體和電纜金屬遮蔽層之間施加工頻電壓,絕緣中的微孔、雜質、金屬顆粒、內外遮蔽中破洞和凸出物等,在電場的作用下均會產生區域性放電量。放電量常用微微庫侖(pc)表示。
對於交聯聚乙烯電纜,因絕緣缺陷而導致電纜擊穿的主要原因是區域性放電,使絕緣在工作電壓下不發生區域性放電或不超過一定量的區域性放電,可以保證絕緣的長期工作可靠性。因此,為了保障電纜可靠執行,把整盤電纜的區域性放電試驗列入電纜的例行試驗是非常重要的,世界上幾乎所有國家都有該項目的考核標準。我國新的國家標準已由原來的1.
5u0試驗電壓下,局放最大為20pc改為1.73u0試驗電壓下局放為10pc。目前國內有的製造廠內孔標準局放由最大10pc降至為5pc。
第六章材料的磨損效能
一 本章的教學目的與要求 本章通過對最常見的磨損方式及其機理的討論,了解材料磨損的本質及其影響因素,以期從材料的角度研究與探索控制磨損的方法和提高材料耐磨性,以延長機件使用壽命。二 教學重點與難點 1.磨損的基本型別 難點 2.磨損過程 重點 3.耐磨性的測量方法 重點 4.提高耐磨性的途徑 重點 ...
第六章第六章財務計畫
6.1 資金 投資比例餅圖 希吉雅食品責任 成立初期,準備籌集資金100萬元。發起人自投60萬元,申請大學生創業貸款30萬元,10萬元尋求投資,企業固定資產作投資160萬元,向銀行貸款100萬元。共計註冊資本360萬元。投資比例如圖所示 圖8 1 投資比例 創業自籌資金由創業者個人以其個人名義籌集的...
第六章管理
答案 c 是指生產者至使用者或消費者之間的物流。a.物流 b.生產物流 c.銷售物流 d.營銷物流 答案 c 是企業生產物流系統的終點,也是銷售物流系統的起點。a.運輸 b.配送 c.包裝 d.庫存 答案 c 銷售物流服務有四個要素,即 可靠性 通訊和方便性。a.空間 b.地點 c.時間 d.數量 ...