详细介绍: 许多年来,美国不少电线电缆公司都在铝和铝合金导体的制造工艺改进上积累了丰富的经验。尽管很久以前也进行过研究,但直到1960年代,才在铝芯电线电缆技术方面有了某些重大发现。一项很重要的发现是,铝导体电线电缆可以用于通信线路。英国还在南极洲专门架设了铝芯电话线做低温环境试验。后来,随着复合冶金技术的发展,有些冶金公司的研发实验室做了大量研究,最终研制成功了电工用铝合金。在继续深入研究中发现,铝合金有某些非常优良的特性,例如强度更大、延展性更高、耐热性更好等。后来,这些铝合金复合材料被美国铝业协会列入8000系列铝合金产品目录。
1960年代初,在美国和加拿大,铝导体在建筑电线中的用量激增,甚至小规格(AWG10和12)的建筑电线也采用了铝导体。由于铝的成本低、来源广,用普通等级、牌号为AA-1350纯铝制造的铝芯建筑电线迅速普及,北美许多建筑物里都安装了这种铝芯电线。美国南方电线公司(Southwire)于1968年开始研制新的铝合金建筑电线,获得领先进展,并开始在美国和加拿大推广应用。不过,到了60年代末,早期安装的铝芯电气线路频繁发生接续故障,电力部门和居民发出不少抱怨。
为了解决这些问题,1970年,电线电缆公司同电气产品实验室和连接器公司等其他行业的企业,制定了重新评估铝导体的方案。电气实验室对铝芯建筑电线重新进行了鉴定试验,连接器公司重新制作了铝芯建筑电线用的新型连接器。经过对铝芯建筑电线的严格筛选,电线电缆公司最终选定了8000系列铝合金,并开始用于制造建筑电线。其中,应用做多的是AA-8030铝合金。
与AA-1350纯铝相比,AA-8030铝合金具有更高的抗拉和屈服强度,更好的延伸率和更柔软。在美国国家规范中规定必须采用新合金AA-8000系列电工级铝合金材料。到了1972年中,只有几个规格被重新认定的铝芯建筑电线(AWG8、10、12)和电气布线装置(CO/ALR),被列入行业标准。
为了配合与支持电线电缆制造厂商、连接器公司和电气实验室的研发工作,有些电线电缆公司还开展了铝芯建筑电线的安装培训。另外,关于铝导体的UL标准486B也开始重新修订,并于1978年重新发布。现在,有的公司还在用AA-1350纯铝导体进行连接器试验,以期制成既适用于AA-1350纯铝导体、也适用于AA-8000系列铝合金导体的连接器。
如果把AA-8000系列铝合金与以前的铝合金相比较,从AA-8000系列铝合金的优异性能上就会发现,这种铝合金确实是适用于制造各种规格铝芯建筑电线用的理想材料。现在,已经可以制造出规格为AWG8及以上的AA-8000系列铝合金线。除了继续研究导体的可接续性以外,还在继续开发新的柔软性更好、回弹性更小、现场安装更简便的新型铝合金导体材料。
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通电运行中的电力电缆供电线路发生故障后,由于电力运行使用部门对电缆供电线路跳闸停电原因未进行事先检查落实,因供电需要,有时存在线路故障未查清就进行重合闸操作送电现象。对存在故障的电缆线路进行重合闸操作送电,可能会造成以下危害:
1、 对于供电的中压交联电力电缆,可能会造成电缆发生多点绝缘击穿现象。由于中压
交联电缆发生故障后,可能会出现单相或多相接地或相间短路现象,在对电缆实际故障不明的情况下,就盲目对电缆线路进行重合闸送电,一个是开关容易出现弧光短路现象,烧毁开关。再一个就是电缆线路容易出现过电压和过电流,导致已出现故障的电缆出现多点击穿现象,甚至导致整根电缆的报废。也可能会导致同一高压配电室内其他中压交联电力电缆的一相或几相绝缘击穿,造成电缆故障范围的扩大。
2、 对于已出现故障的中压单芯交联电力电缆线路,重合闸送电后,产生的过电压和大
的瞬间短路电流,可能会造成电缆的金属屏蔽层,多处烧断。因为现在供电使用的单芯交联电力电缆,大都采用金属铜带屏蔽的方式,当电缆出现故障后,重合闸送电操作产生的瞬间冲击短路电流,流过铜带可能会将铜带多处烧断。通过多次电缆故障现场服务,我们发现35KV单芯非铠装长距离交联电力电缆,在电缆出现故障后,在未查明故障原因的情况,对故障电缆进行多次误合闸强行送电,造成电缆金属屏蔽铜带烧断的现象较多。
3、 对于低压电力电缆,在出现短路故障后,强行进行多次重合闸,可能会造成开关的
烧毁,同时可能会使线路出现长距离大面积烧毁现象,尤其是采用直埋方式敷设的低压钢带铠装电力电缆,变现尤为突出。通过多次对客户现场低压直埋电缆线路故障位置进行开挖后,我们发现有一些低压电力电缆的故障位置不是一个点,而是在长度为几十米的区域内,电缆的绝缘护套铠装全部烧熔粘接,碳化。造成电缆产生长距离烧毁的原因可能很多,但对故障电缆进行重合闸送电造成的短路电流冲击也不能忽视。同时,低压电缆故障线路,二次重合闸送电过程,情况也比较复杂,有时二次可能一合,开关就跳,有时开关二次重合闸后,可能还能维持几分钟或几十分钟甚至几天的时间供电,随着故障点绝缘破坏的严重程度及敷设方式和环境湿度的不同,二次重合闸送电维持的时间长短也有区别。
当低中压供电电力电缆线路出现故障后,做为供电部门,不能轻易进行重合闸操作送电。首先要对供电电缆线路进行故障原因查找,在故障性质检查确认后,采取相应的措施进行处理。故障排除后,再进行合闸送电。不能盲目进行合闸操作,造成故障事态的扩大和不必要的电力经济损失,得不偿失。
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