对控制电缆终端制作流程与工艺及接地方式的分析

时间: 2025-01-01 09:59:26 |   作者: 新闻中心

电缆型号

  [1]郭丽丽，陈法清，赵建军，邢路芳，郭姚超，郭翱杰.一种新型高效的控制电缆开剥装置[J].农村电工，2018，26(08)：28.

  控制电缆型号及规格的详细规定可参见国家标准GB/T 9330.2—2008《塑料绝缘控制电缆第2部分：聚氯乙烯绝缘和护套控制电缆》。目前常用的控制电缆如KVVP2的含义为“聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套铜带屏蔽控制电缆”，各字母含义如图1所示。

  摘要：控制电缆具有耐腐蚀、防水以及抗干扰的性能，通常被用在变电站二次系统中。当前，我国大多数220kV以上变电站的电磁环境较为复杂，诸如静电感应、电磁耦合、干扰电压等问题均会影响到设备可靠性与运行效果。通过将电缆金属屏蔽层接地能够削弱外界电磁干扰对芯线造成的影响，保障控制设备安全运作。鉴于此，本文对控制电缆终端制作流程与工艺及接地方式展开探讨，以期为相关工作起到参考作用。

  （1）选取专用电缆剥皮工具剥开电缆的外绝缘层，注重控制电缆剥离高度与美观性，确保其剥离高度不超出屏柜端子排最下方。（2）铠装层处理，选取螺丝刀沿反方向将铠装层撬开，利用金属带沿左向螺旋状绕包所产生的力将钢铠快速抽离，随后选取砂纸打磨钢铠需焊接位置，在均匀涂抹焊锡膏后完成接地线的焊接处理，通常应确保外绝缘层与铠装层保持平齐，以两层平齐部位为基准进行外绝缘层的切口处理，并完成铠装层的焊接。（3）内绝缘层处理，选取专用电缆剥皮工具将内绝缘层剥离，避免引发屏蔽层损失问题，选定距外绝缘层8-10mm处进行环切处理。（4）屏蔽层处理，针对铜屏蔽层保留约10-15mm的长度，将铜屏蔽层其余部分与非吸湿性绕包层进行全部剥离，采用电烙铁完成屏蔽层接地线的焊接处理，并合理控制焊接温度、焊接时长，避免引发电缆芯线）电缆包裹处理，利用绝缘自粘带依次进行电缆芯线、铜屏蔽层与各焊点、内绝缘层、铠装层与焊点的缠绕包裹，确保包裹后外表面的平整度，并且厚度应小于电缆外径。待完成包裹处理后，选取热缩管套在电缆终端外部，确保热缩管直径大于电缆外径、长度超出电缆终端，并选取热风枪进行收口。（6）利用扎带将电缆固定至屏柜侧面，在完成接地线铜鼻子压接后，将其与位于屏柜内的专用铜排连接，做好电缆两侧处理。随后选取1000V绝缘摇表逐一进行电缆芯线对地绝缘与线间绝缘检测，保障电阻阻值大于10MΩ；针对绝缘性能不符合规程要求的情况，需重新针对芯线完好度进行全方位检查，倘若存在芯线损伤问题需重新敷设电缆、制作电缆终端头，并加强对电缆终端制作流程与工艺的把控，保障其绝缘性能符合要求。

  KVVP2控制电缆结构如图2所示，由外至内依次为聚氯乙烯外绝缘护套层、钢铠层、聚氯乙烯内绝缘护套层、铜屏蔽层、非吸湿性绕包层、电缆芯线控制电缆结构示意图

  金属屏蔽应由一根或多根金属带绕包或金属丝编织结构组成，即可分为铜带绕包、铝/塑复合薄膜带绕包、金属编织三种形式[1]。铠装由双金属带左向螺旋状间隙绕包在内衬层上，金属带为涂漆钢带或镀锌钢带。

  通常电厂DCS控制管理系统内部包含多种集成电路与电子元器件，对于静电干扰具有较强的敏感性，在将其屏蔽层一端接地后可防止控制电缆芯线与外界形成电容，避免随外界电场变化引发充放电现象，克服静电干扰问题。倘若屏蔽层采用两端接地方式，其两端的接地点间存在一定的电位差，且电缆长度越长、电位差越大，由此易导致电缆屏蔽层中形成接地环流，引发设备误动、设备损坏等问题。因此针对DCS控制管理系统的控制电缆屏蔽层应选用一端接地方式设计，统一在DCS机柜侧位置做接地处理。

  双重屏蔽或复合式总屏蔽电缆大多数都用在传输模拟信号，应针对其内层屏蔽层采用一端接地方式设计，消除静电干扰问题造成的影响；针对其外层屏蔽层采用两端接地方式设计，以此降低电磁干扰强度，最大限度消除模拟信号所受干扰。

  总而言之，通过加强对控制电缆终端制作流程与工艺的把控，有助于消除质量通病，保障电缆终端制作的质量与美观性，为后续电气安装环节打下良好基础。在此还应加强对控制电缆接地方式的合理选择，考虑控制管理系统、设备类型与电缆敷设区域的差异性，选取单端接地、两端接地等适宜接地方式，有效克服干扰问题。

  部分控制电缆敷设在大功率电气设备、高压电气设备等区域，电气设备处于静电干扰、电磁干扰等复杂运行条件下，对于设备正常运行构成一定威胁。采用两端接地方式来进行屏蔽层接地设计，电磁感应在金属屏蔽层表明产生涡流，利用涡流反作用于磁场与感应强度，借此使感应电压下降至未接地状况下的1%以下。由于采用两端接地方式时涉及到接地点的电位差问题，易在电缆屏蔽层内形成环流，因此还需选取等电位接地网设置在屏蔽层两端位置，以此减小接地点间的电位差、克服接地环流问题，实现电缆屏蔽层的可靠接地。

  GB 50217—2007《电力工程电缆设计规范》3.6.7.5规定：电缆具有钢铠、金属套时，应充分的利用其屏蔽功能。但应注意的是，电缆铠装并不是屏蔽层，不能取代屏蔽层。为防止一次故障情况下铠装层的过电压危及人身安全，控制电缆铠装层应直接接地，接地线。接入微机保护设施的电流、电压和控制信号回路应采用屏蔽电缆。屏蔽层应在开关场、继保室同时与二次接地网连接：对于单屏蔽层的二次电缆，屏蔽层应两端接地；对于双屏蔽层的二次电缆，外屏蔽层两端接地，内屏蔽层宜在户内端一点接地。屏蔽层的两端接地可达到良好的屏蔽效果，同时可钳制屏蔽层地电位的抬升，但是在故障电流比较大时存在烧毁的可能[2]。为此，应在电缆沟沿线铺设接地铜排，以降低电缆烧毁风险。保护屏内控制电缆屏蔽层接地线应接至专用接地铜排，并且该接地铜排需与柜体绝缘。

  [4]柴静，欧涛涛.低压电动机控制电缆最大允许长度的探讨[J].电气应用，2015，34(01)：64-67.

  [5]姚云苹.浅谈高压热缩电缆头制作的步骤的质量控制[J].科技与企业，2014，(07)：369.

  作者简介：王玮(1984年6月8日)，男，汉族，陕西商洛，电缆技师，本科学历。研究方向：长年从事电缆运行维护，故障抢修，电缆施工，投运验收

  在制作材料与工具选择上，需准备好4mm2多股软铜线、焊锡丝、焊锡膏、电源盘、扎带、松香、绝缘自粘带、电缆剥皮工具、螺丝刀、斜口钳、热风枪、热缩管、电烙铁等，作业人员需配备好安全保护措施，严格从专用检修电源处取电，并针对作业环节易出现的交直流串电风险进行防范处理。在作业开始前应检查电缆预留长度，确保电缆长度超出屏顶；在作业过程中需做好电缆位置的固定处理，避免电缆误碰带电端子或引发屏柜空开现象，防范发生误动运行设备、供电系统失电、保护设施失压等问题；在制作控制电缆终端时，针对使用电烙铁等环节需安排专人进行监护，避免人员受伤、设备损毁或埋下火灾隐患，并做好现场废弃物的统一管理[3]。

  基于传播介质的差异将电气设备所受电磁干扰划分为以下两种类型：一类是辐射性干扰，以空间介质为传播载体；另一类是传导性干扰，以接地线、电源线为介质传播干扰。基于性质差异将电气设备的电磁耦合划分为以下两种类型：其一是电感耦合，主要指当交变电流流经一次设备时，受电流作用将在控制电缆敷设空间内形成交变磁场，引发原磁场变化，并使控制电缆形成感应电压，诸如互感大小、一次设备间的空间位置等因素均会影响到干扰电压的大小；另一类是电容耦合，在分布电容作用下将使控制电缆形成干扰电压，且高压部分与二次设备的距离将直接影响到电容耦合强度与电气设备所受的干扰大小[5]。在电气设备实际运行环境下，其干扰源的类型较为复杂，干扰源的性质差异也将影响到对二次回路耦合的情况，且相同干扰源对于二次回路存在不同干扰方式，因此还需结合实际干扰源进行抗干扰措施的选取，保障电气设备的电磁兼容水平符合实际运行需求。