高压电缆中的金属皱纹铝护套工艺

 高压电缆中的金属皱纹铝护套有着承受电缆短路电流、径向防水以及承受抗侧压力的作用，其生产工艺方式有纵包、氩弧焊和连续挤包两种形式。

一：氩弧焊焊接铝护套工艺技术

1：氩弧焊铝护套工艺是采用经过压延的厚度均匀的铝板，经清洗、精切、纵包、焊接、在线检测、轧纹过程来实现的;该氩弧焊工艺是在氩气和氦气的保护下，一铝板为负极，钨极为正极，通过低电压，大电流来完成焊接。钨极焊头只有2mm的直径，并且由保护的气体连续吹向焊点处，迅速带走热量，使焊接部位均匀快速冷却，电缆结构不会受到任何不良影响，同时也避免铝护套的高温氧化。

2：采用先进的氩弧焊接技术，并装有超声波等在线检测装置，保证了焊接的密封性，为了检验是否还有漏焊，生产厂又加了一项中间检验装置，将整盘焊接后的电缆进行气密性试验，且进行百分之百的检验。通过几年来的生产、使用及运行，该生产工艺技术性能稳定可靠。

3.上海电缆研究所进行了焊接铝套的机械强度试验，发现焊缝的抗拉强度(78N/mm2)略高于焊缝周围金属铝的抗拉强度(76N/mm2)，且又略高于铝套本身的抗拉强度(75N/mm2)，经和西安交大金相专家们研讨和座谈，这种现象是合理的，焊接材料的强度是比原来的材料要高，因为焊接件材料的金相组织起了变化。并采用空心铝套进行侧压力试验，分别在焊缝上，和焊缝相隔90度以及相隔180度进行侧压力试验，其负荷变形曲线基本一致。

4.皱纹焊接铝套电缆的温度分布试验也在上海电缆研究所进行，在焊缝处温度到达700℃时，用热电偶分别测量铝套内阻水层上分别相隔90度的三点温度为69、43、37℃，在阻水层下则分别为34、26、27℃，这是因为铝套是一点受热焊接，温度虽高，但能量不大，铝的散热又很快，所以电缆绝缘上的温度很低，同时，西安交大绝缘研究室又进行了电缆铝护套的焊接温度场的数值计算，在绝缘层附近的温度基本上是40℃左右。两个研究机构的试验结果基本是一致的。

5.由于皱纹焊接铝套电缆的温度很低，不存在炀伤绝缘或绝缘上的阻水层的可能，铝套和电缆之间缝隙非常小，故可实现电缆的阻水结构，同时电缆的阻水层又可用作电缆的缓冲层，不难通过设计和计算，国产220kV电缆的绝缘半径方向的膨胀量约1.5mm左右，完全可以为阻水层所吸收，这样电缆的结构就非常紧凑合理，万一铝套有些损伤，由于阻水层的作用，电缆也不会进水。

二：连续挤包铝护套工艺技术

连续挤包铝护套工艺是采用铝锭经压铝机生产设备，使铝在半熔融状态下连续挤包在电缆绝缘线芯上，挤出温度高达460℃，可能会对电缆内部结构造成不良影响而降低电缆使用寿命。

1：挤包铝护套要有庞大的挤出装置，耗费大量的能源，在600℃左右的高温下挤出，绝缘有可能炀伤，影响了电缆产品质量，除一些老企业外，在新企业中很少再添置压铝机装置，在国外压铝机的生产日益减少，世界上最为严格的AEIC CS7-93美国电缆标准中就建议采用皱纹焊接铝套，或焊接的铜和钢套电缆，而没有提及要求挤包的铝套电缆。

2：为了减少挤包铝套电缆炀伤的可能，一般采用铜丝编织的巾布在铝套和绝缘间挡住在加工过程中的热源，但又要给绝缘的膨胀留有余地，铝套和绝缘之间存在着很大的空隙，一旦电缆进水，电缆绝缘将完全浸泡在水中，给供电线路带来很大的损失。

3：挤包铝护套是采用挤出工艺，若控制不当容易造成铝护套厚度不均，容易产生微孔、砂眼等现象，这就使铝护套强度极为不均，降低铝护套的径向防水性能。

随着焊接技术的发展，皱纹焊接铝套电缆使用的可靠性已愈来愈多的为人们所认识，在不久的将来，有取代挤包铝套电缆的趋势。