VCV與CCV比較

2023年12月11日發(fā)(作者：小學(xué)作文培訓(xùn))

-

高壓交聯(lián)電力電纜VCV與CCV生產(chǎn)工藝的比較

高壓交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜的絕緣工藝目前就全球范圍內(nèi)常用的兩種生產(chǎn)工藝業(yè)內(nèi)人士都較為熟悉，即VCV（立式）交聯(lián)生產(chǎn)工藝與CCV（懸鏈?zhǔn)剑┙宦?lián)生產(chǎn)工藝。

早在上世紀(jì)八十年代，國(guó)外電纜制造業(yè)的科技人員利用CCV交聯(lián)電纜生產(chǎn)線生產(chǎn)高壓交聯(lián)電力電纜，當(dāng)時(shí)遇到的問(wèn)題是由于XLPE絕緣材料在熔融狀態(tài)下產(chǎn)生“下墜”而造成絕緣偏心超標(biāo)，以致于人們想到了采用立式的方法（垂直的從上向下擠包XLPE絕緣料）以避免絕緣的偏心，于是產(chǎn)生了VCV立式交聯(lián)生產(chǎn)工藝。

日本古河于上世紀(jì)八十年代初建造了第一條高達(dá)60多米的“立塔”，之后又建造了一條90米高的“立塔”，在我國(guó)自上世紀(jì)八十年代開(kāi)始，引進(jìn)了國(guó)外數(shù)十條CCV交聯(lián)電纜生產(chǎn)線生產(chǎn)6～35kV中壓交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜，并受到了電力系統(tǒng)的廣泛歡迎，迅速取代了紙絕緣電力電纜。由此，交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜的研發(fā)與應(yīng)用范圍迅速擴(kuò)大，高壓交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜的研制勢(shì)在必行，電纜行業(yè)于九十年代末從西歐等引進(jìn)了多條立式交聯(lián)電纜生產(chǎn)線，建造了多個(gè)百米高度的“立塔”，到目前為止有近50多座立塔，近70條立式交聯(lián)線。 然而，國(guó)外電纜行業(yè)與裝備制造業(yè)的科技人員并未放棄用CCV交聯(lián)電纜生產(chǎn)線生產(chǎn)高壓電纜的工藝研究，科技人員們通過(guò)對(duì)高壓電纜用絕緣材料流變性能的研究，對(duì)電纜制造設(shè)備進(jìn)行改良、機(jī)頭流道進(jìn)行改進(jìn)，尤其是對(duì)XLPE絕緣擠出生產(chǎn)線的進(jìn)出牽引方式的改變（德國(guó)TROESTER公司因此而擁有了CCV交聯(lián)電纜生產(chǎn)線用“雙旋轉(zhuǎn)”牽引生產(chǎn)高壓電纜的專利）、擠出機(jī)溫控精度的提高、交聯(lián)工藝溫度的優(yōu)化、生產(chǎn)線自動(dòng)控制程度的提高，使得CCV交聯(lián)電纜生產(chǎn)線生產(chǎn)高壓交聯(lián)電力電纜早已成為現(xiàn)實(shí)，絕緣同心度完全可以與VCV交聯(lián)生產(chǎn)線工藝相媲美。

1990年德國(guó)TROESTER公司第一條生產(chǎn)高壓電力電纜具有雙旋轉(zhuǎn)牽引的CCV生產(chǎn)線落戶BICC公司，1993年該公司第二條生產(chǎn)高壓電力電纜的CCV生產(chǎn)線落戶德國(guó)F&G(NKT）電纜制造公司，生產(chǎn)了導(dǎo)體截面2000mm2電壓等級(jí)為420kV的交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜，這也是當(dāng)時(shí)供電系統(tǒng)中的高電壓等級(jí)。

CCV交聯(lián)電纜生產(chǎn)線在歐洲包括日本用于生產(chǎn)高壓和超高壓電力電纜已很普遍，世界上第一根500KV XLPE電纜實(shí)際就是在CCV生產(chǎn)線上生產(chǎn)出來(lái)的。在我國(guó)，人們習(xí)慣于現(xiàn)有的VCV生產(chǎn)線這種單一的工藝方式，對(duì)CCV交聯(lián)電纜生產(chǎn)線生產(chǎn)高壓電力電纜的認(rèn)識(shí)還有待更多更深入的了解。自九十年代初，國(guó)內(nèi)電纜生產(chǎn)廠家陸續(xù)采用了國(guó)際先進(jìn)的CCV全干式交聯(lián)電纜生產(chǎn)工藝裝備，生產(chǎn)了數(shù)千公里110kV交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜供國(guó)內(nèi)電力用戶使用，至目前為止敷設(shè)運(yùn)行情況良好。國(guó)內(nèi)廠家與德國(guó)TROESTER公司合作，引進(jìn)具有自控“雙旋轉(zhuǎn)”牽引的CCV全干式交聯(lián)電纜生產(chǎn)線，將生產(chǎn)220kV和500kV超高壓交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜。與此同時(shí)，國(guó)內(nèi)也有包括合資企業(yè)在內(nèi)的電纜制造企業(yè)在引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的CCV交聯(lián)電纜生產(chǎn)線用于生產(chǎn)高壓與超高壓電纜。

就當(dāng)今CCV交聯(lián)生產(chǎn)工藝與VCV交聯(lián)生產(chǎn)工藝從技術(shù)與經(jīng)濟(jì)方面仔細(xì)分析，CCV工藝相對(duì)于VCV工藝生產(chǎn)高壓電纜更有她獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，這就解釋了為什么在一些發(fā)達(dá)國(guó)家生產(chǎn)高壓與超高壓電纜采用CCV生產(chǎn)工藝較多的原因。

1.電纜的絕緣品質(zhì)

隨著高分子絕緣材料的技術(shù)進(jìn)步，110kV電纜絕緣厚度IEC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定為16～19mm，厚度隨規(guī)格變化而略微不同偏心率不大于0.12；220kV電纜絕緣厚度IEC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定為24～27mm，偏心率不大于0.10；500kV電纜絕緣厚度lEC標(biāo)準(zhǔn)未作明確規(guī)定，而國(guó)外各國(guó)標(biāo)準(zhǔn)也略有差別，不過(guò)絕緣厚度隨著材料潔凈度的提高都有減薄的趨勢(shì)，偏心率不大于0.08（此偏心率公式：(Smax-Smin)/Smax）。對(duì)于上述要求無(wú)論采用VCV還是CCV生產(chǎn)工藝生產(chǎn)高壓電纜，其電纜絕緣偏心率均能滿足，具體指標(biāo)水平見(jiàn)下表。

VCV 交聯(lián)生產(chǎn)線：

電力電纜質(zhì)量控制表（偏心度）：

偏心度＝（最大厚度－最小厚度）/最大厚度×100

絕緣厚度

(mm)

3.4

5.5

8.0

13.0

18.0

20.0

22.0

25.0

27.0

30.0

33.0

電力電纜質(zhì)量控制表（偏心度）：

偏心度＝（最大厚度－最小厚度）/最大厚度×100

絕緣厚度

(mm)

3.4~4.5

5.5

8.0~10.5

導(dǎo)體截面

(mm2)

A≥25

A≥50

A≥95

偏心度

X%

≤1.5

≤1.5

≤1.5

導(dǎo)體截面

(mm2)

A≥16

A≥50

A≥95

A≥240

A≥400

A≥500

A≥630

A≥800

A≥1000

A≥1200

A≥1400

CCV 交聯(lián)生產(chǎn)線：

偏心度

X%

≤2.00

≤2.00

≤2.00

≤2.00

≤2.00

≤2.00

≤2.25

≤2.25

≤2.50

≤2.75

≤3.00

13.0

13.0

16.0~19.0

16.0~19.0

22.0~27.0

22.0~27.0

22.0~27.0

27.1~35.0

27.1~35.0

27.1~35.0

2.電纜外徑的圓整水平

A≥150

A≥240

A≥240

A≥400

A≥400

A≥800

A≥1000

A≥800

A≥1000

A≥1400

≤2.0

≤1.5

≤2.0

≤1.5

≤3.0

≤2.5

≤2.0

≤3.0

≤2.5

≤3.0

高壓與超高壓交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜由于其絕緣層相對(duì)比較厚，即便在絕緣材質(zhì)相同的前提下，除了要求絕緣擠出機(jī)具備對(duì)絕緣材料有良好的塑化性能、機(jī)頭流道模具的科學(xué)設(shè)計(jì)、高精確的溫度控制之外，還需要有足夠長(zhǎng)的交聯(lián)管道使電纜在壓力氮?dú)庵欣鋮s，而立式交聯(lián)線受到塔高限制，交聯(lián)管道不可能做得很長(zhǎng)，因而在交聯(lián)管冷卻段一般都加有壓力轉(zhuǎn)向輪，使電纜在未充分冷卻的情況下強(qiáng)制轉(zhuǎn)向再繼續(xù)冷卻到合適的溫度引出交聯(lián)管，由于壓力轉(zhuǎn)向輪的存在，電纜絕緣在未充分冷卻的情況下受壓力彎曲，使電纜導(dǎo)體內(nèi)外兩側(cè)的絕緣受到不同方向的應(yīng)力作用，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使電纜外徑有明顯變化、甚至壓扁變形，而CCV交聯(lián)生產(chǎn)線由于管道不受高度限制電纜不受轉(zhuǎn)向壓力作用，因而電纜的圓整度相當(dāng)好。具體指標(biāo)可見(jiàn)下表：

VCV 交聯(lián)生產(chǎn)線：

電力電纜質(zhì)量控制表（圓整度）：

圓整度＝最小直徑/最大直徑

絕緣厚度

(mm)

3.4

5.5

8.0

13.0

18.0

20.0

22.0

25.0

27.0

30.0

33.0

導(dǎo)體截面

(mm2)

A≥16

A≥50

A≥95

A≥240

A≥400

A≥500

A≥630

A≥800

A≥1000

A≥1200

A≥1400

圓整度

X％

≥99.0

≥99.0

≥99.0

≥99.0

≥99.0

≥99.0

≥98.5

≥98.5

≥98.5

≥98.0

≥98.0

CCV 交聯(lián)生產(chǎn)線：

電力電纜質(zhì)量控制表（圓整度）：

圓整度＝最小直徑/最大直徑

絕緣厚度

(mm)

3.4~4.5

5.5

8.0~10.5

13.0

13.0

16.0~19.0

導(dǎo)體截面

(mm2)

A≥25

A≥50

A≥95

A≥150

A≥240

A≥240

圓整度

X％

≥99.0

≥99.0

≥99.0

≥99.0

≥99.0

≥99.0 16.0~19.0

22.0~27.0

22.0~27.0

22.0~27.0

27.1~35.0

27.1~35.0

27.1~35.0

A≥400

A≥400

A≥800

A≥1000

A≥800

A≥1000

A≥1400

≥99.0

≥98.5

≥99.0

≥99.0

≥98.5

≥98.5

≥98.5

交聯(lián)工藝生產(chǎn)效率較高

CCV交聯(lián)生產(chǎn)線裝備由于不受廠房高度的限制，可以根據(jù)常規(guī)廠房進(jìn)行設(shè)計(jì)，包括主機(jī)、凈化、交聯(lián)管長(zhǎng)度等、生產(chǎn)高壓電纜的效率要比VCV生產(chǎn)線高出15％左右；而VCV生產(chǎn)線為了提高生產(chǎn)效率，不得不增加廠房的建筑高度，因而出現(xiàn)了130m、160米、甚至180米高的“立塔”，這也是不得以而為之。同時(shí)過(guò)高的立塔線也不可以同比增加速度，因?yàn)槲垂袒娜廴诓牧贤瑯訒?huì)有變形產(chǎn)生。典型的生產(chǎn)速度見(jiàn)下表：

電壓等級(jí)

kV

110

220

500

用于生產(chǎn)高壓與超高壓交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜的CCV交聯(lián)生產(chǎn)線裝備與VCV交聯(lián)生產(chǎn)線裝備目前國(guó)內(nèi)都依賴進(jìn)口，設(shè)備本身價(jià)格相當(dāng)，甚至VCV價(jià)格略高于CCV價(jià)格。而VCV生產(chǎn)線要建百米高的立塔廠房，然而建一座立塔廠房至少要多導(dǎo)體截面

mm2

400

1600

2500

交聯(lián)工藝投資成本低

VCV立塔

m/min

1.56

0.70

0.50

CCV懸鏈

m/min

1.85

0.70

0.50

花費(fèi)2000多萬(wàn)元的投人，并且建設(shè)周期長(zhǎng)，對(duì)于電纜行業(yè)來(lái)說(shuō)投資風(fēng)險(xiǎn)增大，這些投入勢(shì)必分?jǐn)傇陔娎|制造成本上而轉(zhuǎn)嫁于用戶。

綜上所述，采用CCV交聯(lián)工藝生產(chǎn)高壓與超高壓交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜技術(shù)上是成熟的，且技術(shù)水平要比VCV工藝高得多，電纜的結(jié)構(gòu)尺寸及絕緣偏心率、圓整度指標(biāo)與VCV工藝完全可以相媲美，質(zhì)量是可靠的，并且具有生產(chǎn)效率高、投資成本低建設(shè)周期快等特點(diǎn)，符合國(guó)家“資源節(jié)約型”產(chǎn)業(yè)政策，可以預(yù)見(jiàn)．采用CCV交聯(lián)電統(tǒng)生產(chǎn)工藝生產(chǎn)高壓與超高壓交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜將具有良好的發(fā)展空間

-