大型风电电缆压接工艺及其可靠性分析

2017-09-13 21:14黄诗进
中国科技纵横 2017年16期

黄诗进

摘 要:本文介绍了由于陆上风电的快速发展及海上发电的未来发展前景,发电机质量成为制造厂家的关键。电缆压接质量直接影响发电机的绝缘好坏,通过使用两种不同的工艺方法对电缆接头及电缆分别进行压接,通过压接质量、压痕外观等标准对不同压接工艺进行比较分析,最终制定处适用于大型风电电缆压接的合理、科学的压接方法,提高风电电缆压接的可靠性。为公司海上风电可靠、稳定的发展夯实基础。

关键词:风电电缆;压接;压模

中图分类号:TM614 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2017)16-0180-01

1 现状

随着我国风电市场的装机量的急速增加及国家十三五海上风电的发展规划,风电制造企业的质量控制能力及产品质量成为企业发展的关键点。发电机电缆连接定子与机舱控制柜,电缆连接的可靠性直接影响机组的发电效率。

目前大型风力发电机组普遍采用75mm2、150mm2、185mm2、240mm2等规格电缆进行电气连接,电缆通过电缆接头与控制柜进行连接,电缆与电缆接头的连接方式可分为焊接固定、冷压接固定,目前我公司直驱风电产品均采用冷压接的工艺方法。

2 压接工艺研究重点

针对不同的电缆与电缆接头的固定方法进行验证,通过试验来验证不同工艺方法制作的电缆接頭的机械性能能否满足国标及使用要求。

3 工艺方案

3.1 电缆与电缆接头焊接固定

使用火焰焊接将导体与接线端子进行固定,验证发现由于火焰焊接时温度较高,易造成导体的损伤,破坏实验时部分导线铜丝发生了断裂。

3.2 电缆与电缆接头压接固定

电缆与电缆接头的压接可分为坑压及周压,因周压方式导体与接头具有更好的接触面积,通常均采用周压方式固定电缆及电缆接头。电缆与电缆接头压接压痕数及压接次数无标准规定,本文通过试验验证适用于直驱风电电缆的压接固定方式。

准备75mm2、150mm2、185mm2、240mm2电缆各3m,DT75、DT150、DT185、DT240电缆接头各12个;压接工具使用充电式液压压接钳(意大利Cembre B1350-C),压模宽度12mm。

样件制作时每种规格的电缆接头使用对应规格的压模进行压接,压痕为三道,压接后进行力学检测。检测结果见表1,图1。

DT240样件采用240压模压接三道试验时发生滑动现象,不符合国标及使用要求,对压接工艺方法进行改善、验证。对每种规格的电缆接头首先使用对应规格的压模(如DT150使用150压模)压接两道压痕,再使用比原压模小一规格的在原有压痕上进行二次压接(如DT150使用120压模二次压接),压接后进行力学检测,检验结果见表2,图2。

4 结语

DT70、DT150、DT185使用对应规格的压模压接三道拉力检测合格,DT240使用对应规格的压模压接三道拉力检测不能符合使用要求;DT240使用不同规格压模压接两次拉力检测可符合使用要求,而DT70、DT150、DT185压接两次压痕表面会存在毛刺等现象,毛刺易造成电缆连接处绝缘损坏。我公司直驱风电产品的DT70、DT150、DT185均采用一次压接、三道压痕的压接工艺,DT240采用两次压接、两道压痕的压接工艺。压接质量经过试验及时间验证具有很高的可靠性。

上述结论仅适用于采用意大利Cembre B1350-C充电式电缆压接钳对现有原材料进行压接时的结果,更换压接工具或原材料供应商时需重新进行样件检测。endprint