高压电缆头,中间接头制作作业指导书

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电管站高压电缆终端、中间接头制作作业指导书

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编制日期:2010年 月 日 实施日期:2010年 月 日

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1.适用范围: 适用***电管站 2.引用文件:

IEC60502《额定电压1kV(Um=1.2kV)以上至30kV(Um=36kV)挤出绝缘电力电缆及其附件》

IEC61442《额定电压6kV(Um=7.2kV)到30kV(Um=36kV)电力电缆附件试验方法

GB5589《电缆附件试验方法》

GB9327《电缆导体压缩和机械连接接头试验方法》

GB14315《电线电缆导体用压接型铜、铝接线端子和连接管》 GB11033《额定电压26/35kV及以下电力电缆附件基本技术要求》 GB 50168—1992 电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范 GB 50127-1994 电力工程电缆设计规范

DL 408-1991 《电业安全工作规程》(发电厂和变电所部分) DL 409-1991 《电业安全工作规程》(电力线路部分) 3.修前准备: 3.1人员要求:

3.2工器具:

3.3危险点及其控制措施:

4. 高压电缆附件基础知识

电缆附件是指电缆线路中各种电缆终端头和电缆接头的统称。电缆终端头是指装配到电缆线路的末端,用以保正与电网或其他用电设备的电气连接的一种装置;电缆接头是指电缆与电缆之间相互连接的一种装置。 4.1.电力电缆的基本类型及结构: 4.1.1.电缆类型:

挤包绝缘电缆:1.交联聚乙烯绝缘电缆 2.PVC绝缘电缆 3橡胶绝缘电缆 4.1.2.电缆型号:

每一个电缆型号表示一种电缆的结构,它是由字母组成,电缆型号中的字母排列一般按照下列次序排列:绝缘种类—导体材料—内护层—其他结构特点—外护层(两位数字)--电压等级—芯数x截面 4.1.2.1.电缆绝缘种类:

V—聚氯乙烯;Y—聚乙烯;YJ—交联聚乙烯;Z—纸;X—橡胶;XD—丁基橡胶; 4.1.1.2.导体材料:L—铝芯;铜芯(省略);

4.1.2.3.内护层:L—铝包;Q—铅包;V—聚氯乙烯护套;Y--聚乙烯护套; 4.1.2.4.结构特点:外护层(两位数字):第一位:0-无铠装;2-钢 带铠装;3-细钢丝铠装;4-细钢丝铠装;

第二位:0-无外护层;1-纤维外护层;2-聚氯乙烯护套;3-聚乙烯护套; 例如:YJV22-10 3x185mm2-表示10kV三芯185mm2铜芯交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套钢带铠装电力电缆; 4.2.电缆附件的类型

4.2.1.按安装位置分类

4.2.1.1.终端头 :1.户外终端头 2.户内终端头

4.2.1.2.接 头 :1. 直通式接头 2. 绝缘接头 3. 分支接头 4.2.2.按安装方式和使用材料分类:

(1).绕包式:工艺复杂,对环境、人员素质要求高 (2).瓷套式:工艺复杂,对环境、人员素质要求高 (3).浇注式:工艺复杂,对环境、人员素质要求高 (4).热缩式:工艺较简单,环境、人员影响相对小 (5).预制式:工艺简单,难度都在工厂解决 (6).冷缩式:容易保证质量,环境、人员影响最小。 5.高压电缆头的制作要求

每一个电缆型号表示一种电缆的结构,它是由字母组成,电缆型号中的字母排列一般按照下列次序排列:绝缘种类—导体材料—内护层—其他结构特点—外护层(两位数字)--电压等级—芯数x截面

4.1.2.1.电缆绝缘种类:

V—聚氯乙烯;Y—聚乙烯;YJ—交联聚乙烯;Z—纸;X—橡胶;XD—丁基橡胶;

4.1.1.2.导体材料:L—铝芯;铜芯(省略);

4.1.2.3.内护层:L—铝包;Q—铅包;V—聚氯乙烯护套;Y--聚乙烯护套;

4.1.2.4.结构特点:外护层(两位数字):第一位:0-无铠装;2-钢 带铠装;3-细钢丝铠装;4-细钢丝铠装;

第二位:0-无外护层;1-纤维外护层;2-聚氯乙烯护套;3-聚乙烯护套; 例如:YJV22-10 3x185mm2-表示10kV三芯185mm2铜芯交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套钢带铠装电力电缆;

4.2.电缆附件的类型

4.2.1.按安装位置分类

4.2.1.1.终端头 :1.户外终端头 2.户内终端头

4.2.1.2.接 头 :1. 直通式接头 2. 绝缘接头 3. 分支接头

4.2.2.按安装方式和使用材料分类:

(1).绕包式:工艺复杂,对环境、人员素质要求高

(2).瓷套式:工艺复杂,对环境、人员素质要求高

(3).浇注式:工艺复杂,对环境、人员素质要求高

(4).热缩式:工艺较简单,环境、人员影响相对小

(5).预制式:工艺简单,难度都在工厂解决

(6).冷缩式:容易保证质量,环境、人员影响最小。

5.高压电缆头的制作要求

5.1.电缆终端头是将电缆与其他电气设备连接的部件;电缆中间头是将两根电缆连接起来的部件;电缆终端头与中间头统称为电缆附件。电缆附件应与电缆本体一样能长期安全运行,并具有与电缆相同的使用寿命。良好的电缆附件应具有以下性能:

5.1.1.线芯联接好

主要是联接电阻小而且联接稳定,能经受起故障电流的冲击;长期运行后其接触电阻不应大于电缆线芯本体同长度电阻的1.2倍;应具有一定的机械强度、耐振动、耐腐蚀性能;此外还应体积小、成本低、便于现场安装。

5.1.2.绝缘性能好

电缆附件的绝缘性能应不低于电缆本体,所用绝缘材料的介质损耗要低,在结构上应对电缆附件中电场的突变能完善处理,有改变电场分布的措施。

5.2.影响电缆附件质量的主要因素:

5.2.1.电气绝缘性能:绝缘材料的绝缘电阻、击穿强度、介电常数、介损、抗漏电痕迹性能等,导电材料的导电性能等等;热性能:老化性能,散热性等;

5.2.2.电缆的质量和电缆敷设时的影响;

5.2.3.附件结构:安装简便,防水防潮性能好;

5.2.4.安装工艺:工艺合理性及人员素质;

5.2.5.环境:日晒、雨淋、污染、气温变化等;

5.3.电缆附件的电应力控制

电应力控制是电缆附件设计中极重要的部分,是对电缆附件里电场分布和电场强度的控制,使电场分布和电场强度处于最佳状态,从而保证电缆附件运行的可靠性和使用寿命。在做电缆头时,剥去了屏蔽层,改变了电缆原有的电场分布,将产生对绝缘极为不利的切向电场(沿导线轴向的电力线)。在剥去屏蔽

层芯线的电力线向屏蔽层断口处集中。那么在屏蔽层断口处就是电缆最容易击穿的部位。

要使电缆可靠运行,电缆头制作中应力管非常重要,而应力管是在不破坏主绝缘层的基础上,才能达到分散电应力的效果的。在电缆本体中,芯线外表面不可能是标准圆,芯线对屏蔽层的距离会不相等,根据电场原理,电场强度也会有大小,这对电缆绝缘也是不利的。为尽量使电缆内部电场均匀,芯线外有一外表面圆形的半导体层,使主绝缘层的厚度基本相等,达到电场均匀分布的目的。

在主绝缘层外,铜屏蔽层内的外半导体层,同样也是消除铜屏蔽层不平,防止电场不均匀而设置的。

5.3.1.为了分析电缆附件电场情况,通常用电力线及等位线(等电位线)来形象化的表示电场分布状况:

(1).电力线与等位线直角相交(正交)

(2).用电力线分析电场时,集中的部位电场强度高

(3).用等位线分析电场时,曲率半径愈小的地方场强越高

5.3.2.对终端头来说:电缆畸变最严重处为外屏蔽断开处;对接头来说:除外屏蔽断开处,还有电缆未端绝缘切断处。所以要进行电应力控制,控制方法有两种:

(1)几何型电应力控制方法

几何型电应力控制方法:就是改变电场集中处的几何形状,降低该处的场强。

(2)参数型电应力控制方法

就是采用高介电常数的材料,复合在电缆屏蔽断开处的绝缘表面,以改变绝缘表面的电位分布,从而改善电场。例如:应力管、应力带 。

利用应力材料可以增加表面电容,可以降低表面容抗,从而降低表面电位,而电容正比于介电常数。

5.4.导体连接技术及金具性能要求:

5.4.1.连接方法:压接、焊接及机械连接(螺栓,插拔)

5.4.2.影响压接接头质量的主要因素:

a.连接材料的材质(铜、铝含量99.99%);

b.金具与导体的配合尺寸:0.5~1.5,规格相符;

c.金具实体截面与导体截面的比值铜≥1.2;铝≥1.5;

d.压缩比:压坑截面与金具内孔空隙面积的比值:18~30%;铝取值稍大; e.压接前对导体及金具内孔表面的处理;

f.压模形状:点压、围压;

g.压坑数量及工艺操作:对端子2~4道, 压坑间距:围压2~15mm,点压5~8mm;对连管:4~8道一般压端部再压中间

5.4.3.金具性能要求

5.4.3.1.材质要求

5.4.3.2.尺寸要求:严格按标准要求

5.4.3.3.金具的热处理要求:铜HB≤62,铝HB≤25

5.4.3.4.端子板部要求:板部要求平整

5.4.3.5.形状要求,去尖角毛刺,连管端部倒圆角及斜坡

5.4.4.金具压接后应达到的试验指标:

5.4.4.1.接触电阻:压接接头的接触电阻与等长导体的电阻的比值≤1.2;新压接接头的接触电阻与等长导体的电阻的比值≤1;

5.4.4.2.温升试验:压接接头的温升不高于导体的温升;

5.4.4.3.拉力试验:铜≥60N/mm2,铝40N/mm2,最大20kN;

5.5.电缆终端头外绝缘的要求

5.5.1.电缆终端头外绝缘材料主要分为两种:无机材料和有机材料

5.5.1.1.无机材料主要有瓷、玻璃等

5.5.1.2.有机材料主要有橡胶、环氧树脂、交联聚乙烯等

5.5.2.材料要求:

5.5.2.1.优良的电气绝缘性能

5.5.2.2.优良的老化性能

5.5.2.3.优良的耐污秽性能

5.5.2.4.优良的增水性能

5.5.3.结构要求:

5.5.3.1.干闪距离:干燥状态下,因升高电压而产生放电的途径;

5.5.3.2.湿间距离:淋雨状态下,因升高电压而产生放电的途径;

5.5.3.3.泄漏距离(爬电距离):从高压端到接地端或两相之间沿绝缘表面拉伸的长度或距离;泄漏比=泄漏距离/最高工作电压(额定线电压)。

6.高压电缆头的制作工艺:

6.1.终端电缆头的制作工艺

6.1.2. 热缩终端电缆头的制作工艺

6.1.2.1.剥外护套:为防止钢甲松散,应先在钢甲切断处内侧把外护层剥去一圈(外侧留下),做好卡子,用铜丝绑紧钢甲并焊妥钢甲接地线。最后剥外护套

6.1.2.2.锯钢甲:上一步完成后,在卡子边缘(无卡子时为铜丝边缘)顺钢甲包紧方向锯一环形深痕,(不能锯断第二层钢甲,否则会伤到电缆),用一字螺丝刀撬起(钢甲边断开),再用钳子拉下并转松钢甲,脱出钢甲带,处理好锯断处的毛刺。整个过程都要顺钢甲包紧方向,不能把电缆上的钢甲搞松。

6.1.2.3.剥内护绝缘层: 注意保护好色相标识线,保证铜屏蔽层与钢甲之间的绝缘。

6.1.2.4.焊接屏蔽层接地线:把内护层外侧的铜屏蔽层铜带上的氧化物去掉,涂上焊锡。把附件的接地扁铜线(分成三股),在涂上焊锡的铜屏蔽层上绑紧,处理好绑线的头,再用焊锡与铜屏蔽层焊住,焊住线头。

下图是终端头的接地线安装方法(中间头也一样,只是接地线不用向后),外护套防潮段表面一圈要用砂皮打毛,涂密封胶,以防止水渗进电缆头。屏蔽层与钢甲两接地线要求分开时,屏蔽层接地线要做好绝缘处理。

明书,正确测量好铜屏蔽层切断处位置,用焊锡焊牢(防止铜屏蔽层松开),在切断处内侧用铜丝扎紧,顺铜带扎紧方向沿铜丝用刀划一浅痕(注意不能划破半导体层!),慢慢将铜屏蔽带撕下,最后顺铜带扎紧方向解掉铜丝。

6.1.2.6.剥半导电层 :在离铜带断口10mm处为半导电层断口,断口内侧包一圈胶带作标记。可剥离型 :在预定的半导电层剥切处(胶带外侧),用刀划一环痕,从环痕向未端划两条竖痕,间距约10mm。然后将些条形半导电层从未端向环形痕方向撕下(注意,不能拉起环痕内侧的半导电层!),用刀划痕时不应损伤绝缘层,半导电层断口应整齐。检查主绝缘层表面有无刀痕和残留的半导电材料,如有应清理干净。

6.1.2.7.清洁主绝缘层表面 :用不掉毛的浸有清洁剂的细布或纸擦净主绝缘表面的污物,清洁时只允许从绝缘端向半导体层,不允许反复擦,以免将半导电物质带到主绝缘层表面。

6.1.2.8.安装半导电管(终端头)

半导电管在三根芯线离分叉处的距离应尽量相等,一般要求离分支手套50mm,半导电管要套住铜带不小于20mm,外半导电层已留出20mm,在半导电层断口两侧要涂应力疏散胶(外侧主绝缘层上15mm长),主绝缘表面涂

硅脂。半导电管热缩时注意:铜带不松动表面要干净(原焊锡要焊牢),半导电管内不一点空气。

热缩时从中间开始向两头缩,要掌握好尺寸。

6.1.2.9.安装分支手套

在内绝缘层和钢甲这段用填料包平,在手指口和外护层防潮处涂上密封胶,分支手套小心套入,(做好色相标记)热缩分支手套,电缆分支中间尽量少缩(此

有时先安装分支手套,后装半导电应力管的。也有半导电应力管被分支手套套住的,电缆(引线)苗子线太长时也可以。

6.1.2.10.安装绝缘套管和接线端子

测量好电缆固定位置和各相引线所需长度,锯掉多余的引线。测量接线端子压接芯线的长度,按尺寸剥去主绝缘层(稍有锥度),芯线上涂点导电膏或硅脂,压接线端子(千万要对好接线螺丝穿孔的方向!)。处理掉压接处的毛刺,接线端子与主绝缘层之间用填料包平(压接痕也要包平),套绝缘热缩管(套住分支手套的手指),在接线端子上涂密封胶,最后一根绝缘热缩套管要套住接线端子(除接触面以外部分),绝缘套管都要上面一根压住下面一根。最后套色相管(户外式套雨裙)。

6.1.3. 冷缩终端电缆头的制作工艺

6.1.3.1.电缆预处理

6.1.3.1.1.把电缆置于预定位置,剥去外护套(25~240mm2电缆剥开长度:户外840mm,户内为760mm。300~400 mm2电缆剥开长度:户外870mm,户内为780mm)。

6.1.3.1.2.外护套端口往上量取35毫米长的钢铠,用铜丝捆绑固定,其余剥除。

6.1.3.1.3.从钢铠断口往外,留取10毫米内护套,其余剥除。

6.1.3.1.4.从芯线顶端向下量取铜屏蔽,户外量取端子孔深+5mm+245mm,户内量取端子孔深+5mm+180mm,用PVC胶带缠绕标记,剥除量取的铜屏蔽。

6.1.3.1.5.从铜屏蔽上端,在外半导层上留取20mm,用PVC胶带缠绕标记,其余剥除。

6.1.3.1.6.从芯线端部剥去长度为端子孔深+5mm的绝缘层,在绝缘层断口处,用刀切出45度坡口。在外半导层端口处,用刀削出45度坡口,紧挨端口在绝缘层上缠绕3层PVC胶带,保护绝缘层。用砂纸把坡口打磨光滑。解掉PVC胶

带。用电缆清洁纸擦净绝缘层和铜导线。用锯条及砂纸打磨钢铠,去掉防锈漆,用砂纸打磨钢铠和铜屏蔽。

6.1.3.2.接地线安装:把地线末端插入三芯电缆分叉处,将地线绕包三相铜屏蔽一周后引出,用恒力弹簧卡紧地线。再把地线拉直,反折一次,用恒力弹簧固定在钢铠上接地。

6.1.3.3.绕包填充胶和密封胶:在恒力弹簧上缠绕两层PVC胶带,保证弹簧不会松脱。在电缆三叉口处用填充胶带绕包若干层,填实。用PVC胶带缠绕一圈覆盖在密封胶带上。用填充胶填平两个恒力弹簧之间的间隙。在恒力弹簧下面约35mm处缠绕一层弹性密封胶,地线放置于上面,然后再缠绕一层弹性密封胶覆盖在接地线上面。

6.1.3.4.安装绝缘冷缩三指套:把冷缩三指套放到电缆根部,先分别逆时针抽掉三芯指套的三芯指端塑料支撑条,自然收缩,然后自然收缩根部。

6.1.3.5.安装冷缩护套管:将冷缩护套管分别套入三芯电缆。在三相使护套管重叠在三指套各分支上20mm处,逆时针抽掉塑料支撑条,让其自然收缩。

6.1.3.6.安装冷缩终端:户外从半导层断口处向内量取50mm(户内40mm)分别用不同颜色的PVC胶带缠绕标记作为冷缩终端头安装基准。在主绝缘表面均匀涂抹硅脂膏,套入冷缩终端头,定位于PVC标识带处。逆时针抽掉塑料支撑条,使终端自然收缩。

6.1.3.7.压接导电端子:用电缆清洁纸清擦绝缘层。用填充胶带填平接线端子与主绝缘之间的空隙。

6.1.3.8.安装冷缩密封管:分别在各相套进冷缩密封管,逆时针抽掉塑料支撑条,使密封管自然收缩。

6.2.中间电缆接头安装方法:

钢铠焊结实(特别是扁铜线头和铜丝头要焊住),然后擦掉助焊剂(助焊剂有腐蚀性,一定要擦干净),最好在铜丝外层用铁皮打一卡子,最后剥掉外护层和钢带,在钢带断口往外20mm割断内护(绝缘)层。把内护层去掉,保护好色相细条,一般用有色胶带绑在引线上。

6.2.2.安装应力管:把引线分开弯曲好,在引线离头(长675mm,短345mm)处用记号笔划一圈,圈外包2层胶带(边沿在线上),擦干净铜带表面,用焊锡固定铜带,再在线上绑2圈铜丝,用刀在铜丝与胶带之间把铜带划出痕迹(不能划太深,不能划破半导电层),去掉胶带,顺铜带绑紧方向撕下铜带,铜屏蔽层断口不留毛刺。离铜带断口50mm处扎2圈胶带(胶带外沿在50mm处),在胶带外沿用刀把半导电层割一圈,同终端头一样把引线头部半导电层剥去,并处理干将主绝缘层表面,在半导电层断口涂上应力疏散胶。把半导电应力控制管套住铜带20mm,用喷灯热缩(注意把空气排出)。

6.2.3.压铜接管:离引线头60mm至85mm处削锥形(铅笔头),以后留出5mm内半导电层,剥出芯线,涂导电膏,把铜接管孔内处理干净,芯线穿进半个(半个不到1mm)铜接管,压紧铜接管。把2支外护套管分别套到两电缆上(过分叉),把2支半导电管和2支绝缘管穿在一起套进电缆长引线上,检查6支应力控制管全部热缩到位后,14支套管全部套好后,把芯线对好相位,穿入铜接管(到底),压紧铜接管。(注意:在压铜接管之前,必须把所有套管都套进电缆。)

6.2.4.缩护套管:处理掉铜接管上的毛刺,在锥形(铅笔头)用半导电带包平,外层包填充胶。按上图第1缩内绝缘管,第2缩外绝缘管,第3缩外半导电(2支,保证在铜屏蔽层上长度不小于20mm),中间交叉。热缩时要从中间开始,防止套管内留空气。热缩时热量要尽可能均匀,注意火焰喷到另外两相引线上,铜带上要涂硅脂。

6.2.5.接好屏蔽层:套管缩好后,把三根引线并在一起,在半导电管外包紧钢丝网。把两根铜屏蔽层的接地扁铜线绑紧铜丝网后对接,用焊锡焊住接头。

6.2.6.钢铠接地和外护套:当钢铠接地与屏蔽层接地有分开要求时,要把钢铠接地的扁铜线做绝缘处理,然后对接,接头处绝缘要求更高些。外护套(2个)

对接处不小于100mm,电缆外护层与外护套连接处要打毛,涂上密封胶,最后把外护套缩紧。

7.安全注意事项:

7.1. 办理安全检修作业票、变电站第二种工作票,热缩电缆头制作需办理动火证,履行工作许可手续。

7.2.工作负责人会同工作许可人检查工作现场所做安全措施是否完备。

7.3. 接到工作任务后,工作负责人应明确工作任务,合理安排人员,现场是否符合工作条件和要求。

7.4.工作中加强监护,严防误碰事故发生,且监护人不得转做其它事情。

7.5.电缆头制作通用注意事项:

a.保持安装过程的清洁;

b.检查电缆的受潮情况,特别应检查线芯是否进水;

c.严格控制剥切尺寸,每剥除一层不可伤及内层结构;

d.半导电层断面应光滑平整,与绝缘层的过渡应光滑;

e.线芯绝缘剥离后应清除干净内半导电层,并打磨线芯上的氧化层; f.金具压接后应清除尖角毛刺。

7.6.电缆头在安装时要防潮,不应在雨天、雾天、大风天做电缆头,平均气温低于0℃时,电缆应预先加热。

7.7.施工中要保证手和工具、材料的清洁。操作时不应做其他无关的事(特别不能抽烟!)。

7.8.所用电缆附件应预先试装,检查规格是否同电缆一致,各部件是否齐全,检查出厂日期,检查包装(密封性),防止剥切尺寸发生错误。

7.9.电缆敷设前要检查电缆本体的绝缘,在电缆头上找出色相排列情况,避免三芯电缆中间头上(为对齐相序)芯线交叉。

7.10.电缆敷设后要做电缆的直流耐压试验,试验后对电缆头做好密封,防止受潮。

7.11.中间头电缆要留余量及放电缆的位置。

7.12.冷缩电缆头安装前检查冷缩件,不允许有开裂现象,同时应避免利器和刀片划伤冷缩件;

7.12.1.安装前不要抽冷缩件的支撑骨架;

7.12.2.三芯终端三叉口包绕填充胶后,在填充胶的上半部分包一层PVC胶带,以免抽骨架时把填充胶抽出来;

7.12.3.严格按工艺尺寸进行剥切,并作好临时标记,冷缩件收缩好后应与标记齐平;切冷缩绝缘管时不可造成纵向切痕;

7.12.4.安装接头时,冷缩件骨架条伸出端应先套入较长的一端以便抽拉骨架; 安装接头时,电缆绝缘端都不能削成锥体,压接伸长后应重新确定两绝缘之间的中心位置,以此中心为标准向一端量取工艺尺寸并作好标记,连接管压接打磨后不要包绕任何绝缘带,只需冷缩件收缩即可。

7.13.热缩附件安装注意事项:

a. 收缩热缩附件时用火不宜太猛,以免灼伤材料,火焰沿圆周方向均匀摆动向前收缩;

b. 收终端手套时应从中间往两端收缩,收终端热缩管时应从下端往上收缩,收中间热缩管时从中间往两端收缩;

c.收应力管时,应力管必须与屏蔽层搭接,应力管的上端超过屏蔽断口以上60mm以上的长度;

d.安装接头时,应力管不要搭到铜屏蔽层上,只需搭在外半导电层上; e.安装接头时,电缆绝缘的端部必须削成锥体,锥面要求光滑;

f.安装接头时,在压接连管前应先检查所有配件是否都套入电缆。

7.14.电缆绝缘半导电层断口处出气隙要注意用硅脂填充,以排除气体,达到减小局部放电的目的。

7.质量标准:

7.1.外观检查合格

7.2.用兆欧表摇测各相之间、各相对地绝缘符合国家标准1MΩ/KV

7.3.用直流发生器对各相之间、各相对地施加直流电压35KV 15min,泄露电流符合标准。

8.环保注意事项:

8.1.工作现场设置专用垃圾桶,工作完工后,清理工作现场,并将废弃带材、绝缘胶或其它杂物,应分类回收,集中处理,严禁破坏环境。

8.2. 废弃的清洗剂倒入指定地点,防止发生环保事故。

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IEC60502《额定电压1kV(Um=1.2kV)以上至30kV(Um=36kV)挤出绝缘电力电缆及其附件》

IEC61442《额定电压6kV(Um=7.2kV)到30kV(Um=36kV)电力电缆附件试验方法

GB5589《电缆附件试验方法》

GB9327《电缆导体压缩和机械连接接头试验方法》

GB14315《电线电缆导体用压接型铜、铝接线端子和连接管》 GB11033《额定电压26/35kV及以下电力电缆附件基本技术要求》 GB 50168—1992 电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范 GB 50127-1994 电力工程电缆设计规范

DL 408-1991 《电业安全工作规程》(发电厂和变电所部分) DL 409-1991 《电业安全工作规程》(电力线路部分) 3.修前准备: 3.1人员要求:

3.2工器具:

3.3危险点及其控制措施:

4. 高压电缆附件基础知识

电缆附件是指电缆线路中各种电缆终端头和电缆接头的统称。电缆终端头是指装配到电缆线路的末端,用以保正与电网或其他用电设备的电气连接的一种装置;电缆接头是指电缆与电缆之间相互连接的一种装置。 4.1.电力电缆的基本类型及结构: 4.1.1.电缆类型:

挤包绝缘电缆:1.交联聚乙烯绝缘电缆 2.PVC绝缘电缆 3橡胶绝缘电缆 4.1.2.电缆型号:

每一个电缆型号表示一种电缆的结构,它是由字母组成,电缆型号中的字母排列一般按照下列次序排列:绝缘种类—导体材料—内护层—其他结构特点—外护层(两位数字)--电压等级—芯数x截面 4.1.2.1.电缆绝缘种类:

V—聚氯乙烯;Y—聚乙烯;YJ—交联聚乙烯;Z—纸;X—橡胶;XD—丁基橡胶; 4.1.1.2.导体材料:L—铝芯;铜芯(省略);

4.1.2.3.内护层:L—铝包;Q—铅包;V—聚氯乙烯护套;Y--聚乙烯护套; 4.1.2.4.结构特点:外护层(两位数字):第一位:0-无铠装;2-钢 带铠装;3-细钢丝铠装;4-细钢丝铠装;

第二位:0-无外护层;1-纤维外护层;2-聚氯乙烯护套;3-聚乙烯护套; 例如:YJV22-10 3x185mm2-表示10kV三芯185mm2铜芯交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套钢带铠装电力电缆; 4.2.电缆附件的类型

4.2.1.按安装位置分类

4.2.1.1.终端头 :1.户外终端头 2.户内终端头

4.2.1.2.接 头 :1. 直通式接头 2. 绝缘接头 3. 分支接头 4.2.2.按安装方式和使用材料分类:

(1).绕包式:工艺复杂,对环境、人员素质要求高 (2).瓷套式:工艺复杂,对环境、人员素质要求高 (3).浇注式:工艺复杂,对环境、人员素质要求高 (4).热缩式:工艺较简单,环境、人员影响相对小 (5).预制式:工艺简单,难度都在工厂解决 (6).冷缩式:容易保证质量,环境、人员影响最小。 5.高压电缆头的制作要求

每一个电缆型号表示一种电缆的结构,它是由字母组成,电缆型号中的字母排列一般按照下列次序排列:绝缘种类—导体材料—内护层—其他结构特点—外护层(两位数字)--电压等级—芯数x截面

4.1.2.1.电缆绝缘种类:

V—聚氯乙烯;Y—聚乙烯;YJ—交联聚乙烯;Z—纸;X—橡胶;XD—丁基橡胶;

4.1.1.2.导体材料:L—铝芯;铜芯(省略);

4.1.2.3.内护层:L—铝包;Q—铅包;V—聚氯乙烯护套;Y--聚乙烯护套;

4.1.2.4.结构特点:外护层(两位数字):第一位:0-无铠装;2-钢 带铠装;3-细钢丝铠装;4-细钢丝铠装;

第二位:0-无外护层;1-纤维外护层;2-聚氯乙烯护套;3-聚乙烯护套; 例如:YJV22-10 3x185mm2-表示10kV三芯185mm2铜芯交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套钢带铠装电力电缆;

4.2.电缆附件的类型

4.2.1.按安装位置分类

4.2.1.1.终端头 :1.户外终端头 2.户内终端头

4.2.1.2.接 头 :1. 直通式接头 2. 绝缘接头 3. 分支接头

4.2.2.按安装方式和使用材料分类:

(1).绕包式:工艺复杂,对环境、人员素质要求高

(2).瓷套式:工艺复杂,对环境、人员素质要求高

(3).浇注式:工艺复杂,对环境、人员素质要求高

(4).热缩式:工艺较简单,环境、人员影响相对小

(5).预制式:工艺简单,难度都在工厂解决

(6).冷缩式:容易保证质量,环境、人员影响最小。

5.高压电缆头的制作要求

5.1.电缆终端头是将电缆与其他电气设备连接的部件;电缆中间头是将两根电缆连接起来的部件;电缆终端头与中间头统称为电缆附件。电缆附件应与电缆本体一样能长期安全运行,并具有与电缆相同的使用寿命。良好的电缆附件应具有以下性能:

5.1.1.线芯联接好

主要是联接电阻小而且联接稳定,能经受起故障电流的冲击;长期运行后其接触电阻不应大于电缆线芯本体同长度电阻的1.2倍;应具有一定的机械强度、耐振动、耐腐蚀性能;此外还应体积小、成本低、便于现场安装。

5.1.2.绝缘性能好

电缆附件的绝缘性能应不低于电缆本体,所用绝缘材料的介质损耗要低,在结构上应对电缆附件中电场的突变能完善处理,有改变电场分布的措施。

5.2.影响电缆附件质量的主要因素:

5.2.1.电气绝缘性能:绝缘材料的绝缘电阻、击穿强度、介电常数、介损、抗漏电痕迹性能等,导电材料的导电性能等等;热性能:老化性能,散热性等;

5.2.2.电缆的质量和电缆敷设时的影响;

5.2.3.附件结构:安装简便,防水防潮性能好;

5.2.4.安装工艺:工艺合理性及人员素质;

5.2.5.环境:日晒、雨淋、污染、气温变化等;

5.3.电缆附件的电应力控制

电应力控制是电缆附件设计中极重要的部分,是对电缆附件里电场分布和电场强度的控制,使电场分布和电场强度处于最佳状态,从而保证电缆附件运行的可靠性和使用寿命。在做电缆头时,剥去了屏蔽层,改变了电缆原有的电场分布,将产生对绝缘极为不利的切向电场(沿导线轴向的电力线)。在剥去屏蔽

层芯线的电力线向屏蔽层断口处集中。那么在屏蔽层断口处就是电缆最容易击穿的部位。

要使电缆可靠运行,电缆头制作中应力管非常重要,而应力管是在不破坏主绝缘层的基础上,才能达到分散电应力的效果的。在电缆本体中,芯线外表面不可能是标准圆,芯线对屏蔽层的距离会不相等,根据电场原理,电场强度也会有大小,这对电缆绝缘也是不利的。为尽量使电缆内部电场均匀,芯线外有一外表面圆形的半导体层,使主绝缘层的厚度基本相等,达到电场均匀分布的目的。

在主绝缘层外,铜屏蔽层内的外半导体层,同样也是消除铜屏蔽层不平,防止电场不均匀而设置的。

5.3.1.为了分析电缆附件电场情况,通常用电力线及等位线(等电位线)来形象化的表示电场分布状况:

(1).电力线与等位线直角相交(正交)

(2).用电力线分析电场时,集中的部位电场强度高

(3).用等位线分析电场时,曲率半径愈小的地方场强越高

5.3.2.对终端头来说:电缆畸变最严重处为外屏蔽断开处;对接头来说:除外屏蔽断开处,还有电缆未端绝缘切断处。所以要进行电应力控制,控制方法有两种:

(1)几何型电应力控制方法

几何型电应力控制方法:就是改变电场集中处的几何形状,降低该处的场强。

(2)参数型电应力控制方法

就是采用高介电常数的材料,复合在电缆屏蔽断开处的绝缘表面,以改变绝缘表面的电位分布,从而改善电场。例如:应力管、应力带 。

利用应力材料可以增加表面电容,可以降低表面容抗,从而降低表面电位,而电容正比于介电常数。

5.4.导体连接技术及金具性能要求:

5.4.1.连接方法:压接、焊接及机械连接(螺栓,插拔)

5.4.2.影响压接接头质量的主要因素:

a.连接材料的材质(铜、铝含量99.99%);

b.金具与导体的配合尺寸:0.5~1.5,规格相符;

c.金具实体截面与导体截面的比值铜≥1.2;铝≥1.5;

d.压缩比:压坑截面与金具内孔空隙面积的比值:18~30%;铝取值稍大; e.压接前对导体及金具内孔表面的处理;

f.压模形状:点压、围压;

g.压坑数量及工艺操作:对端子2~4道, 压坑间距:围压2~15mm,点压5~8mm;对连管:4~8道一般压端部再压中间

5.4.3.金具性能要求

5.4.3.1.材质要求

5.4.3.2.尺寸要求:严格按标准要求

5.4.3.3.金具的热处理要求:铜HB≤62,铝HB≤25

5.4.3.4.端子板部要求:板部要求平整

5.4.3.5.形状要求,去尖角毛刺,连管端部倒圆角及斜坡

5.4.4.金具压接后应达到的试验指标:

5.4.4.1.接触电阻:压接接头的接触电阻与等长导体的电阻的比值≤1.2;新压接接头的接触电阻与等长导体的电阻的比值≤1;

5.4.4.2.温升试验:压接接头的温升不高于导体的温升;

5.4.4.3.拉力试验:铜≥60N/mm2,铝40N/mm2,最大20kN;

5.5.电缆终端头外绝缘的要求

5.5.1.电缆终端头外绝缘材料主要分为两种:无机材料和有机材料

5.5.1.1.无机材料主要有瓷、玻璃等

5.5.1.2.有机材料主要有橡胶、环氧树脂、交联聚乙烯等

5.5.2.材料要求:

5.5.2.1.优良的电气绝缘性能

5.5.2.2.优良的老化性能

5.5.2.3.优良的耐污秽性能

5.5.2.4.优良的增水性能

5.5.3.结构要求:

5.5.3.1.干闪距离:干燥状态下,因升高电压而产生放电的途径;

5.5.3.2.湿间距离:淋雨状态下,因升高电压而产生放电的途径;

5.5.3.3.泄漏距离(爬电距离):从高压端到接地端或两相之间沿绝缘表面拉伸的长度或距离;泄漏比=泄漏距离/最高工作电压(额定线电压)。

6.高压电缆头的制作工艺:

6.1.终端电缆头的制作工艺

6.1.2. 热缩终端电缆头的制作工艺

6.1.2.1.剥外护套:为防止钢甲松散,应先在钢甲切断处内侧把外护层剥去一圈(外侧留下),做好卡子,用铜丝绑紧钢甲并焊妥钢甲接地线。最后剥外护套

6.1.2.2.锯钢甲:上一步完成后,在卡子边缘(无卡子时为铜丝边缘)顺钢甲包紧方向锯一环形深痕,(不能锯断第二层钢甲,否则会伤到电缆),用一字螺丝刀撬起(钢甲边断开),再用钳子拉下并转松钢甲,脱出钢甲带,处理好锯断处的毛刺。整个过程都要顺钢甲包紧方向,不能把电缆上的钢甲搞松。

6.1.2.3.剥内护绝缘层: 注意保护好色相标识线,保证铜屏蔽层与钢甲之间的绝缘。

6.1.2.4.焊接屏蔽层接地线:把内护层外侧的铜屏蔽层铜带上的氧化物去掉,涂上焊锡。把附件的接地扁铜线(分成三股),在涂上焊锡的铜屏蔽层上绑紧,处理好绑线的头,再用焊锡与铜屏蔽层焊住,焊住线头。

下图是终端头的接地线安装方法(中间头也一样,只是接地线不用向后),外护套防潮段表面一圈要用砂皮打毛,涂密封胶,以防止水渗进电缆头。屏蔽层与钢甲两接地线要求分开时,屏蔽层接地线要做好绝缘处理。

明书,正确测量好铜屏蔽层切断处位置,用焊锡焊牢(防止铜屏蔽层松开),在切断处内侧用铜丝扎紧,顺铜带扎紧方向沿铜丝用刀划一浅痕(注意不能划破半导体层!),慢慢将铜屏蔽带撕下,最后顺铜带扎紧方向解掉铜丝。

6.1.2.6.剥半导电层 :在离铜带断口10mm处为半导电层断口,断口内侧包一圈胶带作标记。可剥离型 :在预定的半导电层剥切处(胶带外侧),用刀划一环痕,从环痕向未端划两条竖痕,间距约10mm。然后将些条形半导电层从未端向环形痕方向撕下(注意,不能拉起环痕内侧的半导电层!),用刀划痕时不应损伤绝缘层,半导电层断口应整齐。检查主绝缘层表面有无刀痕和残留的半导电材料,如有应清理干净。

6.1.2.7.清洁主绝缘层表面 :用不掉毛的浸有清洁剂的细布或纸擦净主绝缘表面的污物,清洁时只允许从绝缘端向半导体层,不允许反复擦,以免将半导电物质带到主绝缘层表面。

6.1.2.8.安装半导电管(终端头)

半导电管在三根芯线离分叉处的距离应尽量相等,一般要求离分支手套50mm,半导电管要套住铜带不小于20mm,外半导电层已留出20mm,在半导电层断口两侧要涂应力疏散胶(外侧主绝缘层上15mm长),主绝缘表面涂

硅脂。半导电管热缩时注意:铜带不松动表面要干净(原焊锡要焊牢),半导电管内不一点空气。

热缩时从中间开始向两头缩,要掌握好尺寸。

6.1.2.9.安装分支手套

在内绝缘层和钢甲这段用填料包平,在手指口和外护层防潮处涂上密封胶,分支手套小心套入,(做好色相标记)热缩分支手套,电缆分支中间尽量少缩(此

有时先安装分支手套,后装半导电应力管的。也有半导电应力管被分支手套套住的,电缆(引线)苗子线太长时也可以。

6.1.2.10.安装绝缘套管和接线端子

测量好电缆固定位置和各相引线所需长度,锯掉多余的引线。测量接线端子压接芯线的长度,按尺寸剥去主绝缘层(稍有锥度),芯线上涂点导电膏或硅脂,压接线端子(千万要对好接线螺丝穿孔的方向!)。处理掉压接处的毛刺,接线端子与主绝缘层之间用填料包平(压接痕也要包平),套绝缘热缩管(套住分支手套的手指),在接线端子上涂密封胶,最后一根绝缘热缩套管要套住接线端子(除接触面以外部分),绝缘套管都要上面一根压住下面一根。最后套色相管(户外式套雨裙)。

6.1.3. 冷缩终端电缆头的制作工艺

6.1.3.1.电缆预处理

6.1.3.1.1.把电缆置于预定位置,剥去外护套(25~240mm2电缆剥开长度:户外840mm,户内为760mm。300~400 mm2电缆剥开长度:户外870mm,户内为780mm)。

6.1.3.1.2.外护套端口往上量取35毫米长的钢铠,用铜丝捆绑固定,其余剥除。

6.1.3.1.3.从钢铠断口往外,留取10毫米内护套,其余剥除。

6.1.3.1.4.从芯线顶端向下量取铜屏蔽,户外量取端子孔深+5mm+245mm,户内量取端子孔深+5mm+180mm,用PVC胶带缠绕标记,剥除量取的铜屏蔽。

6.1.3.1.5.从铜屏蔽上端,在外半导层上留取20mm,用PVC胶带缠绕标记,其余剥除。

6.1.3.1.6.从芯线端部剥去长度为端子孔深+5mm的绝缘层,在绝缘层断口处,用刀切出45度坡口。在外半导层端口处,用刀削出45度坡口,紧挨端口在绝缘层上缠绕3层PVC胶带,保护绝缘层。用砂纸把坡口打磨光滑。解掉PVC胶

带。用电缆清洁纸擦净绝缘层和铜导线。用锯条及砂纸打磨钢铠,去掉防锈漆,用砂纸打磨钢铠和铜屏蔽。

6.1.3.2.接地线安装:把地线末端插入三芯电缆分叉处,将地线绕包三相铜屏蔽一周后引出,用恒力弹簧卡紧地线。再把地线拉直,反折一次,用恒力弹簧固定在钢铠上接地。

6.1.3.3.绕包填充胶和密封胶:在恒力弹簧上缠绕两层PVC胶带,保证弹簧不会松脱。在电缆三叉口处用填充胶带绕包若干层,填实。用PVC胶带缠绕一圈覆盖在密封胶带上。用填充胶填平两个恒力弹簧之间的间隙。在恒力弹簧下面约35mm处缠绕一层弹性密封胶,地线放置于上面,然后再缠绕一层弹性密封胶覆盖在接地线上面。

6.1.3.4.安装绝缘冷缩三指套:把冷缩三指套放到电缆根部,先分别逆时针抽掉三芯指套的三芯指端塑料支撑条,自然收缩,然后自然收缩根部。

6.1.3.5.安装冷缩护套管:将冷缩护套管分别套入三芯电缆。在三相使护套管重叠在三指套各分支上20mm处,逆时针抽掉塑料支撑条,让其自然收缩。

6.1.3.6.安装冷缩终端:户外从半导层断口处向内量取50mm(户内40mm)分别用不同颜色的PVC胶带缠绕标记作为冷缩终端头安装基准。在主绝缘表面均匀涂抹硅脂膏,套入冷缩终端头,定位于PVC标识带处。逆时针抽掉塑料支撑条,使终端自然收缩。

6.1.3.7.压接导电端子:用电缆清洁纸清擦绝缘层。用填充胶带填平接线端子与主绝缘之间的空隙。

6.1.3.8.安装冷缩密封管:分别在各相套进冷缩密封管,逆时针抽掉塑料支撑条,使密封管自然收缩。

6.2.中间电缆接头安装方法:

钢铠焊结实(特别是扁铜线头和铜丝头要焊住),然后擦掉助焊剂(助焊剂有腐蚀性,一定要擦干净),最好在铜丝外层用铁皮打一卡子,最后剥掉外护层和钢带,在钢带断口往外20mm割断内护(绝缘)层。把内护层去掉,保护好色相细条,一般用有色胶带绑在引线上。

6.2.2.安装应力管:把引线分开弯曲好,在引线离头(长675mm,短345mm)处用记号笔划一圈,圈外包2层胶带(边沿在线上),擦干净铜带表面,用焊锡固定铜带,再在线上绑2圈铜丝,用刀在铜丝与胶带之间把铜带划出痕迹(不能划太深,不能划破半导电层),去掉胶带,顺铜带绑紧方向撕下铜带,铜屏蔽层断口不留毛刺。离铜带断口50mm处扎2圈胶带(胶带外沿在50mm处),在胶带外沿用刀把半导电层割一圈,同终端头一样把引线头部半导电层剥去,并处理干将主绝缘层表面,在半导电层断口涂上应力疏散胶。把半导电应力控制管套住铜带20mm,用喷灯热缩(注意把空气排出)。

6.2.3.压铜接管:离引线头60mm至85mm处削锥形(铅笔头),以后留出5mm内半导电层,剥出芯线,涂导电膏,把铜接管孔内处理干净,芯线穿进半个(半个不到1mm)铜接管,压紧铜接管。把2支外护套管分别套到两电缆上(过分叉),把2支半导电管和2支绝缘管穿在一起套进电缆长引线上,检查6支应力控制管全部热缩到位后,14支套管全部套好后,把芯线对好相位,穿入铜接管(到底),压紧铜接管。(注意:在压铜接管之前,必须把所有套管都套进电缆。)

6.2.4.缩护套管:处理掉铜接管上的毛刺,在锥形(铅笔头)用半导电带包平,外层包填充胶。按上图第1缩内绝缘管,第2缩外绝缘管,第3缩外半导电(2支,保证在铜屏蔽层上长度不小于20mm),中间交叉。热缩时要从中间开始,防止套管内留空气。热缩时热量要尽可能均匀,注意火焰喷到另外两相引线上,铜带上要涂硅脂。

6.2.5.接好屏蔽层:套管缩好后,把三根引线并在一起,在半导电管外包紧钢丝网。把两根铜屏蔽层的接地扁铜线绑紧铜丝网后对接,用焊锡焊住接头。

6.2.6.钢铠接地和外护套:当钢铠接地与屏蔽层接地有分开要求时,要把钢铠接地的扁铜线做绝缘处理,然后对接,接头处绝缘要求更高些。外护套(2个)

对接处不小于100mm,电缆外护层与外护套连接处要打毛,涂上密封胶,最后把外护套缩紧。

7.安全注意事项:

7.1. 办理安全检修作业票、变电站第二种工作票,热缩电缆头制作需办理动火证,履行工作许可手续。

7.2.工作负责人会同工作许可人检查工作现场所做安全措施是否完备。

7.3. 接到工作任务后,工作负责人应明确工作任务,合理安排人员,现场是否符合工作条件和要求。

7.4.工作中加强监护,严防误碰事故发生,且监护人不得转做其它事情。

7.5.电缆头制作通用注意事项:

a.保持安装过程的清洁;

b.检查电缆的受潮情况,特别应检查线芯是否进水;

c.严格控制剥切尺寸,每剥除一层不可伤及内层结构;

d.半导电层断面应光滑平整,与绝缘层的过渡应光滑;

e.线芯绝缘剥离后应清除干净内半导电层,并打磨线芯上的氧化层; f.金具压接后应清除尖角毛刺。

7.6.电缆头在安装时要防潮,不应在雨天、雾天、大风天做电缆头,平均气温低于0℃时,电缆应预先加热。

7.7.施工中要保证手和工具、材料的清洁。操作时不应做其他无关的事(特别不能抽烟!)。

7.8.所用电缆附件应预先试装,检查规格是否同电缆一致,各部件是否齐全,检查出厂日期,检查包装(密封性),防止剥切尺寸发生错误。

7.9.电缆敷设前要检查电缆本体的绝缘,在电缆头上找出色相排列情况,避免三芯电缆中间头上(为对齐相序)芯线交叉。

7.10.电缆敷设后要做电缆的直流耐压试验,试验后对电缆头做好密封,防止受潮。

7.11.中间头电缆要留余量及放电缆的位置。

7.12.冷缩电缆头安装前检查冷缩件,不允许有开裂现象,同时应避免利器和刀片划伤冷缩件;

7.12.1.安装前不要抽冷缩件的支撑骨架;

7.12.2.三芯终端三叉口包绕填充胶后,在填充胶的上半部分包一层PVC胶带,以免抽骨架时把填充胶抽出来;

7.12.3.严格按工艺尺寸进行剥切,并作好临时标记,冷缩件收缩好后应与标记齐平;切冷缩绝缘管时不可造成纵向切痕;

7.12.4.安装接头时,冷缩件骨架条伸出端应先套入较长的一端以便抽拉骨架; 安装接头时,电缆绝缘端都不能削成锥体,压接伸长后应重新确定两绝缘之间的中心位置,以此中心为标准向一端量取工艺尺寸并作好标记,连接管压接打磨后不要包绕任何绝缘带,只需冷缩件收缩即可。

7.13.热缩附件安装注意事项:

a. 收缩热缩附件时用火不宜太猛,以免灼伤材料,火焰沿圆周方向均匀摆动向前收缩;

b. 收终端手套时应从中间往两端收缩,收终端热缩管时应从下端往上收缩,收中间热缩管时从中间往两端收缩;

c.收应力管时,应力管必须与屏蔽层搭接,应力管的上端超过屏蔽断口以上60mm以上的长度;

d.安装接头时,应力管不要搭到铜屏蔽层上,只需搭在外半导电层上; e.安装接头时,电缆绝缘的端部必须削成锥体,锥面要求光滑;

f.安装接头时,在压接连管前应先检查所有配件是否都套入电缆。

7.14.电缆绝缘半导电层断口处出气隙要注意用硅脂填充,以排除气体,达到减小局部放电的目的。

7.质量标准:

7.1.外观检查合格

7.2.用兆欧表摇测各相之间、各相对地绝缘符合国家标准1MΩ/KV

7.3.用直流发生器对各相之间、各相对地施加直流电压35KV 15min,泄露电流符合标准。

8.环保注意事项:

8.1.工作现场设置专用垃圾桶,工作完工后,清理工作现场,并将废弃带材、绝缘胶或其它杂物,应分类回收,集中处理,严禁破坏环境。

8.2. 废弃的清洗剂倒入指定地点,防止发生环保事故。


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