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長纜科技集團股份有限公司

長纜科技擬提報2022年度湖南省科學技術獎項目公示信息

發布時間:2023-08-30 點擊數:4069


一、科技進步

(一)項目名稱:64/110kV電力電纜用自延、快速修復(搶修)的絕緣(直通)

接頭技術及應用

(二)提名單位:湖南省電機工程學會

(三)提名等級2022年度湖南省科學技術進步獎三等獎

1.提名意見

該項目發明了一種電纜自延快速連接技術,提出了一種長型環氧澆鑄件新成型工藝,研制了一種適用于高壓電纜線路搶修的110kV自延快速修復接頭。

該項目獲實用新型專利10項,研究成果已應用于國內多個城市的電力電纜系統中,填補了國內該領域的技術空白,提高了電纜線路搶修、改造效率,節省大量人力物力,具有十分重要的作用。

湖南省電機工程學會組織完成了項目提名書及附件材料,經認真審閱,確認該項目提名書及附件材料真實有效,提名該項目為2022年度湖南省科學技術進步獎三等獎。

2.項目簡介

本項目屬機電關鍵基礎件及零部件高新技術領域,其研發和生產是多學科的綜合技術,包括電氣、機械、材料等,所需知識非常廣泛。項目成果彌補了面對故障段的電纜進行供電恢復時,電纜預留的長度不足以支撐只用一個常規的中間接頭產品替代,需在原線路上補充一定長度的同截面電纜,然后安裝兩套新中間接頭將原線路進行連通(“一換二”)的缺陷,將原故障電纜線路中的接頭及故障電纜拆除并重新在原位置安裝自延快速修復絕緣(直通)接頭接頭進行替換,不增設新的電纜(“一換一”),主要從以下四個方面進行攻關,取得了技術突破:

(1)產品結構設計:據調研,80%以上電纜線路發生擊穿故障后,受損電纜長度小于400mm,故我們采用在組合預制式接頭的基礎上將其主體進行延長的方式,來實現有一定間距的兩段電纜的連接,其中延長導電部件,延長絕緣系統長度,延長金屬外殼長度,形成多項技術突破。

(2)模具設計:重新設計接頭主體模具結構及澆注系統;為保證接頭主體質量,模具采取特殊方法,以保證膠料注入型腔前,型腔處于真空狀態;模具上增加加熱和溫控系統,配合真空澆注設備能實現模具溫度自動優化控制的智能方法;模具材料選用高級專用材料,保證其高拋光性、耐磨性、防腐性要求。

(3)接頭主體環氧樹脂材料成型工藝新技術:接頭主體結構主要由環氧樹脂和金屬嵌件兩部分組成,為保證這兩種收縮率及線膨脹系數差異較大的材料在成型過程中更好的粘結,一是從原材料及其填料、固化工藝選用上入手進行了大量試驗,二是對金屬嵌件進行特殊表面處理方式,提高與環氧樹脂界面粘結性,確保電氣絕緣性能。同時考慮環境因素和裝脫模時間,對工藝參數調整,控制料溫和模溫匹配,產品各部分收縮同步,確保產品表面光滑平整。

(4)接頭試驗裝置:公司的電氣檢測由檢測系統全程自動監控、記錄,避免人為降低試驗標準或漏檢情況發生。公司使用試驗設備有:500kV工頻串聯諧振系統成套試驗設備、2800kV沖擊電壓測量系統、干擾判別式局部放電檢測儀等,綜合確保了產品性能的可靠性。

項目最大限度保證了電纜線路的運行穩定和搶修迅速,已授權實用新型專利10項。

項目產品性能優,價格低,交貨期不超過2個月,售后服務人員在36h內可到達現場,產品單價6萬元左右,利潤率15%左右,隨著老電纜線路改造和搶修需求的增大,加之電力電纜市場對該產品功能作用認知的提高,必將產生良好的經濟效益。

項目產品已通過第三方權威機構(電力工業電氣設備質量檢驗檢測中心)認證測試,取得了型式試驗報告,且該產品已在遼寧、吉林、湖北、陜西等地投運,產品安裝簡便、迅速,送電安全、實用性強,產品至今運行良好穩定,廣受用戶的好評。項目的成功實施,節省了人力物力65-70%左右,減少了電纜處理長度,減少了電纜加熱校直時間,不需要在銅殼內灌膠,可減少搶修時間40%左右,解決了電纜故障后供電恢復困難的問題,擁有廣闊的市場應用前景,具有良好的社會及經濟效益,促進了行業科技進步。

3.客觀評價

(1)技術檢測報告

項目產品嚴格按照IEC60840、GB/T11017等標準要求,通過第三方權威機(電力工業電氣設備質量檢驗檢測中心)型式試驗認證,取得了型式試驗報告 (110kV自延快速修復絕緣接頭報告編號:CEPRI-EETC08-2018-0537、110kV自延快速修復直通接頭報告編號:CEPRI-EETC08-2018-0536)。(附件1~2)

(2)科技成果評價

2019年12月7日,中國機械工業聯合會在長沙組織召開了由長纜電工科技股份有限公司研制的“64/110kV交聯聚乙烯絕緣電力電纜用自延快速修復絕緣(直通)接頭”新產品鑒定會,認為64/110kV交聯聚乙烯絕緣電力電纜用自延快速修復絕緣(直通)接頭填補了國內空白,達到國際先進水平。

(3)項目獲獎情況

“64/110kV交聯聚乙烯絕緣電力電纜用自延快速修復絕緣(直通)接頭”項目獲2021年度湖南省電力科學技術獎二等獎。

(4)科技查新情況

科技查新工作站:檢索并對相關文獻分析對比結果表明:……未見與該查項目綜合技術特點相同的研究文獻報道”。

(5)用戶評價

大連供電公司電纜運檢室應用本項目的研究成果后評價:“研制的110kV自延快速修復接頭產品安裝簡便、迅速,送電安全、實用性強,節約了人力物力,極大的縮短了搶修時間”。

國網西安供電公司高壓電纜運檢中心:“110kV自延快速修復接頭安裝便利,適用于電纜線路搶修、線路改造和新建電纜線路等不同工況,適用于不同電纜截面的電纜連接,具有較強的實用性,產品運行安全穩定,并可節約電網搶修改造成本,經濟效益顯著”。

長春電力集團有限公司:“110kV自延快速修復接頭的研發,為電纜線路搶修、線路改造提供了一種新型的技術方式,相較于常規電纜線路搶修方式,應用該產品可極大的減少電力搶修的時間成本及經濟成本,送電過程安全。

4.推廣應用情況

110kV自延快速修復絕緣(直通)接頭已在遼寧、吉林、湖北、陜西等地投運,產品安裝簡便、迅速,送電安全、實用性強,節約了人力物力,極大地縮短了搶修時間,產品至今運行良好穩定,受到用戶的好評。

主要應用單位情況

應用單位名

應用技

應用起始時

應用單

系人及電話

應用情

國網遼寧省電力限公司大連供公司

整體技

2018年11月至今

應輝/15940976508

在大地區的連錦左線、海聯左右線、東沈右線等電纜線路搶修程中,通過選用我公司生產的110KV自延快速修復中間接頭,效節省了搶修時間和降低了電纜線路維護成本。產品從投運,運行狀況良好。

長春電力集團有限公司

整體技術

2018年12月至今

王志強/13756028811

在長春市吉炭66kV電纜線路改造工程中通過選用我公司生產的110kV自延快速修復直通中間接頭6套(1200mm2對接800mm2),最大限度的保證了該電纜線路搶修的迅速性,公司產品由2018年底投運至今,運行狀況良好。

國網武漢供電公司

整體技術

2018年11月至今

楊斌/13871130720

在武漢市110kV灘公線電纜故障搶修工程中通過選用我公司生產的110kV自延快速修復中間接頭,節約了大量的人力及物力,極大地縮短了搶修時間。產品投運至今,運行狀沉良好。


5.主要知識產權和標準規范等目錄


知識產權類別

知識產權具體名稱

國家(地區)

授權號

授權日期

證書編號

權利人

發明人

發明專利有效狀態

實用

種用于快搶修的電中間接頭

ZL201721666979.1

2018

6

1

7419526

纜電工科技股有限公司

斌、彭勇、正、謝正權

有效

實用

種電力電快速修復中間接頭

ZL201822061777.5

2019

6

25

9007510

纜電工科技股有限公司

勇、劉正、正權、王喬

有效

實用

種電力電用自延快修復接頭

ZL201922050936.6

2020

6

9

1069088

6

纜電工科技股有限公司

斌、彭勇、、唐文博、、陳皓鵬

有效

實用

體式電力纜中間接護套結構

ZL201922332197.X

2020

8

25

1131634

7

纜電工科技股有限公司

彭勇、謝仕林、謝正權、唐、韓李宇佳、

啟后、劉怡

有效

實用

種電纜中

接頭密封

ZL201620978301.6

2017

2

8

5921732

纜電工科技股有限公司

斌、彭勇、周海

有效

實用

種電纜中

接頭用絕

與直通快

轉換保護

ZL201821967571.2

2019

5

31

8894776

纜電工科技股有限公司

斌、彭勇、文博、劉正

有效

實用

種電纜中

接頭灌膠

螺紋密封

ZL201921278695.4

2020

3

9

1068599

6

纜電工科技股有限公司

彭勇、唐文博、劉正、廖玉奇、韓李宇佳

有效

實用

種電纜中

接頭擴張

ZL202021284503.3

2021

1

15

1233780

7

纜電工科技股有限公司

李紹斌、彭勇、唐文博、周海、劉春

有效

實用

種電纜中

接頭安裝

ZL202022269589.9

2021

7

30

1382772

0

纜電工科技股有限公司

彭勇、唐文博、周海、江浪、劉春春、高本勝、邱翼

有效

實用

種用于電

中間接頭

的泄壓結

電纜中間

ZL202022381906.6

2021

7

30

1382986

1

長纜電工科技股份有限公

李紹斌、彭勇、文博、彭靖、周海、劉、楊政、范芳坤

有效




6.主要完成人情況

第1完成人:

姓名

李紹斌

排名

1

政職務

業部總經理

術職稱

級工程

完成單位

纜電工技股份限公司

工作單

纜電工技股份限公司

本項目技術創造性貢獻:

1完成人,對科技創新點1、2均作出重要貢獻,其中包括提出一纜自延快速技術,確定了本項目的主要研究方向為研發一種用于電力電纜搶修的電纜接頭;結合電纜故障情況并進行綜合分析,提出了一種電力電自延快速修復接頭產品概念;提出了一種連接筒新結構及加工技術,解決窩氣”導致局部澆注填充不滿,同時能使得主體和連接筒之間連接更加牢。完成相關專利6項,發表論文1篇。


第2完成人:


姓名

排名

2

政職務

團副總工程

術職稱

級工程

完成單位

纜電工技股份限公司

工作單

纜電工技股份限公司

本項目技術創造性貢獻:

2完成人,對科技創新點1、2均作出重要貢獻,其中包括根據產用場景及現有技術條件,設計自延快速修復接頭產品整體結構,根據;研接筒加工工藝,設計一種新的連接筒加工工裝夾具,根據零件加工的技術特點,通過一次加工到位,確保加工精度滿足要求。完成相關專利10項。




第3完成人:

姓名

謝仕

排名

3

政職務

團總裁

術職稱

級工程

完成單位

纜電工技股份限公司

工作單

纜電工技股份限公司

本項目技術創造性貢獻:

3完成人,對科技創新點3、4均作出重要貢獻,其中包括負責中間接頭環氧樹脂新成型工藝的研究,提出了一種環氧澆鑄件新成型工藝,通過選用收縮率、線膨脹系數較低的原材料以及通過添加適當的填料、采用較為緩的固化工藝,防止開裂;另一方面對金屬嵌件表面進行特殊表面處理方式,提高金屬嵌件與環氧樹脂的界面粘接性能,從而確保產品的電氣絕緣性能。設計環氧樹脂澆注模具,對提高產品成型質量和合格率作出重要貢獻。完成相關專利1項,技術創新及成果鑒定主要完成人。

第4完成人:

姓名

排名

4

政職務

術服務部副主

術職稱

級工程

完成單位

纜電工技股份限公司

工作單

纜電工技股份限公司

本項目技術創造性貢獻:

4完成人,對科技創新點1、2均作出重要貢獻,主要產品絕緣接緣件結構設計、產品零部件結構尺寸及配合校核和電場及結構力學仿真分析計算。完成相關專利4項。

第5完成人:

姓名

文博

排名

5

政職務

術部副主任

術職稱

級工程

完成單位

纜電工技股份限公司

工作單

纜電工技股份限公司

本項目技術創造性貢獻:

5完成人,對科技創新點1、2均作出重要貢獻,負責產品設計計算、結構力學仿真、電場仿真;對接頭大長度絕緣件性能評估、多層絕緣配、界面壓力設計做出貢獻,負責項目整體工作的開展及推進。完成相關專利7項。

第6完成人:


姓名

排名

6

政職務

件設計

術職稱

級工程

完成單位

纜電工技股份限公司

工作單

纜電工技股份限公司

本項目技術創造性貢獻:

項目6完成人,對科技創新點1、2均作出重要貢獻,負責完成產品結構的整體設計,并從加工、成型等多方面、多角度對關鍵零部件進行定型設計,同時,利用有限元軟件從電場、熱場等方面對產品結構進行了充分論證等工作。產品的創新點申請獲得國家專利一項,科學技術成果鑒定一份;積極推動產品在西安、長春、武漢等地的運用。完成相關專利5項。


7.主要完成單位及創新推廣貢獻

單位名稱

纜電工科股份有限

排名

1

所在

湖南長

對本項目科技創新和推廣應用情況的貢獻:

(1)研發了只用一只接頭可以實現快速修復的64/110kV交聯聚乙烯絕緣電力電用自延快速修復絕緣(直通)接頭;

(2)提出了能提高材料韌性、減小金屬與環氧材料線脹系數差的環氧樹脂配工藝,解決了大尺寸環氧件澆注過程中應力集中問題;

(3)首創了全干式組合預制式結構,通過自主研發的成型工藝,將接頭主體加長,實現了不同長度(間距≤400mm)、不同截面(最大跨度240mm2對接1600mm2)情況下電纜的連接;

(4)或授權實用新型專利10件。


8.完成人合作關系說明

項目負責人,李紹斌,主持項目研究時間:2017年9月-2018年11月,對科技創新1、2均作出重要貢獻,其中包括提出一種電纜自延快速技術,確定了本項目的主要研究方向為研發一種用于電力電纜應急搶修的電纜接頭;結合電纜故障情況并進行綜合分析,提出了一種電力電纜用自延快速修復接頭產品概念;提出了一種連接筒新結構及加工技術,解決了“窩氣”導致局部澆注填充不滿,同時能使得主體和連接筒之間連接更加牢固。與第2、4、5、6完成人共同獲得相關專利6項。

2完成人,彭勇,參與項目研究時間:2017年9月-2018年11月,對科技創新點1、2均作出重要貢獻,其中包括根據產品應用場景及現有技術條件,設計自延快速修復接頭產品整體結構,根據;研究連接筒加工工藝,設計一種新的連接筒加工工裝夾具,根據零件加工的技術特點,通過一次加工到位,確保加工精度滿足要求。與第1、3、4、5、6完成人共同獲得相關專利10項。

3完成人,謝仕林,參與項目研究時間:2017年9月-2018年11月,對科技創新點3、4均作出重要貢獻,其中包括負責中間接頭環氧樹脂新成型工藝的研究,提出了一種環氧澆鑄件新成型工藝,通過選用收縮率、線膨脹系數較低的原材料以及通過添加適當的填料、采用較為緩和的固化工藝,防止開裂;另一方面對金屬嵌件表面進行特殊表面處理方式,提高金屬嵌件與環氧樹脂的界面粘接性能,從而確保產品的電氣絕緣性能。設計環氧樹脂澆注模具,對提高產品成型質量和合格率作出重要貢獻。與第2、5完成人共同獲得相關專利1項。

4完成人,劉正,參與項目研究時間:2017年9月-2018年11月,對科技創新點1、2均作出重要貢獻,主要產品絕緣接頭絕緣件結構設計、產品零部件結構尺寸及配合校核和電場及結構力學仿真分析計算。與第1、2、4完成人共同獲得相關專利4項。

5完成人,唐文博,參與項目研究時間:2017年9月-2018年11月,對科技創新點1、2均作出重要貢獻,負責產品設計計算、結構力學仿真、電場仿真;對接頭大長度絕緣件性能評估、多層絕緣配合、界面壓力設計做出貢獻,負責項目整體工作的開展及推進。與第1、2、3、4、6完成人共同獲得相關專利7項。

合作方式

作者/排名

合作時間

合作成果

證明材料

1

同知識產

紹斌/1

彭勇/2

3

2017年9-至今

種用于快速修的電纜中間接頭

用新型專利ZL201721666979.1

2

同知識產

彭勇/1

劉正/2

2017年9-至今

種電力電纜速修復用中間接頭

用新型專利ZL201822061777.5

3

同知識產

紹斌/1

2

/3

文博/4

2017年9-至今

種電力電纜自延快速修復接頭

用新型專利ZL201922050936.6

4

同知識產

彭勇/1

仕林2

文博/4

2017年9-至今

體式電力電中間接頭護結構

用新型專利ZL201922332197.X

5

同知識產

紹斌/1

彭勇/2

/3

2017年9-至今

種電纜中間頭密封裝置

用新型專利ZL201620978301.6

6

同知識產

紹斌/1

彭勇/2

文博/3

劉正/4

2017年9-至今

種電纜中間頭用絕緣與通快速轉換護殼

用新型專利ZL201821967571.2

7

共同知識產權

彭勇/1

唐文博/2

劉正/3

2017年9-至今

一種電纜中間

接頭灌膠孔螺

紋密封構造

實用新型專利ZL201921278695.4

8

共同知識產權

李紹斌/1

彭勇/2

唐文博/3

周海/4

2017年9-至今

一種電纜中間接頭擴張裝置

實用新型專利ZL202021284503.3

6完成人,周海,參與項目研究時間:2017年9月-2018年11月,對科技創新點1、2均作出重要貢獻,負責完成產品結構的整體設計,并從加工、成型等多方面、多角度對關鍵零部件進行定型設計,同時,利用有限元軟件從電場、熱場等方面對產品結構進行了充分論證等工作。針對產品的創新點申請獲得國家專利一項,科學技術成果鑒定一份;積極推動產品在西安、長春、武漢等地的運用。與第1、2、5完成人共同獲得相關專利5項。



9

共同知識產權

彭勇/1

唐文博/2

周海/3

2017年9-至今

一種電纜中間接頭安裝裝置

實用新型專利ZL202022269589.9

10

共同知識產權

李紹斌/1

彭勇/2

唐文博/3

周海/5

2017年9-至今

一種用于電纜

中間接頭的泄

壓結構及電纜

中間接頭

實用新型專利ZL202022381906.6

11

共同獲獎

李紹斌/1

謝仕林2

彭勇/4

劉正/8

唐文博/7

周海/6

2017年9-至今

64/110kV交

聯聚乙烯絕緣

電力電纜用自

延快速修復絕

(直通)接

2021年湖南省電力科學技術進步二等獎



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