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　　配網(wǎng)應(yīng)用冷縮頭有十多年了，產(chǎn)品和工藝比較成熟，但制作安裝質(zhì)量卻還是不穩(wěn)定。隨著近年配網(wǎng)建設(shè)投資的增大，工程中電纜頭質(zhì)量問題時(shí)有發(fā)生。就我個(gè)人分析，主要原因是施工人員素質(zhì)不高，在師帶徒的時(shí)候大部分是機(jī)械式的傳授，就連師傅也是知其然而不知其所以然，所以難以把電纜頭的制作水平提高。今天，我試試從電纜和電纜附件的設(shè)計(jì)原理來分析，希望對制作人員和監(jiān)管人員有所啟發(fā)。

　　電纜附件，按使用功能分主要有電纜終端頭、中間頭，按材料分主要有熱縮、冷縮。目前在配網(wǎng)中應(yīng)用較多的是冷縮頭，終端主要有T型頭，戶內(nèi)和戶外冷縮終端頭，中間頭主要是冷縮中間頭，熱縮頭還沒退出歷史舞臺，但越來越少了。

01、電纜簡介

　　要說清楚電纜附件，需要先了解電纜的結(jié)構(gòu)。10 kV電纜大部分是由三芯電纜構(gòu)成。主要由導(dǎo)體、主絕緣、半導(dǎo)電層、金屬屏蔽層、內(nèi)護(hù)層、鋼鎧或鉛包以及外護(hù)套組成。

　　1、導(dǎo)體：導(dǎo)體是提供負(fù)荷電流的通路。也是電纜工作時(shí)的高壓電極，而且其表面電場強(qiáng)度最大，如果局部有毛刺則該處的電場強(qiáng)度會更大。因此，設(shè)計(jì)和生產(chǎn)中以及使用部門在制作接頭的導(dǎo)體連接時(shí)，要解決的主要技術(shù)問題之一就是力圖使導(dǎo)體表面盡量做到光滑圓整無毛刺，以改善導(dǎo)體表面電場分布。

　　2、絕緣層：絕緣是將高壓電極與地電極可靠隔離的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)。承受工作電壓及各種過電壓長期作用，因此其耐電強(qiáng)度及長期穩(wěn)定性能是保證整個(gè)電纜完成傳輸電能的最重要部分。

　　3、半導(dǎo)電屏蔽層是中高壓電纜采用的一項(xiàng)改善金屬電極表面電場分布，同時(shí)提高絕緣表面耐電強(qiáng)度的重要技術(shù)措施。如下圖所示可以看出正常電纜的電場只有從(銅)導(dǎo)線沿半徑向外半導(dǎo)電層的電力線，沒有芯線軸向的電場(電力線)，電場分布是均勻的。圖中的箭頭表示電場的電力線。

　　4、金屬屏蔽層：形成工作電場的低壓電極，當(dāng)局部有毛刺時(shí)也會形成電場強(qiáng)度很大的情況，因此，也要力圖使導(dǎo)體表面盡量做到光滑圓整無毛刺。另外在短路或接地故障時(shí)金屬屏蔽層承受故障電流的通路，因此也有一定的截面要求。

　　5、護(hù)層：護(hù)層是保護(hù)絕緣和整個(gè)電纜正?？煽抗ぷ鞯闹匾ＷC。針對各種環(huán)境使用條件設(shè)計(jì)有相應(yīng)的護(hù)層結(jié)構(gòu)。通常由內(nèi)護(hù)層、鋼鎧以及外護(hù)套組成，主要是機(jī)械保護(hù)(縱向、徑向的外力作用)，防水、防火、防腐蝕、防生物等?？梢愿鶕?jù)需要進(jìn)行各種組合。

　　以上就是中壓電纜的結(jié)構(gòu)，下面說說電纜附件，對照電纜的各個(gè)部分，有助于理解電纜附件的原理。

02、電纜附件概述

　　電纜附件是電纜線路必不可少的組成部分，沒有附件則電纜是無法工作的。完成輸電任務(wù)的是由電纜及附件組成的電纜線路整體?？梢哉f電纜附件是電纜功能的一種延續(xù)。對于電纜本體的各項(xiàng)要求，如導(dǎo)體截面及表面特性、半導(dǎo)電層、金屬屏蔽層、絕緣層及護(hù)層等各部分的要求也適用于對電纜附件，尤其是中間接頭，即中間接頭的各個(gè)部分應(yīng)對應(yīng)于電纜所有的各個(gè)部分。終端也基本一樣，只是外絕緣有所特殊。除此之外，附件還有比電纜本體更多的要求，因?yàn)樗慕Y(jié)構(gòu)更復(fù)雜。主要性能有：

　　①應(yīng)力控制：解決電場集中問題;

　　②絕緣恢復(fù)：恢復(fù)電纜絕緣，保證線路的安全運(yùn)行;

　　③密封防水：有效防止外界水分或有害物質(zhì)侵入保證電纜的長期安全有效運(yùn)行;

　?、芷渌謴?fù)：包括恢復(fù)電纜的電氣連接，及部分機(jī)械強(qiáng)度。

　　10kV冷縮終端頭結(jié)構(gòu)

L1	L2	L3	L4
≥150mm	212mm	800±300mm	500±100mm

L3、L4可以根據(jù)現(xiàn)場施工環(huán)境適當(dāng)調(diào)整，相應(yīng)的調(diào)整冷縮絕緣管的長度即可。

　　10kV冷縮中間頭結(jié)構(gòu)

03、電纜附件技術(shù)原理

　　在安裝電纜頭時(shí)，剝?nèi)チ穗娎|屏蔽層，改變了電纜原有的電場分布，從而產(chǎn)生對絕緣極為不利的切向電場(沿導(dǎo)體線芯軸向的電力線)，電力線向屏蔽層斷口處集中，使屏蔽層斷口處成為電纜中最容易被擊穿的部位;另外，由于導(dǎo)體連接處為高電壓屏蔽，使電纜末端絕緣層斷口處也產(chǎn)生電場畸變。因此，需對屏蔽層和絕緣層的斷口處進(jìn)行特殊處理，一般用附加結(jié)構(gòu)來強(qiáng)制電纜中間接頭電場沿導(dǎo)體軸向均勻分布，具體方法是增加絕緣層厚度，外屏蔽層斷口處采用應(yīng)力錐。應(yīng)力錐的弧形設(shè)計(jì)使絕緣屏蔽層斷口處的電場分布得以改善，電場分布相對均勻，降低了電暈產(chǎn)生的可能性，減少了絕緣的破壞程度。

　　因此，在電纜附件中應(yīng)力錐的作用是非常重要，不可或缺的。在冷縮電纜附件中，應(yīng)力錐采用具有一定彈性的材料做預(yù)制件，并使預(yù)制件具有一定的內(nèi)徑，經(jīng)過預(yù)擴(kuò)徑后套在電纜的絕緣層上，這樣，應(yīng)力錐在電纜絕緣層上形成加強(qiáng)絕緣的結(jié)構(gòu)，依靠橡膠自身收縮產(chǎn)生的壓力施加在界面上，保證電纜附件橡膠件與電纜原有絕緣層之間的內(nèi)界面結(jié)合緊密、可靠，在運(yùn)行的壽命期間內(nèi)，不會因環(huán)境溫度或運(yùn)行電流變化引起的熱脹冷縮而使電纜內(nèi)界面分離，造成內(nèi)爬電擊穿現(xiàn)象，有效地解決了電纜端部的應(yīng)力集中問題。

04、制作安裝電纜附件要點(diǎn)和注意事項(xiàng)

　　了解電纜附件的技術(shù)原理，我們可以歸納以下幾點(diǎn)制作安裝要點(diǎn)：

　　1、硅橡膠預(yù)制件與電纜本體絕緣必須“過盈配合”。預(yù)制件的內(nèi)徑要小于電纜本體絕緣外徑。因?yàn)轭A(yù)制式電纜附件中，增強(qiáng)絕緣與電纜本體絕緣相接觸的界面要維持一定的彈性壓緊力，才能確保其具有良好的界面特性。

　　“過盈配合”是預(yù)制式電纜附件的一個(gè)關(guān)鍵問題。如果“過盈量”太小，彈性壓緊力不夠，界面特性差，運(yùn)行中有可能產(chǎn)生沿界面放電。如有縫隙，則可能導(dǎo)致水分浸入。但是“過盈”又不是越太越好，“過盈”太太了，雖然初始壓緊力大，界面特性好，但橡膠預(yù)制件彈性松弛將變快，壓緊力隨時(shí)間延續(xù)下降較快。界面特性也會變差。所以，對預(yù)制件要選擇適當(dāng)?shù)倪^盈量，并要求制造廠在材料性能上使預(yù)制件有較大的斷裂伸長率和較低的應(yīng)力松弛。以滿足預(yù)制件安裝和長期安全運(yùn)行的需要。

　　因此，電纜附件的規(guī)格型號要與電纜匹配很重要，不能跨級別使用，例如，70-120是一個(gè)級別，150-240是一個(gè)級別，300-500是一個(gè)級別。如果用錯就導(dǎo)致過盈配合出問題。

　　2、在預(yù)制式電纜附件的安裝過程中，剝切絕緣層、表面打磨和過渡面的處理等表面處理過程，都是為電纜與電纜附件的緊密接觸和電場平穩(wěn)過渡打基礎(chǔ)的，因而在實(shí)際操作中，應(yīng)嚴(yán)格把好表面處理這一關(guān)。首先，按程序嚴(yán)格地剝切絕緣層，按砂紙目數(shù)順序逐一進(jìn)行打磨。在表面處理完成后，還要認(rèn)真地進(jìn)行硅脂涂抹，使絕緣層表面的硅脂分布均勻。這些措施的都是為了擠出空氣，使電纜附件能夠與電纜緊密接觸。絕緣層、半導(dǎo)電層、銅屏蔽都要盡量平滑過渡，不留尖角，盡量使電場平滑。

　　3、不同廠家不同型號的電纜附件都有不同的安裝尺寸要求，不能憑經(jīng)驗(yàn)剝切。每個(gè)電纜附件都要嚴(yán)格按照說明書和標(biāo)尺安裝，才能滿足化解電場應(yīng)力的要求。

　　同時(shí)，也總結(jié)了部分制作電纜附件常見的錯誤：

　　1、剝切內(nèi)護(hù)套時(shí)。劃傷銅屏蔽層，造成斷口處電場強(qiáng)度增強(qiáng)，容易放電。

　　2、剝切銅屏蔽時(shí)，用力不當(dāng)，劃傷半導(dǎo)體層，容易存在氣隙

　　3、剝切電纜半導(dǎo)體層時(shí)，用力不當(dāng)，使主絕緣層表面有傷痕，容易存在氣隙。

　　4、銅屏蔽斷開處和半導(dǎo)體層斷開處有尖角毛刺未處理平整。

　　5、電纜半導(dǎo)體屏蔽層剝切后，沒有清除干凈，其半導(dǎo)體殘留在主絕緣層上，或清擦?xí)r沒有遵循工藝要求，來回擦洗，或主絕緣及銅屏蔽斷口處未用硅脂填充，留下隱患，產(chǎn)生閃絡(luò)放電。

　　6、安裝附件時(shí)應(yīng)力管與絕緣屏蔽搭接少于20 mm，交聯(lián)電纜因內(nèi)應(yīng)力處理不良時(shí)在運(yùn)行中會發(fā)生較大收縮，容易產(chǎn)生氣隙。

　　7、電纜附件選型錯誤，歐式T型頭和美式T型頭尺寸不一樣，即使同一廠家的不同時(shí)期產(chǎn)品，例如前后插頭使用可觸摸型和不可觸摸型混合，引起局部放電。

　　8、不同型號的電纜附件配件混用，例如，A廠家的電纜頭用B廠家的線耳。因?yàn)槊刻纂娎|附件都是整體設(shè)計(jì)的，每個(gè)配件都要達(dá)到貼合無縫，每個(gè)廠家的設(shè)計(jì)尺寸不盡相同，混用容易產(chǎn)生氣隙。即使是與套管的連接螺栓，也是有要求的，不能以為擰得上去就行。

05、常用電纜附件簡介

　　隨著交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜運(yùn)用越來越廣泛，冷縮電纜附件由于諸多優(yōu)點(diǎn)，已有取代熱縮電纜附件之趨勢。事實(shí)上，在南網(wǎng)基建工程標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)中已取消熱縮電纜附件。

　　熱縮終端

　　冷縮終端

　　冷縮電纜附件的優(yōu)點(diǎn)：

　　冷縮彌補(bǔ)了熱縮多層覆合的弊端，避免了層間間隙及雜質(zhì)，減小了局放放電，延長了電纜附件壽命，也減小了施工環(huán)境影響因素。

　　冷縮附件與電纜同“呼吸”，杜絕了沿界面擊穿電纜附件隨電纜本體的膨脹(收縮)而膨脹(收縮)，永久保持對電纜的徑向壓力，不會出現(xiàn)沿界面擊穿現(xiàn)象。熱縮附件由于材料與電纜不同，膨脹系數(shù)不同，自然環(huán)境下不能與電纜同步呼吸，長時(shí)間異步呼吸，會造成層間間隙出現(xiàn)，增加沿面爬電事故發(fā)生的幾率。

　　冷縮電纜中間頭常見誤區(qū)

　　有個(gè)現(xiàn)象，冷縮電纜中間頭故障率高于熱縮中間頭，特別是新制作的中間頭。既然從技術(shù)上優(yōu)于熱縮電纜附件，為何實(shí)際卻相反呢?經(jīng)過我的分析，初步發(fā)現(xiàn)常見的錯誤是：

　　1、施工人員沒有按冷縮中間頭說明書制作，制作人員特別是老師傅更容易犯錯，他們沿用熱縮中間頭的經(jīng)驗(yàn)，安裝尺寸還是用熱縮頭的。導(dǎo)致應(yīng)力錐安裝位置錯位;

　　2、部分電纜附件廠家設(shè)計(jì)沒有考慮中間接管處填充密封膠，也沒有考慮在中間接頭主體兩側(cè)纏繞防水膠帶，據(jù)了解，在引進(jìn)國外技術(shù)時(shí)就沒有考慮，猜測是因?yàn)閲獯蟛糠质菃涡倦娎|，且對敷設(shè)要求較高，加強(qiáng)電纜外護(hù)層的防水就能密封。但我們南方地區(qū)地下水位高，施工條件差，電纜外護(hù)層在施工過程中破損時(shí)常發(fā)生，甚至內(nèi)護(hù)層進(jìn)水也時(shí)有發(fā)生，如果沒有中間接頭，水在電纜主絕緣外威脅并不大，但在中間頭處，如果僅僅密封內(nèi)護(hù)套和外護(hù)套，水汽從電纜破損處進(jìn)入內(nèi)護(hù)層，沿電纜銅屏蔽滲透至中間頭內(nèi)，在電場應(yīng)力作用下破壞絕緣，造成電纜中間頭故障。目前已有一些廠家改進(jìn)，中間接管處填充密封膠，在冷縮管兩側(cè)纏繞防水膠帶，能夠阻止水分進(jìn)入接頭內(nèi)。建議如果產(chǎn)品沒有提供，施工時(shí)可以自行加強(qiáng)密封。

　　德標(biāo)專業(yè)生產(chǎn)供應(yīng)電力產(chǎn)品(冷縮電纜附件)新型液態(tài)硅膠注型機(jī)，設(shè)備具有一拖三功能，可以同時(shí)給3臺平板硫化機(jī)供料，簡單操作，按照需求設(shè)置相對應(yīng)的工藝參數(shù)即可實(shí)現(xiàn)，工藝可遙控器控制，省時(shí)省力。有意向購買者可以聯(lián)系：肖經(jīng)理 18321638559。