10千伏電纜接頭制作匯報

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目前，日照市區10千伏配網線路中電纜線路有247千米，電纜化率已達53.3%。2003年日照市區電纜線路共發生非外力電纜事故9起，其中電纜中間接頭事故7起。2004年日照市區電纜線路共發生非外力電纜事故8起，其中電纜中間接頭事故5起。這12起發生事故的電纜中間接頭遠未達到20年的使用壽命，據分析主要原因是電纜中間接頭制作工藝不過關。在電纜中間接頭制作中工作人員的操作工藝非常關鍵，但據調查有些工作人員對電纜結構及各部件作用缺乏了解，應引起我們的注意。在此對10千伏交聯電纜結構及中間接頭制作工藝等相關問題作一簡述。

一、電纜結構

任何電力電纜從它的結構上來分析，大致可分為三大部分，即導體、絕緣屏蔽層和保護層。

導體即電纜線芯，采用多股圓鋁線或銅線緊壓絞合而成。其表面光滑，避免引起電場集中，防止擠塑內半導屏蔽層的半導電材料進入導體，極大地阻止了水分沿縱向進入導體內部的可能性。

絕緣屏蔽層包括：內外屏蔽層、銅屏蔽層及主絕緣。由于在制造過程中，導體和絕緣體的表面不可能制造得足夠光滑來均勻導體和絕緣體表面的電場強度，因此在導體和絕緣體表面都各有一層半導屏蔽層來實現這一目的，這是內外屏蔽層存在的原因。半導屏蔽層的存在減少了局部放電的可能性，也可有效抑制水電樹枝的生長；半導屏蔽層的熱阻可使線芯上的高溫不能直接沖擊絕緣層。另外，外屏蔽層與金屬護套等電位，避免在絕緣層與護套之間發生局部放電。主絕緣所用材料是交聯聚乙烯，電纜絕緣主要靠該層。銅屏蔽層的存在是因為沒有金屬護套的擠包絕緣電纜，除半導屏蔽層外，還要增加用銅帶或銅絲繞包的金屬屏蔽層。銅屏蔽帶在安裝時兩端接地，使電纜的外半導屏蔽層始終處于零電位，從而保證了電場分布為徑向均勻分布；在正常運行時銅屏蔽層導通電纜的對地電容電流，當系統發生短路或接地時，作為短路或接地電流的通道，同時也起到屏蔽電場的作用，以阻止電纜軸向沿面放電。

保護層包括：內襯層、鋼鎧、外護套。內襯層和外護套所用材料一般均是聚氯乙烯(PVC)，它們與鋼鎧配合能起到防止絕緣層受到外力損傷和水分的侵入。

二、電纜中間接頭制作

電纜中間接頭制作類型很多，下面以應用較普遍的熱縮式電纜中間接頭為例，進行簡單描述。電力電纜中間接頭與電纜一起構成電力輸送網絡。中間接頭的制作過程實際上就是對電纜各結構層進行恢復的過程。電纜中間接頭主要是依據電纜結構的特性，既能恢復電纜的性能，又保證電纜長度的延長。制作電纜中間接頭的目的是通過恢復電纜各結構層來恢復電纜的基本性能。

電纜中間頭制作時用導體連接金具將電纜兩端線芯連接使電纜線芯導通；在連接管表面纏繞半導帶，并與兩端內半導屏蔽層搭接，保證內半導屏蔽層的導通性，用填充膠填充該半導帶層，厚度不小于3毫米以恢復主絕緣的絕緣特性。將復合管在兩段應力管之間，由中間向兩端加熱固定，并在復合管兩端臺階處包繞防水膠后在防水膠上包繞半導電帶，兩端分別與銅屏蔽層及復合管半導層搭接來恢復外半導屏蔽層。將銅絲網與接頭兩端銅屏蔽層綁扎焊牢使兩端銅屏蔽層連通，并用地線旋繞扎緊芯線，兩端在鎧裝上扎緊焊牢，并在兩側屏蔽層上焊牢以恢復電纜接地(如果要求將電纜屏蔽銅帶與鋼帶分開接地，則地線在兩側屏蔽層上扎緊焊牢后再用內護套管將電纜內護套恢復，再用鋼帶跨接線將兩端鎧裝連接，然后安裝熱縮外護套管或金屬護套管)。金屬護套及密封套管安裝好后，電纜的保護層就得到恢復。

三、電纜中間接頭制作注意事項

電纜絕緣是組合絕緣的一個典型實例，它是由多種不同介質組合而成的，在不同介質的交界處和層與層、帶與帶的交接等處容易留有細微的氣隙，成為局部放電的發源地。電纜絕緣結構復雜，不僅要注意垂直于介質層的切線場強分量的配合，還應注意平行于介質層的切線場強分量的配合。電極邊緣處的沿面放電往往比介質層的擊穿更容易發生。所以現場電纜中間頭制作過程中應重點注意以下幾個問題。

1、電纜剝切

要注意剝切一結構層時不能傷及其它結構層，以免對日后安全運行造成隱患。剝切時要注意：剝內襯層時不可傷及銅屏蔽；剝銅屏蔽時不可傷及外半導屏蔽層，銅屏蔽不可松帶，切斷處不可翹起尖角；剝外半導屏蔽層時不可傷及主絕緣；剝主絕緣時不可傷及線芯。外半導屏蔽層要倒45度角，且用細砂紙打磨；主絕緣要削鉛筆頭并使內半導屏蔽層外露適當長度，以便線芯連接管兩端內半導屏蔽層搭接。

2、線芯連接

中低壓電纜中間接頭的連接一般采用壓接法。如果壓接管內徑與導線線芯配合不當，空隙過大會使接頭電阻值過大，正常運行時產生高溫高熱易造成主絕緣老化擊穿。連接管、線芯表面的棱角、毛刺若不打磨光滑易造成電場集中引起尖端放電擊穿。

資料顯示，連接芯線的接觸電阻必須小于或等于回路中同一長度線芯電阻的1.2倍，抗拉強度一般不低于線芯強度的70%。必須滿足電纜在各種運行狀態下安全運行。其絕緣強度要留有一定裕度，密封性好，水分及導電不能侵入接頭內。

3、清潔

交聯聚乙烯電纜頭制作對清潔工作有嚴格要求。電纜頭制作過程中往往是露天作業，空氣中的有害塵埃極易沾染到熱縮附件及電纜的半導體及絕緣層上。在焊接地線、剝切半導屏蔽層或使用噴燈時留下的積炭等，如果制作過程中不注意清潔工作，會造成塵埃和積炭與熱縮件結合在一起，從而造成電纜附件界面爬行放電，導致縱向電纜絕緣擊穿。

因此制作時要盡量選用環境較好的場地，同時在制作過程中的每一道工序完成后都要用專用清潔劑清潔，尤其是在焊接地線后的三叉口處，更應認真地清潔余留的焊渣及使用噴燈后留下的積炭，另外也要注意操作，不要戴有雜質的不干凈手套，如天熱流汗更要注意，以免手及臉上的汗水沾染到電纜附件上，確保制作過程的每道工序都保持清潔。制作過程中使用清潔工具對清潔工作也很重要。

剝好的電纜頭進行清洗時講究一定的順序，可沿主絕緣表面向半導屏蔽層方向進行清洗，連接管打磨后單獨清潔；也可主絕緣、半導屏蔽層、連接管分別進行單獨清潔，千萬不能用接觸過半導屏蔽層或連接管的清潔紙或白布去清洗主絕緣表面。剝除外半導屏蔽層后，應認真檢查剝除刀口主絕緣層上有無粘連的黑色半導體，如有應用刀片或玻璃片清除，并打磨光滑。

塵埃、雜質一般我們很難用肉眼直觀的去評價需清潔部位的潔凈程度?，F場工作人員有時想當然的認為需清潔部位已很干凈，無需再清潔或清潔不徹底。這種疏忽大意、不負責任的態度為日后安全運行留下極大隱患，是千萬要不得的。

4、應力處理

電應力控制是中高壓電纜附件設計中的極為重要的部分。電應力控制是對電纜附件內部的電場分布和電場強度實行控制，也就是采取適當的措施，使得電場分布和電場強度處于最佳狀態，從而提高電纜附件運行的可靠性和使用壽命。

對于電纜中間接頭，因為電纜外半導屏蔽層及電纜末端絕緣被切斷所以引起電場畸變，若處理不好，電場分布不均勻，就極易造成電纜中間接頭擊穿。為了改善電纜絕緣屏蔽層切斷處的電應力分布，現場中常用的方法是利用電纜附件中的應力管來緩解電場分布，從而降低了電暈產生的可能性，減少了絕緣的破壞，保證了電纜的運行壽命。

應力管使絕緣屏蔽層切斷處的電場分布加以改善，電場強度分布相對均勻，避免了電場集中。交聯電纜因內應力處理不良時在運行中會發生較大收縮，因而在安裝附件時注意應力管與絕緣屏蔽搭蓋不少于20毫米，以防收縮時應力管與絕緣屏蔽脫離。

制作熱縮型中間接頭時，絕緣端部必須削成錐體，即制成反應力錐，同時必須將錐面用砂帶拋光，這也是應力控制的措施。因為錐面的長度遠大于絕緣端部直角邊的長度，故而沿著錐面的切向場強遠小于絕緣直角邊的切向場強，沿錐面擊穿的可能性大大降低，從而提高了接頭的性能。

5、臺階處理

電纜剝切后，外半導屏蔽層與主絕緣表面會存在一臺階，要將外半導屏蔽層切斷處倒45度角并用細砂紙打磨光滑，這是應力控制的重要措施之一。應力管與主絕緣表面的臺階處應用防水膠纏繞出一平滑過渡面，復合管兩端臺階處亦要包繞防水膠使臺階成平滑過渡，這是密封防潮，防止局部放電等事故發生的有效措施。

6、密封

密封包括兩層含義：一要防潮，二要盡量避免氣隙的存在。

(1)交聯聚乙烯絕緣電纜含水是近幾年來國際國內比較重視的一個課題。絕緣中含水會引發絕緣體中形成水樹枝，造成絕緣破壞。水樹枝是直徑小于幾個微米的許多微觀充水空隙所組成的放電通路，電場和水的共同作用形成水樹。所以電力電纜在安裝、運行過程中，不允許在導體、絕緣層中存在水分、空氣或其他雜質。這些雜質在高強度的電場作用下容易發生電離，帶電粒子在交變電場的作用下，使得電纜絕緣層在運行過程中逐漸老化導致擊穿，從而引發電纜故障,所以密封工作—定要做好。每相復合管兩端及內、外護套管兩端都要密封填充密封膠，達到有效防潮。熱縮管件包敷密封金屬部位如連接管、金屬護套時，金屬部位應予加熱至60-70攝氏度，才能獲得良好的密封效果。

(2)為減少氣隙的存在，我們可以做以下工作：①將絕緣端部削成錐體，以保證包繞的填充膠與絕緣端能很好的粘合；②在主絕緣表面均勻涂一層硅脂膏增強密封的作用；③復合管兩端要包繞密封膠；④在安裝內外護套前要回填填充物，將凹陷處填平，使整個接頭呈現一個整齊的外觀，用PVC膠帶纏繞扎緊；⑤內外護套安裝時要在兩端纏繞密封膠。

以上幾個問題現場工作中都是相輔相成的，每道工序都是互相銜接、互相影響的，我們要把它們作為一個連續的整體來看待。

10千伏交聯聚乙烯電纜的基本結構是一定的，電纜中間頭制作時參照安裝說明，做到工藝規范并按照施工工藝施工，那么電纜中間接頭的質量就能滿足長期安全運行的要求。■