[摘要]本文主要阐述35kV交联聚乙烯电力电缆硅橡胶接头在施工中存在的制作工艺缺陷﹐针对容易被人们忽略的制作工艺问题﹐提出防范措施。

关键词﹕硅橡胶接头 制作工艺 剖析

1 、35kV电力电缆硅橡胶接头制作工艺常见误区

由于35kV电力电缆硅橡胶预制接头制作工艺简单﹐开剥尺寸少﹐内有精心设计的应力锥和屏蔽套﹐妥善解决了电缆外屏蔽断开处的电场集中问题﹐﹐因此得到迅速推广。然而由于施工人员对新技术﹑新工艺﹑新材料认识不足﹐以及制作工艺不规范﹐导致对其使用不当﹐主要表现在以下几个方面﹕

(1)应力控制不到位。电力电缆切剥尺寸不准确是电缆接头故障的主要原因之一。35kV电力电缆的硅橡胶直通接头﹑终端头的应力锥和屏蔽套﹐在附件制作时就设计在预制件中﹐如图1所示。对于35kV电力电缆硅橡胶预制件接头的制作﹐一般按照生产厂家提供的尺寸进行切剥。如35kV(26/35)单芯交联聚乙烯电力电缆﹐以截面积为240mm2的终端为例﹐具体切割尺寸如图2所示。2009年4月22日﹐我们在三总中间接头降3F6柜35kV终端接头抢修中制作1新终端头。试验测得其绝缘电阻在10000MΩ以上﹐做直流耐压试验﹐当电压升到24～28kV时﹐开关就自动跳闸﹐无法继续做升压试验。拔出终端头﹐分别对电力电缆及终端头做耐压试验﹐均没有问题。再对电缆切剥尺寸进行检测﹐检测数据为﹕切剥铜屏蔽层保留

19mm﹐半导电保留22mm﹐而电缆绝缘保留262mm﹐电缆线芯为85mm。由此可知﹐该切剥尺寸与标准尺寸(如图2所示)有较大的出入。经试验证明﹐由于终端头预制件无法推到位﹐即应力锥管口与铜屏蔽搭接不到位﹐使屏蔽断开处电场非常高﹐轴向应力特别集中﹐没有达到强制等电位的作用﹐结果导致了事故的发生。

图1 35kV电力电缆硅橡胶预制接头结构图

图2 35kV交联聚乙烯电力电缆185～240mm标准切剥尺寸图

(2)直通接头推不到位造成滑闪故障。35kV电力电缆硅橡胶直通接头预制件总长为460mm﹐电缆剥切尺寸小﹐电力电缆一端净绝缘加线芯才210mm。为了保证直通接头的应有功能及滑闪距离﹐施工人员在制作过程中﹐除应保证有精确的切剥尺寸外﹐还必须用PVC带做好标记﹐确保接头推到预定位置(误差不能超过士1.5mm)﹐避免造成滑闪短路故障﹔否则﹐将留

下隐患。这种隐患有时通过耐压试验都很难发现﹐需要经过一段时间的运行﹐受电流冲击﹑负荷增大及潮湿等环境因素的影响﹐才会形成滑闪事故。为减少此类故障﹐要严格按照厂家接头工艺规范标准制作电缆接头。

(3)电力电缆线芯连接不良造成的故障。35kV电力电缆都是用于大功率供电的大截面电缆﹐对导体连接技术要求较高﹐应保证其电气性能和机械强度。电力电缆直通接头﹑终端头线芯连接质量是保证接头质量的关键。电力电缆线芯连接不良的主要原因是接管质量不合规定﹐接管选型不符要求﹐压接工具不良及工艺不规范。若连接不好﹐接触电阻过大﹐载流时导

致连接管及电缆发热﹐使线芯氧化﹐加速电缆及接头的老化﹐形成短路。这类故障约占电缆接头故障的80％。

(4)电力电缆接头型号选择(主要是选择接头附件和连接管的型号)﹐35kV电力电缆硅橡胶接头应按电力电缆线芯的大小选择配套附件﹔而连接管选型主要考虑连接管的内径与被连接导电线芯的公差配合﹐对于185～400mm2线芯﹐公差一般取0.8～1.4﹐连接管截面与连接的电缆导电线芯比值取1.6～3.0﹐电缆线芯截面愈小比值愈大。

(5)对被压接的导体表面进行清洗。压接前清洗连接管内壁﹐并用细纱布打磨涂上导电膏﹐以破坏氧化膜﹐使压接时接触更好(这对铜芯电缆压接质量影响尤为明显)﹐同时要注意压缩比(铜芯电缆一般取1.4～1.8﹐铝芯电缆一般取2.2～2.6)。压接截面在120mm2以上的导线应压3道。每压完1道后﹐应保持压力状态停留5～30s﹐以保证被压接金属的变形状

态稳定﹐每道间距最小要在4～7mm以上﹐避免压接时相互顶松而影响压接质量。

(6)压模形状对压接接头性能影响很大。常用的压接方式主要有点压和整体围压。点压(或坑压)的压坑深度约为外径的1/2﹐因此管内间隙小﹐包括扭绞线芯间的间隙都能压紧。佩由于总压压坑过深﹐致使导线变形过大﹐甚至压断﹐从而降低连接处的抗张强度﹐因此只适用于铝芯电缆。整体围压压缩时﹐变形沿圆柱体比较均匀地收缩﹐局部导线变形小﹐同

时整体围压的接触面积大﹐压钳吨位高﹐适用予铜芯电缆压接﹐有利于恢复电缆的导电性能及机械强度。

2 、35kV电力电缆硅橡胶接头制作工艺要求

电力电缆接头把电力电缆紧密连接并密封起来﹐使它能安全可靠地投运﹐这对电力电缆接头的制作工艺提出了很高的要求。

因此应注意以下几点﹕

(1)35kV电力电缆切剥不当造成的局部放电故障。35kV电力电缆硅橡胶接头制作应考虑电缆的电气性能﹑整体性以及接头的尺寸。除采用高性能的制作材料外﹐在切剥电缆过程中﹐应尽量把对主体的破坏程度降到最低﹐稳固好铜屏蔽带﹐切剥时严防伤到下一层。切剥每道时都应用PVC带做标记﹐刀1=1切入面尽量保持理想的45°﹐以确保整体屏蔽和绝缘强度的恢复及平滑过渡﹐不留任何刀痕及毛刺﹐确保切剥工艺质量。

（2)防止杂质侵入﹐避免树枝形成。导致电缆接头出现故障的主要原因是电缆内部绝缘受到破坏﹐出现树枝老化现象。

为提高电缆接头的可靠性﹐应在绝缘层内部或电缆层内部与周围其它接触面的交界处﹐用细纱布进行打磨清洗﹐并均匀涂上硅脂膏﹐消除气隙﹔对屏蔽突出处﹐凹陷要压平﹑挫平﹐降低气隙电场﹐提高耐电晕性﹔不要来回清洗绝缘层﹐防止清洗时﹐把半导电微粒留在绝缘介质表面﹔尽量恢复内外层屏蔽﹐严防含酸性物质及其它化学成分侵入。

(3)直通接头应固定密封。正确使用防水绝缘胶带和结构材料对直通接头进行固定。接头推到位后﹐清除溢出的硅脂膏﹐把接头两端清洗干净﹐用绝缘胶带来回半重叠连续包绕。包绕时充分拉伸绝缘胶带﹐以调节其造型﹔并应尽快从包装带中取出结构材料﹐及时对接头进行包绕。根据现场环境的温度﹐在限制的时间内完成包绕工作。具体的时间要求见表1。

表1 环境温度与时间对照表

在干旱地区施工时﹐绝缘胶带子缠绕30min后﹐若绝缘胶带还未干硬﹐应在绕好的绝缘胶带上洒水﹐帮助其固化。

(4)电缆可靠接地。电力电缆接地是设备和人身安全的保障。电缆接地是指除电缆线芯以外所有金属部分及铜屏蔽层可靠接地。强制铜屏蔽层为零电位﹐可避免电缆外皮金属生成电位差﹐从而防止雷电的袭击或系统事故﹐确保电力电缆及设备安全。但需要注意的是﹐35kV单芯电力电缆不能两头接地﹐否则铜屏蔽层与大地形成一个闭合回路﹐电缆运行时会生成感应电压﹐形成感应电流﹐导致电力电缆发热﹐影响电力电缆载流。