中壓電纜附件的現(xiàn)狀和發(fā)展

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摘要：通過對目前電力系統(tǒng)35kV及以下不同種類電纜附件型式的比較，基于中壓電纜附件“預(yù)制化”、“簡潔化”的發(fā)展方向，介紹了部分當(dāng)前在電纜附件技術(shù)發(fā)展研究過程中的新材料和新技術(shù)。 

        0 引言          隨著我國城市化進(jìn)程的加速和城鄉(xiāng)人民生活水平的提高，在城市特別是大中城市配電網(wǎng)絡(luò)中電纜應(yīng)用的比例越來越高。從而帶動了電纜附件產(chǎn)品的強(qiáng)大需求，也促進(jìn)了其產(chǎn)品研發(fā)改進(jìn)的速度。          1 電纜附件的作用          在電纜終端和接頭處，由于電纜金屬護(hù)套和屏蔽層斷開，使得電場分布比電纜本體復(fù)雜得多，在電纜終端電場存在軸向應(yīng)力，因此需要使用電纜附件來實(shí)現(xiàn)電纜的連續(xù)和駁接，即一個能滿足一定絕緣與密封要求的連接裝置。          電纜有導(dǎo)體、絕緣、屏蔽和護(hù)層等四個主要結(jié)構(gòu)層，電纜附件中作為電纜線路組成部分的電纜終端頭、中間接頭，必須使電纜的四個結(jié)構(gòu)層分別得到延續(xù)，并且實(shí)現(xiàn)導(dǎo)體連接良好，絕緣可靠，密封良好和足夠的機(jī)械強(qiáng)度，確保電纜終端和電纜接頭的質(zhì)量，才能保證整個電纜配電網(wǎng)絡(luò)的供電可靠性。          2 35kV及以下中壓電纜附件的分類          目前，按照主絕緣成型工藝，常用35kV及以下電纜終端和中間接頭主要可分為繞包式、熱縮式、冷縮式和預(yù)制式等四種常用產(chǎn)品型式。此外還有應(yīng)用于特定產(chǎn)品范圍的澆鑄式和可分離式電纜附件產(chǎn)品。          2.1 繞包式電纜附件 繞包式電纜附件是指絕緣和屏蔽均使用帶材繞包而成的電纜附件，其應(yīng)力的控制方式采用應(yīng)力錐或采用高介電常數(shù)的應(yīng)力控制帶，對施工人員工藝水平要求較高，施工工藝較為復(fù)雜，已逐漸被現(xiàn)場淘汰。          2.2 熱縮式電纜附件 利用高分子聚合物具有的“彈性記憶”效應(yīng)的原理，開發(fā)出各種熱縮管材、分支套、雨裙等熱收縮預(yù)制件，按程序套裝在經(jīng)過處理的電纜末端或接頭處，對其加熱，可使其收縮緊箍在所需位置。  熱縮電纜附件工藝簡便，價格低廉，便于維護(hù)。但也存在由于環(huán)境溫度變化其不可避免存在的“呼吸作用”而引起的使用壽命縮短等問題，從而影響供電可靠性。          2.3 冷縮式電纜附件 目前工程應(yīng)用的冷收縮管和其他冷收縮預(yù)制件，是以硅橡膠或三元乙丙橡膠為主要原料，經(jīng)特殊配方合成后，預(yù)擴(kuò)張在螺旋支撐芯線上而成，安裝使用時，無須任何外部熱源，只要拉開支撐芯線就會收縮，并緊箍在所需位置上。   冷縮式電纜附件要求一定要在規(guī)定的使用期限內(nèi)使用，并且價格較高。          2.4 預(yù)制式電纜附件 利用橡膠材料，將電纜附件內(nèi)的增強(qiáng)絕緣和半導(dǎo)電屏蔽層在工廠內(nèi)模制成一個整體或若干部件，現(xiàn)場套裝在經(jīng)過處理的電纜末端或中間接頭處而形成的電纜附件叫預(yù)制式電纜附件。          預(yù)制式電纜附件可以在工廠進(jìn)行相應(yīng)的出廠例行試驗(yàn)，進(jìn)一步提高了電纜終端的運(yùn)行可靠性，同時也大大降低了現(xiàn)場安裝工作量。          從結(jié)構(gòu)上而言，冷縮電纜附件和預(yù)制式電纜附件基本一致，僅僅是材料性能和處理上有些差異。          2.5 澆鑄式電纜附件 利用熱固性樹脂材料，現(xiàn)場澆鑄在經(jīng)過處理后的電纜末端或接頭處的模子或盒體內(nèi)，固化后而形成的電纜附件。特別適用于塑料擠包絕緣電纜和浸紙絕緣電纜的互連。          2.6 可分離連接器 允許電纜和其他設(shè)備和電纜連接或斷開的全絕緣電纜附件，如終端、接頭和分支接頭等?？煞蛛x連接器主要的使用對象是全密封開關(guān)柜、充氣環(huán)網(wǎng)單元、電纜分支箱等設(shè)備，可以看作是一種新型的電纜終端。并且更多的使用了預(yù)制式終端的結(jié)構(gòu)。          從上述電纜附件產(chǎn)品分類中不難看出，可簡化現(xiàn)場安裝要求的預(yù)制及冷縮技術(shù)已經(jīng)在電纜附件發(fā)展中占有重要的地位。          3 電纜附件產(chǎn)品新技術(shù)的應(yīng)用          3.1 導(dǎo)體連接 對導(dǎo)體連接的基本技術(shù)要求是∶導(dǎo)體連接良好：對于終端，電纜導(dǎo)電線芯與出線桿、接線端之間要連接良好；對于中間接頭，電纜導(dǎo)體與連接管之間要連接良好。即要求連接點(diǎn)的接觸電阻小而且穩(wěn)定。與同長度同截面導(dǎo)線的電阻比較，新裝比值應(yīng)不大于1。          目前現(xiàn)場多采用壓接技術(shù)，需要一定的專業(yè)設(shè)備。而采用螺栓連接技術(shù)，現(xiàn)場施工時僅需要一支力矩扳手，就能達(dá)到導(dǎo)體連接基本技術(shù)的要求。從而簡化了對安裝設(shè)備的專業(yè)要求。而且對于需要去除不導(dǎo)電氧化層的鋁電纜連接，事先也不需要進(jìn)行專門的去氧化層處理。          3.2 絕緣材料 三元乙丙橡膠和硅橡膠材料在預(yù)制式電纜附件中都得到了廣泛應(yīng)用，在高壓電纜附件領(lǐng)域，比較而言，可以分為以硅橡膠為基材的歐式結(jié)構(gòu)和以三元乙丙橡膠為基材的日式結(jié)構(gòu)。而在中壓領(lǐng)域，經(jīng)過改進(jìn)的三元乙丙橡膠電纜附件比硅橡膠同類產(chǎn)品擁有更好的機(jī)械強(qiáng)度和抗撕裂性能。          3.3 現(xiàn)場預(yù)擴(kuò)張 現(xiàn)場預(yù)擴(kuò)張技術(shù)也是冷縮電纜附件產(chǎn)品的一種安裝方式，即在安裝前的幾個小時內(nèi)，利用簡易的可拋棄工具在現(xiàn)場對冷縮接頭進(jìn)行預(yù)擴(kuò)張。它避免了常規(guī)冷縮產(chǎn)品由于在運(yùn)輸和長期貯存過程中的部分性能損失，從而提供更為恒定持久可靠的徑向壓力。尤其適合于作為系統(tǒng)備品備件。          總之，為方便現(xiàn)場安裝和保證安裝質(zhì)量，降低對現(xiàn)場安裝人員技術(shù)水平的過高要求。預(yù)制化，簡潔化將成為今后電纜附件技術(shù)主要發(fā)展方向，能夠在出廠前進(jìn)行產(chǎn)品出廠試驗(yàn)的冷縮預(yù)制電纜附件將成為現(xiàn)場的主流，從而更進(jìn)一步保證電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全可靠，并實(shí)現(xiàn)其技術(shù)經(jīng)濟(jì)的最佳組合。