高压电缆头制作技术样本.doc

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高压电缆头制作技术 #1
有关绝缘的三个问题
　　1、 从交联聚乙烯电缆的结构中能够看出, 在电缆主绝缘层外面有一层外半导体和铜屏蔽, 如果电缆中这层外半导体层和铜屏蔽不存在, 那么三芯电缆中芯与芯之间会不会发生绝缘击穿?
　　2、 在三芯电缆终端头中必然有一小段电缆的外半导体和铜屏蔽层被剥除, 那么该小段电缆是不是薄弱环节?
　　3、 能否经过少剥除外半导体和铜屏蔽层( 尽量保留较长的外半导体和铜屏蔽层) 的办法来克服这个问题? 保留较长外半导体和铜屏蔽层有什么坏处?
　　在电缆结构上的所谓”屏蔽”, 实质上是一种改进电场分布的措施。电缆导体由多根导线绞合而成, 它与绝缘层之间易形成气隙, 导体表面不光滑, 会造成电场集中。在导体表面加一层半导电材料的屏蔽层, 它与被屏蔽的导体等电位并与绝缘层良好接触, 从而避免在导体与绝缘层之间发生局部放电, 这一层屏蔽为内屏蔽层; 同样在绝缘表面和护套接触处也可能存在间隙, 是引起局部放电的因素, 故在绝缘层表面加一层半导电材料的屏蔽层, 它与被屏蔽的绝缘层有良好接触, 与金属护套等电位, 从而避免在绝缘层与护套之间发生局部放电, 这一层屏蔽为外屏蔽层; 没有金属护套的挤包绝缘电缆, 除半导电屏蔽层外, 还要增加用铜带或铜丝绕包的金属屏蔽层, 这个金属屏蔽层的作用, 在正常运行时经过电容电流; 当系统发生短路时, 作为短路电流的通道, 同时也起到屏蔽电场的作用。可见, 如果电缆中这层外半导体层和铜屏蔽不存在, 三芯电缆中芯与芯之间发生绝缘击穿的可能性非常大。
　　制作电缆终端或接头时剥除一小段屏蔽层主要目的是用来保证高压对地的爬电距离的, 这个屏蔽断口处应力十分集中, 是薄弱环节! 必须采取适当的措施进行应力处理。( 用应力锥或应力管等)
　　剥除屏蔽层的长度以保证爬电距离; 增强绝缘表面抗爬电能力为依据。屏蔽层剥切过长将增加施工的难度, 增加电缆附件的成本完全没有必要。
　　电缆头安装的基本操作工艺
　　基本要求: 电缆头是电缆线路中最薄弱的部分, 其安装质量的好坏是电缆线路难否安全运行的关键, 应给予足够的重视。
　　1) 电缆头在安装时要防潮, 不应在雨天、 雾天、 大风天做电缆头, 平均气温低于0℃时, 电缆应预先加热。
　　2) 施工中要保证手和工具、 材料的清洁。操作时不应做其它无关的事( 特别不能抽烟! ) 。
　　3) 所用电缆附件应预先试装, 检查规格是否同电缆一致, 各部件是否齐全, 检查出厂日期, 检查包装( 密封性) , 防止剥切尺寸发生错误。
　　电缆头安装的前期工作
　　1.电缆敷设前要检查电缆本体的绝缘, 在电缆头上找出众相排列情况, 避免三芯电缆中间头上( 为对齐相序) 芯线交叉。
　　2.电缆敷设后要做电缆的直流耐压试验, 试验后对电缆头做好密封, 防止受潮。
　　3.中间头电缆要留余量及放电缆的位置。
　　基本操作工艺
　　1) 剥外护套 为防止钢甲松散, 应先在钢甲切断处内侧把外护层剥去一圈( 外侧留下) , 做好卡子*, 用铜丝绑紧钢甲并焊妥钢甲接地线, 最后剥外护套。
　　2) 锯钢甲 上一步完成后, 在卡子边缘( 无卡子时为铜丝边缘) 顺钢甲包紧方向锯一环形深痕, ( 不能锯断第二层钢甲, 否则会伤到电缆) , 用一字螺丝刀撬起( 钢甲边断开) , 再用钳子拉下并转松钢甲, 脱出钢甲带, 处理好锯断处的毛刺。整个过程都要顺钢甲包紧方向, 不能把电缆上的钢甲搞松。
　　3) 剥内护绝缘层 注意保护好色相标识线, 保证铜屏蔽层与钢甲之间的绝缘。
　　4) 焊接屏蔽层接地线 把内护层外侧的铜屏蔽层铜带上的氧化物去掉, 涂上焊锡。把附件的接地扁铜线( 分成三股) , 在涂上焊锡的铜屏蔽层上绑紧, 处理好绑线的头, 再用焊锡与铜屏蔽层焊住, 焊住线头。 下图是终端头的接地线安装方法( 中间头也一样, 只是接地线不用向后) , 外护套防潮段表面一圈要用砂皮打毛, 涂密封胶, 以防止水渗进电缆头。屏蔽层与钢甲两接地线要求分开时, 屏蔽层接地线要做好绝缘处理。

图1
　　5) 铜屏蔽层处理 在电缆芯线分叉处做好色相标记, 按电缆附件说明书, 正确测量好铜屏蔽层切断处位置, 用焊锡焊牢( 防止铜屏蔽层松开) , 在切断处内侧用铜丝扎紧, 顺铜带扎紧方向沿铜丝用刀划一浅痕( 注意不能划破半导体层! ) , 慢慢将铜屏蔽带撕下, 最后顺铜带扎紧方向解掉铜丝。
　　6) 剥半导电层 在离铜带断口10mm处为半导电层断口, 断口内侧包一圈胶带作标记。
　　①可剥离型 在预定的半导电层剥切处( 胶带外侧) , 用刀划一环痕, 从环痕向未端划两条竖痕, 间距约10mm。然后将些条形半 导电层从末端向环形痕方向撕下( 注意, 不能拉起环痕内侧的半导电层! ) , 用刀划痕时不应损伤绝缘层, 半导电层断口应整齐。检查主绝缘层表面有无刀痕和残留的半导电材料, 如有应清理干净。
　　②不可剥离型 从芯线末端开始用玻璃刮掉半导电层( 也可用专用刀具) , 在断口处刮一斜坡, 断口要整齐, 主绝缘层表面不应留半导电材料, 且表面应光滑。
　　7) 清洁主绝缘层表面 用不掉毛的浸有清洁剂的细布或纸擦净主绝缘表面的污物, 清洁时只允许从绝缘端向半导体层, 不允许重复擦, 以免将半导电物质带到主绝缘层表面。
　　8) 安装半导电管( 终端头)
　　半导电管在三根芯线离分叉处的距离应尽量相等, 一般要求离分支手套50mm, 半导电管要套住铜带不小于20mm, 外半导电层已留出20mm, 在半导电层断口两侧要涂应力疏散胶( 外侧主绝缘层上15mm长) , 主绝缘表面涂硅脂。半导电管热缩时注意: 铜带不松动表面要干净( 原焊锡要焊牢) , 半导电管内不一点空气。

图2
　　9) 安装分支手套

在内绝缘层和钢甲这段用填料包平, 在手指口和外护层防潮处涂上密封胶, 分支手套小心套入, ( 做好色相标记) 热缩分支手套, 电缆分支中间尽量少缩( 此处最容易使分支手套破裂) , 涂密封胶的4个端口要缩紧。

图3
　　10) 安装绝缘套管和接线端子

图4
　　测量好电缆固定位置和各相引线所需长度, 锯掉多余的引线。测量接线端子压接芯线的长度, 按尺寸剥去主绝缘层( 稍有锥度) , 芯线上涂点导电膏或硅脂, 压接线端子( 千万要对好接线螺丝穿孔的方向! ) 。处理掉压接处的毛刺, 接线端子与主绝缘层之间用填料包平( 压接痕也要包平) , 套绝缘热缩管( 套住分支手套的手指) , 在接线端子上涂密封胶, 最后一根绝缘热缩套管要套住接线端子( 除接触面以外部分) , 绝缘套管都要上面一根压住下面一根。最后套色相管( 户外式套雨裙) 。
　　中间头安装方法
　　中间头制作方法在准备工作上同终端头是一样的, 做钢甲接地线和屏蔽层接地线的( 扁铜线) 引线方向可不一样( 向后也能够, 软线能够反过来的) , 只是电缆芯线尺寸有严格要求( 包括铜屏蔽层) 。中间头的电缆引线有长( 895mm) 短( 565mm) 之分, 这长度包括30mm一头的钢铠接地线位置。

图5
　　1.钢铠接地线
　　按照尺寸( 895mm和565mm) 处用刀割断外护层, 往电缆头30mm处再割断外护层, 去掉这30mm外护层, 用砂皮打光( 去掉油漆) , 上好焊锡( 要放助焊剂) , 用铜丝把接地扁铜线绑紧, 再用焊锡把扁铜线和铜丝同钢铠焊结实( 特别是扁铜线头和铜丝头要焊住) , 然后擦掉助焊剂( 助焊剂有腐蚀性, 一定要擦干净) , 最好在铜丝外层用铁皮打一卡子, 最后剥掉外护层和钢带, 在钢带断口往外20mm割断内护( 绝缘) 层。
　　把内护层去掉, 保护好色相细条, 一般用有色胶带绑在引线上。
　　2.安装应力管
　　把引线分开弯曲好, 在引线离头(长675mm, 短345mm)处用记号笔划一圈, 圈外包2层胶带( 边沿在线上) , 擦干净铜带表面, 用焊锡固定铜带, 再在线上绑2圈铜丝, 用刀在铜丝与胶带之间把铜带划出痕迹( 不能划太深, 不能划破半导电层) , 去掉胶带, 顺铜带绑紧方向撕下铜带, 铜屏蔽层断口不留毛刺。
　　离铜带断口50mm处扎2圈胶带( 胶带外沿在50mm处) , 在胶带外沿用刀把半导电层割一圈, 同终端头一样把引线头部半导电层剥去, 并处理干将主绝缘层表面, 在半导电层断口涂上应力疏散胶。把半导电应力控制管套住铜带20mm, 用喷灯热缩( 注意把空气排出) 。 
　　3.压铜接管
　　离引线头60mm至85mm处削锥形( 铅笔头) , 以后留出5mm内半导电层, 剥出芯线, 涂导电膏, 把铜接管孔内处理干净, 芯线穿进半个( 半个不到1mm) 铜接管, 压紧铜接管。
　　把2支外护套管分别套到两电缆上( 过分叉) , 把2支半导电管和2支绝缘管穿在一起套进电缆长引线上, 检查6支应力控制管全部热缩到位后, 14支套管全部套好后, 把芯线对好相位, 穿入铜接管( 到底) , 压紧铜接管。( 注意: 在压铜接管之前, 必须把所有套管都套进电缆。)
　　4.缩护套管
　　处理掉铜接管上的毛刺, 在锥形( 铅笔头) 用半导电带包平, 外层包填充胶。
 　　按下图第1缩内绝缘管, 第2缩外绝缘管, 第3缩外半导电管( 2支, 保证在铜屏蔽层上长度不小于20mm) , 中间交叉。热缩时要从中间开始, 防止套管内留空气。热缩时热量要尽可能均匀, 注意火焰喷到另外两相引线上, 铜带上要涂硅脂。

图6

　　5.接好屏蔽层
　　套管缩好后, 把三根引线并在一起, 在半导电管外包紧钢丝网。把两根铜屏蔽层的接地扁铜线绑紧铜丝网后对接, 用焊锡焊住接头。
　　6.钢铠接地和外护套
　　当钢铠接地与屏蔽层接地有分开要求时, 要把钢铠接地的扁铜线做绝缘处理, 然后对接, 接头处绝缘要求更高些。外护套( 2个) 对接处不小于100mm, 电缆外护层与外护套连接处要打毛, 涂上密封胶, 最后把外护套缩紧。

电缆终端头与中间接头的运行要求及制作

4月25日09:55 来源:

彭文季 湖南省保靖县水利电力局 (416500)

城镇配电网在改造过程中, 经常见到10kV及以下的电力电缆, 而且在施工过程中有时碰到要进行终端接线和中间接头。而接线和接头的好坏直接关系到电缆能否安全运行, 稍有不慎就会引起故障, 有时甚至会造成大面积停电、 给国家和人民的生命财产造成损失。由于交联聚乙烯电力电缆具有很好的耐热性能和机械性能, 而且保持了优良的电气性能, 在城网改造中被广泛采用。下面谈谈保证10kV及以下电缆终端头与中间接头安全运行的一般要求和介绍交联聚乙烯电缆的终端头与中间接头的制作工艺。
1　对电缆终端头和中间接头的一般要求
与电缆本体相比, 电缆终端和中间接头是薄弱环节, 大部分电缆线路故障发生在这里, 也就是说电缆终端和中间接头质量的好坏直接影响到电缆线路的安全运行。为此, 电缆终端和中间接头应满足下列要求:
(1)　导体连接良好。对于终端, 电缆导线电芯线与出线杆、 出线鼻子之间要连接良好; 对于中间接头, 电缆芯线要与连接管之间连接良好。要求接触点的电阻要小且稳定, 与同长度同截面导线相比, 对新装的电缆终端头和中间接头, 其值要不大于1; 对已运行的电缆终端头和中端接头, 其比值应不大于1.2。
(2)　绝缘可靠。要有能满足电缆线路在各种状态下长期安全运行的绝缘结构, 所用绝缘材料不应在运行条件下加速老化而导致降低绝缘的电气强度。
(3)　密封良好。结构上要能有效地防止外界水分和有害物质侵入到绝缘中去, 并能防止绝缘内部的绝缘剂向外流失, 避免"呼吸"现象发生, 保持气密性。
(4)　有足够的机械强度。能适应各种运行条件, 能承受电缆线路上产生的机械应力。
(5)　能够经受电气设备交接试验标准规定的直流耐压试验。
(6)　焊好电缆终端头的接地线。, 防止电缆线路流过较大故障电流时, 在金属护套中产生的感应电压可能击穿电缆内衬层, 引起电弧, 甚至将电缆金属护套烧穿。
2　10kV及以下电缆终端头和中间接头的制作
由于交联聚乙烯电缆没有油, 因而对电缆终端头和中间接头的密封性能也不需要像油浸纸绝缘电缆的要求那么严格。户内和户外的电缆终端头和中间接头都能够干包。
2.1　制作电缆终端头和中间接头需用的材料
(1)　分支手套(由软聚氯乙烯塑料制成)和雨罩(硬质聚氯乙烯塑料制成)是制作电缆终端头所必须, 其中雨罩是保证户外电缆终端头有足够的湿闪络电压, 其顶部有四个阶梯, 使用时可按电缆绝缘外径大小, 将一部分阶梯切除。
(2)　聚氯乙烯胶粘带, 用于电缆终端头和中间接头的一般密封, 但不能依靠它作长期密封用。
(3)　自粘性橡胶带, 它是一种以丁基橡胶和聚异丁烯为主的非硫化橡胶, 有良好的绝缘性能和自粘性能, 在包绕半小时后即能自粘成一整体, 因而有良好的密封性能。但它机械强度低, 不能光照, 容易产生龟裂, 因此在其外面还要包两层黑色聚氯乙烯带作保护层。
(4)　黑色聚氯乙烯带, 这种塑料带比一般的聚氯乙烯带的耐老化性好, 其本身无粘性且较厚, 因而在其包绕的尾端, 为防松散, 还要用线扎紧。
2.2　电缆终端头的制作
(1)　剥除塑料外套: 根据电缆终端的安装位置至联结设备之间的距离决定剥塑尺寸, 一般从末端到剖塑口的距离不小于900m。
(2)　锯铠装层: 在离剖塑口20mm处扎绑线, 在绑线上侧将钢甲锯掉, 在锯口处将统包带及相间填料切除。
(3)　焊接地线: 将10～25mm2的多股软铜线分为三股, 在每相的屏蔽上绕上几圈, 若电缆屏蔽为铝屏蔽, 要将接地铜线绑紧在屏蔽上; 若为铜屏蔽, 则应焊牢。
(4)　套手套: 用透明聚氯乙烯带包缠钢甲末端及电缆线芯, 使手套套入, 松紧要适度。套入手套后, 在手套下端用透明聚氯乙烯带包紧。并用黑色聚氯乙烯带包缠两层扎紧。
(5)　剥切屏蔽层: 在距手指末端20mm处, 用直径为1.25mm的镀锡铜丝绑扎几圈, 将屏蔽层扎紧, 然后将末端的屏蔽层剥除。屏蔽层内的半导体布带应保留一段, 将它临时剥开缠在手指上, 以备包应力锥。
(6)　包应力锥: 用汽油将线芯绝缘表面擦试干净(主要擦除半导体布带粘附在绝缘表面: 上的炭黑粉)。用自粘胶带从距手指20mm处开始包锥。锥长140mm, 最大直径在锥的一半处。锥的最大直径为绝缘外径加 15mm。然后将半导体布带包至最大直径处, 在其外面, 从屏蔽切断处用2mm铅丝紧密缠绕至应力锥的最大直径处, 用焊锡将铅丝焊牢, 下端和绑线及铜屏蔽层焊在一起(铝屏蔽则只将铅丝和镀锡绑线焊牢)。最后在应力锥外包两层橡胶自粘带, 并将手套的手指口扎紧封口。
(7)　压接线鼻子: 在线芯末端长度为线鼻子孔深加5mm处剥去线芯绝缘, 然后进行压接。压好后用自粘橡胶带将压坑填平, 并用橡胶自粘带包缠线鼻子和线芯, 将鼻子下口封严, 防止雨水渗入芯线。
(8)　包保护层: 从线鼻子到手套分岔处, 包两层黑色聚氯乙烯带。包时应从线鼻子开始, 并在线鼻子处收尾。
(9)　标明相色: 在线鼻子上包相色塑料带两层, 标明相色, 长度为 80～100mm。也应从末端开始, 末端收尾。为防止相色带松散, 要在末端用绑线绑紧。
(10)　绝缘线芯长度: 从绝缘线芯末端至应力锥接地处的距离应不小于400mm。
(11)　防雨罩: 对户外电缆终端头还应在压接线鼻子前先套进防雨罩, 并用自粘橡胶带固定, 自粘带外面应包两层黑色聚氯乙烯带。从防雨罩固定处到应力锥接地处的距离要小于400mm。
2.3　电缆中间接头的制作
(1)　切割塑料外套: 将需要连接的电缆两端头重叠, 比好位置, 切除塑料外套, 一般从末端到剖塑口的距离为600mm左右。
(2)　锯铠装层: 从剖塑口处将钢甲锯掉, 并从锯口处将统包带及相间填充物切除。
(3)　剥除电缆护套: 在剥除电缆护套时, 注意不要将布带(纸带)切断, 而要将其卷回到电缆根部作为备用。
(4)　剥除屏蔽层: 将电缆屏蔽层外的塑料带和纸带剥去, 在准备切断屏蔽的地方用金属线扎紧, 而后将屏蔽层剥除并切断, 而且要将切口尖角向外返折。
(5)　剥离半导体布带: 将线芯绝缘层上的半导体布带剥离并卷回根部备用。
(6)　压接导体: 将电缆绝缘线芯的绝缘按连接套管的长度剥除, 而后插入连接管压接, 并用锉刀将连接管突起部分锉平、 擦试干净。
(7)　清洁绝缘表面: 将靠近连接管端头的绝缘削成圆锥形, 用汽油润湿的布揩净绝缘表面。
(8)　绕包绝缘
等绝缘表面去污溶剂(汽油)完全挥发后, 用半导体布带将线芯连接处的裸露导体包缠一层;
用自粘橡胶带以半迭包的方法顺长包绕绝缘;
用半导体布带绕包整个绝缘表面;
用厚0.1mm的铝带卷绕在半导体布带上, 并与电缆两端的屏蔽有 20mm左右的重叠, 再用多股镀锡铜线扎紧两端, 然后用软铜线在屏蔽线上交叉绕扎, 交叉处及两端与多股镀锡铜线焊接;
用塑料胶粘带以半迭包法绕包一层, 其外再用白纱带绕包一层。
(9)　芯合拢: 将已包好的线芯并拢, 以布带填充并使之恢复原状, 并用宽布带绕包扎紧。
(10)　绕包防水层: 用自粘橡胶带绕包密封防水层成两端锥形的长棒形状后, 再用塑料胶粘带在其外绕包三层。