高压电缆终端制做

高压电缆终端制做、安装原理及工艺谢农云一、电力电缆附件基本知识1、什么是电缆附件？电缆附件是指电缆线路里各种电缆接头和终端头的统称。2、什么是电缆接头？电缆接头是指电缆与电缆相互连接的装置，起着使电路畅通。保证相间或相地绝缘、密封和机械保护作用。3、什么是电缆终端头？电缆终端头是指装配到电缆线路的末端，用以保证与电网或其它用电设备的电气连接，并且提供作为电缆导电线芯绝缘引出的一种装置。4、电缆头中间接头的种类：A、塞止接头；B、直通接头；C、分支接头；D、转换接头；E、过渡接头。5、什么是户外电缆终端头？户外电缆终端头是指电缆终端导体绝缘引出部分能承受大气影响的户外电缆终端装置，也就是说户外电缆终头要能够在各种大气条件（包括日期晒、雨淋、污秽、气温变化）下正常运行。6、什么是户内电缆终端头？户内电缆终端头与户外电缆终端头相比，不要求承受大气影响，运行环境比户外电缆终优越。7、电缆附件的种类：A、主要有橡胶自粘带或塑料胶粘带绕包成型的绕包式电缆附件；B、采用弹性材料（如乙丙橡胶、硅橡胶等）将电缆接头和终端头的绝缘与内外屏蔽层，在工厂内注射或模压成一个整体，现场套装在处理过的电缆末端或接头处，这种电缆附件称之为预制式电缆附件；C、应用高分子材料具有“弹性记忆”的特点，将电缆附件各组成部分，分别在工厂内做成管材、手套、雨罩等，再交联扩径，现场安装时加热收缩成型，这种电缆附件称之为热收缩式电缆附件；D、利用弹性材料（常为乙丙乙丙橡胶、硅橡胶等）将电缆附件绝缘和应力控制层在工厂内成型并硫化，再扩径加以衬垫物，现场安装时抽出衬垫，而压紧在经过处理的电缆末端或接头处形成的电缆附件称之为冷收缩式电缆附件；8、评价一个完整的电缆附件应从发下几个方面考虑：1）、电气绝缘性能：包括所用绝缘材料的绝缘电阻，介质损耗（进中压级以上）介电常数，击穿场强，以及由材料与结构所确定的最大工作场强，对于终端头还应考虑外绝缘的结构因素，如干闪距离，湿闪距离。对有机材料作为外绝缘的还需要考虑抗漏电痕迹和抗电蚀性能。2）、热性：绝缘材料除了有电老化还有热老化问题，都要直接影响电缆附件的安全运行和使用寿命，电缆附件里的热源除了导体电阻，还有导体连接中的接触电阻，以及绝缘材料本身的介质损耗。影响电缆附件热性的因素除了发热的热源，还有绝缘材料热阻系数及附件是否有利于散热。3）、结构的合理性：除了上述因素外，电缆附件还需要考虑密封可靠性，足够的机械强度，（以耐外力及短路电磁力的破坏作用）安装操作方便，轻便小巧，容易维护等问题。4）、材料来源及成本费用：一个好的电缆除件也应考虑材料来源问题，尽量立足国内。同时材料价格和加工成本不可忽视，因为中低压电缆附件是大面积广的产品，不可价格昂贵，不惜工本。9、应力管的作用：高压电缆每相线芯绝缘外均有一接地的金属屏蔽层，使其电场成径向均匀分布，在电缆头金属屏蔽层切断处，电缆芯线对地（屏蔽层）的电场（因无屏蔽层处都向断口处）会集中电场力比其他地方大很多，电缆在屏蔽层断口最容易击穿，所以在制做电缆头时金属屏蔽层断口处应留20毫米的半导体层，再把半导体应力管（内侧套住金属屏蔽层30毫米）套在断口处，因为半导体应力管的材料的体积电阻率是10的8次方欧姆/厘米，至10的12次方欧姆/厘米，使电缆芯线在金属屏蔽层断口处的电场应力在应力管处分散，提高电缆的耐压能力。10、硅脂膏的作用：采用硅脂润滑界面，以便于安装；同时填充界面的气隙，消除电晕并隔绝灰尘，避免因为灰尘进入导致短路。11、半导体层断口处为什么要做倒角？因锥面的长度远大于直角边的长度，故沿着锥面的切向场强远小于直角边的切向场强，沿锥面击穿的可能性大大降低，提高接头的安全性能。二、电力电缆12、电力电缆的结构：电缆外扩大护套、钢带、内衬层、金属屏蔽层、外半导体层、绝缘层、内半导体层、导电线芯3、外半导体层的作用：是消除金属屏蔽层与电缆绝缘直接接触可能产生的气隙，因为金属屏蔽层通常是接地的，因此该气隙是处于高电压与与地之间，也就是说处于电场作用下，在运行的情况下的可能导致局部放电，从而影响电缆的安全运行及使用寿命。14、外半导体层的作用：高压电缆的导体一般是由多根导线绞合而成的，高压电缆的导体会与绝缘层的间隙有缝隙，，因为电场集中，所以导体的表面不光滑。导体的表面都是要加一层半导体材料的屏蔽层，导体与被屏蔽层等级电位并与绝缘层都有良好的接触，这样可以避免在导体与绝缘层之间发生局部放电现象，这一层屏蔽为高压电缆的内屏蔽层。15、金属屏蔽层的作用：是电缆在正常运行时通过电容电流时，当系统发生短路时，金属屏蔽层作为短路电流的通道，起到屏蔽电场的作用。16、高压电力电缆的铜屏蔽和钢铠一般都需要接地，两端接地和一端接地有什么区别？制作电缆终端头时，钢铠和铜屏蔽层能否焊接在一块？35KV高压电缆多为单芯电缆，单芯电缆在通电运行时，在屏蔽层会形成感应电压。如果两端的屏蔽同时接地，在屏蔽层与大地之间形成回路，会产生感应电流，这样电缆屏蔽层会发热，损耗大量的电能，影响线路的正常运行。为了避免这种现象的发生，通常采用一端接地的方式；当线路很长时，还可以采用中点接地和交叉互联等方式。35kV及以下电压等级的电缆都采用两端接地方式。这是因为，这些电缆大多数是三芯电缆，在正常运行中，流过三个线芯的电流总和为零，在铝包或金属屏蔽层外基本上没有磁链，这样，在铝包或金属屏蔽层两端就基本上没有感应电压，所以两端接地后不会有感应电流流过铝包或金属屏蔽层。在制作电缆头时，将钢铠和铜屏蔽层分开焊接接地，是为了便于检测电缆内护层的好坏。在检测电缆护层时，钢铠与铜屏蔽层间通上电压，如果能承受一定的电压就证明内护层是完好无损的。如果没有这方面的要求，用不着检测电缆内护层，也可以将钢铠与铜屏蔽层连在一起接地（我们提倡分开引出后接地）。三、电缆头制做工艺17、热收缩式附件的优点：是所需规格少，体积小，施工比较方便、迅速。18、热收缩式附件的缺点：1）因为施工时需要用火，所以忌火的场所不适用，随着开关柜的小型化，室内使用也将的所限制；2）适用的电缆种类少。热收缩型最适用于不滴流电缆直接接入电网和大型开关柜等空间不限的场合，在粘性浸渍纸电缆上使用，防漏油问题不易解决，实际运行2~3年发现有漏油情况。3）热收缩式附件其密封主要靠热熔胶和收缩压紧应力来实现的。在现场加热收缩时，温度超过热收缩材料结晶熔化点时，对被压紧的物体是具有弹性压紧力，火焰移去后，随着温度下降至结晶点时，又重新结晶，成为稳定的结构，温度再继续下降，被压紧的物体也随之冷却收缩（热胀冷缩），因结晶后的热缩件已为稳定结构，故失去弹性压紧力，密封全靠热熔胶了，若热熔胶质量不可靠或涂胶不均匀，则密封的可靠性就难以实现，这就说明若单靠热收缩件地而不附加其他密封材料或密封结构是不能达到目的的。4）其结构是层状的，各种管件重叠，其间间隙难免，因此对中级（10~35KV）挤包型电缆用热收缩式附件尤其是中间接头（热缩件直接接触高电场的导电线芯），其局部放电性能是难以保证的。5）由于热缩材料加热收缩后，地常温下是没有弹性的，因此收缩后的电缆附件，在安装就位时，因电缆弯曲揉动会造成热缩部件之间脱开，从而使实际运行中的电缆附件局部放电性能很差。19、制作电缆头（端头和接头）时，为什么在电缆端部将主绝缘层削成“铅笔头”形状？不削会有什么害处？因锥面的长度远大于绝缘端部直角边的长度，故沿着锥面的切向场强远小于绝缘直角边的切向场强，沿锥面击穿的可能性大大降低，提高接头的安全性能。同时，因电缆绝缘端部与接线金具之间需包绕密封带，为了保证密封效果，也需要绝缘端部削成椎体，以保证密封带与绝缘层能很好的粘合。(一)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。操作时不应做其他无关的事（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。（二）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，在电缆头上找出色相排列情况，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。（三）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。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20mm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，从环痕向末端划两条竖痕，间距约20mm。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，不允许反复擦，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），半导电管内不留一点空气。热缩时从中间开始向两头缩，要掌握好尺寸。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。有时先安装分支手套，后装半导电应力管；也有半导电应力管被分支手套套住的，电缆（引线）苗子线太长时也可以。10、安装绝缘套管和接线端子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），高压终端头就做好了。