中压电缆附件的现状和发展

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摘要：通过对目前电力系统35kV及以下不同种类电缆附件型式的比较，基于中压电缆附件“预制化”、“简洁化”的发展方向，介绍了部分当前在电缆附件技术发展研究过程中的新材料和新技术。 

        0 引言          随着我国城市化进程的加速和城乡人民生活水平的提高，在城市特别是大中城市配电网络中电缆应用的比例越来越高。从而带动了电缆附件产品的强大需求，也促进了其产品研发改进的速度。          1 电缆附件的作用          在电缆终端和接头处，由于电缆金属护套和屏蔽层断开，使得电场分布比电缆本体复杂得多，在电缆终端电场存在轴向应力，因此需要使用电缆附件来实现电缆的连续和驳接，即一个能满足一定绝缘与密封要求的连接装置。          电缆有导体、绝缘、屏蔽和护层等四个主要结构层，电缆附件中作为电缆线路组成部分的电缆终端头、中间接头，必须使电缆的四个结构层分别得到延续，并且实现导体连接良好，绝缘可靠，密封良好和足够的机械强度，确保电缆终端和电缆接头的质量，才能保证整个电缆配电网络的供电可靠性。          2 35kV及以下中压电缆附件的分类          目前，按照主绝缘成型工艺，常用35kV及以下电缆终端和中间接头主要可分为绕包式、热缩式、冷缩式和预制式等四种常用产品型式。此外还有应用于特定产品范围的浇铸式和可分离式电缆附件产品。          2.1 绕包式电缆附件 绕包式电缆附件是指绝缘和屏蔽均使用带材绕包而成的电缆附件，其应力的控制方式采用应力锥或采用高介电常数的应力控制带，对施工人员工艺水平要求较高，施工工艺较为复杂，已逐渐被现场淘汰。          2.2 热缩式电缆附件 利用高分子聚合物具有的“弹性记忆”效应的原理，开发出各种热缩管材、分支套、雨裙等热收缩预制件，按程序套装在经过处理的电缆末端或接头处，对其加热，可使其收缩紧箍在所需位置。  热缩电缆附件工艺简便，价格低廉，便于维护。但也存在由于环境温度变化其不可避免存在的“呼吸作用”而引起的使用寿命缩短等问题，从而影响供电可靠性。          2.3 冷缩式电缆附件 目前工程应用的冷收缩管和其他冷收缩预制件，是以硅橡胶或三元乙丙橡胶为主要原料，经特殊配方合成后，预扩张在螺旋支撑芯线上而成，安装使用时，无须任何外部热源，只要拉开支撑芯线就会收缩，并紧箍在所需位置上。   冷缩式电缆附件要求一定要在规定的使用期限内使用，并且价格较高。          2.4 预制式电缆附件 利用橡胶材料，将电缆附件内的增强绝缘和半导电屏蔽层在工厂内模制成一个整体或若干部件，现场套装在经过处理的电缆末端或中间接头处而形成的电缆附件叫预制式电缆附件。          预制式电缆附件可以在工厂进行相应的出厂例行试验，进一步提高了电缆终端的运行可靠性，同时也大大降低了现场安装工作量。          从结构上而言，冷缩电缆附件和预制式电缆附件基本一致，仅仅是材料性能和处理上有些差异。          2.5 浇铸式电缆附件 利用热固性树脂材料，现场浇铸在经过处理后的电缆末端或接头处的模子或盒体内，固化后而形成的电缆附件。特别适用于塑料挤包绝缘电缆和浸纸绝缘电缆的互连。          2.6 可分离连接器 允许电缆和其他设备和电缆连接或断开的全绝缘电缆附件，如终端、接头和分支接头等。可分离连接器主要的使用对象是全密封开关柜、充气环网单元、电缆分支箱等设备，可以看作是一种新型的电缆终端。并且更多的使用了预制式终端的结构。          从上述电缆附件产品分类中不难看出，可简化现场安装要求的预制及冷缩技术已经在电缆附件发展中占有重要的地位。          3 电缆附件产品新技术的应用          3.1 导体连接 对导体连接的基本技术要求是∶导体连接良好：对于终端，电缆导电线芯与出线杆、接线端之间要连接良好；对于中间接头，电缆导体与连接管之间要连接良好。即要求连接点的接触电阻小而且稳定。与同长度同截面导线的电阻比较，新装比值应不大于1。          目前现场多采用压接技术，需要一定的专业设备。而采用螺栓连接技术，现场施工时仅需要一支力矩扳手，就能达到导体连接基本技术的要求。从而简化了对安装设备的专业要求。而且对于需要去除不导电氧化层的铝电缆连接，事先也不需要进行专门的去氧化层处理。          3.2 绝缘材料 三元乙丙橡胶和硅橡胶材料在预制式电缆附件中都得到了广泛应用，在高压电缆附件领域，比较而言，可以分为以硅橡胶为基材的欧式结构和以三元乙丙橡胶为基材的日式结构。而在中压领域，经过改进的三元乙丙橡胶电缆附件比硅橡胶同类产品拥有更好的机械强度和抗撕裂性能。          3.3 现场预扩张 现场预扩张技术也是冷缩电缆附件产品的一种安装方式，即在安装前的几个小时内，利用简易的可抛弃工具在现场对冷缩接头进行预扩张。它避免了常规冷缩产品由于在运输和长期贮存过程中的部分性能损失，从而提供更为恒定持久可靠的径向压力。尤其适合于作为系统备品备件。          总之，为方便现场安装和保证安装质量，降低对现场安装人员技术水平的过高要求。预制化，简洁化将成为今后电缆附件技术主要发展方向，能够在出厂前进行产品出厂试验的冷缩预制电缆附件将成为现场的主流，从而更进一步保证电力系统运行的安全可靠，并实现其技术经济的最佳组合。