探析新型10kV復(fù)合式高介電電纜附件的研發(fā)與應(yīng)用

曾明

摘 要：電纜線路組成中的附件的質(zhì)量關(guān)系到電纜線路整體質(zhì)量，電纜附件質(zhì)量較高則電纜的故障就較少發(fā)生。當(dāng)前電纜附件質(zhì)量差導(dǎo)致的故障數(shù)量較多，此情形引入新技術(shù)從而對電纜終端進(jìn)行質(zhì)量上的保證是極為有必要的，只有使電纜質(zhì)量獲得保證，才能減少施工電纜部位的故障發(fā)生，從而減少因故障所引發(fā)的安全問題的產(chǎn)生。

關(guān)鍵詞：新型10kV復(fù)合式高介電電纜附件；研發(fā)；應(yīng)用

中圖分類號：TB332 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）31-0166-02

Abstract： The quality of the accessories in the cable line composition is related to the overall quality of the cable line， and the higher the quality of the cable accessories is， the less the cable faults occur. At present， the number of faults caused by the poor quality of cable accessories is quite large， so it is extremely necessary to introduce new technology to guarantee the quality of the cable terminals， only so that the quality of the cables can be guaranteed， in order to reduce the construction cable parts of the fault and reduce the safety problems caused by the fault.

Keywords： new 10kV compound high dielectric cable accessories； R&D;； application

引言

電纜的施工工藝，尤其是電纜附件的施工工藝，是對電纜質(zhì)量起到保證作用的最根本單位。在此背景下，我們可以說，只有對電纜工藝和電纜附件工藝同時(shí)起到質(zhì)量上的保證，才能對該電纜和電纜附件所運(yùn)用的線路的運(yùn)行起到質(zhì)量保證，從而起到安全情形的保證。在此基礎(chǔ)上，我們可以將新型的復(fù)合材料引進(jìn)到相關(guān)制造過程之中，并以此對于電纜附件的質(zhì)量進(jìn)行提高，從而對電纜附件的質(zhì)量的保證程度進(jìn)行提高，并保證該電纜附件所運(yùn)用的電纜線路擁有更高的安全系數(shù)。

1 研究背景

目前10kV的電纜接頭之所以常因絕緣不佳、工藝不良和爬電等原因?qū)е路烹姳ㄒ鹁€路跳閘，究其原因就是因?yàn)檩S向電場和強(qiáng)軸向應(yīng)力特別集中，此種情形對于電纜絕緣很不利。電場分布問題是極為重要的一項(xiàng)研究內(nèi)容，我們一般采用傳統(tǒng)應(yīng)力錐作用這一方式來對于這一電場問題予以解決。但電纜和絕緣材料附件受限于材料問題效果不佳，而且安裝工藝要求高，制作安裝時(shí)間長，容錯(cuò)率極低，導(dǎo)致電場不均勻，運(yùn)行不穩(wěn)定，使用壽命短。在此情形下，新型10kV復(fù)合式高介電電纜附件便應(yīng)運(yùn)而生了。新型10kV復(fù)合式高介電電纜附件與舊型10kV復(fù)合式高介電電纜附件相對比，最顯要的改變是其內(nèi)部并沒有半導(dǎo)的存在，這種全新設(shè)計(jì)后的10kV復(fù)合式高介電電纜附件和傳統(tǒng)的使用半導(dǎo)的10kV復(fù)合式高介電電纜附件相對比，具有屏蔽性強(qiáng)、絕緣性強(qiáng)等優(yōu)勢，其在實(shí)際使用中的效用優(yōu)勢是極顯而易見的。

針對問題，本項(xiàng)目嘗試將新型復(fù)合材料引入電纜附件制作，研發(fā)具有高介電材料的復(fù)合式電纜附件用于10kV配網(wǎng)，包含冷縮戶內(nèi)、外終端頭，冷縮直通接頭，冷縮可分離連接肘型頭共四個(gè)類型。新型電纜附件采用的復(fù)合材料是由處于國際先進(jìn)水平的三層共擠技術(shù)制成的高介電材料，該技術(shù)使得外屏蔽、主絕緣和內(nèi)層高介電材料緊密結(jié)合，都使用制作精良的高介電材料來避免氣隙，并以此使局部放電更為充分，使絕緣壽命更長。同時(shí)，新型電纜附件內(nèi)層電場控制采取直通式設(shè)計(jì)，允許安裝公差加大、尺寸搭接長，簡化施工工藝、縮小接頭終端尺寸，操作安裝方便，且采用的冷縮式防水材料防水效果好，密封性能好，操作方便，比傳統(tǒng)地人工逐層纏繞防水膠帶節(jié)約1-1.5小時(shí)，省時(shí)省力的同時(shí)，從安裝工藝程序上避免了人為失誤造成的電纜接頭運(yùn)行隱患，從而切實(shí)提高城市配網(wǎng)運(yùn)行質(zhì)量與供電可靠性。

高介電材料的應(yīng)用對于電力系統(tǒng)中的存儲電荷和電能起到極為顯著的控制作用，是以其在電力系統(tǒng)的運(yùn)作過程中占據(jù)較比重要的位置。且高介電材料具有介電性能良好這一特性，是以對于高介電材料進(jìn)行引入和對于易極化微納米尺度無機(jī)顆粒和其他有機(jī)物進(jìn)行引入后，聚合物基復(fù)合介電材料應(yīng)運(yùn)而生，運(yùn)用該種新材料制作的新型復(fù)合式高介電電纜附件在10kV電纜線路中的使用，對于該電纜線路的安全系數(shù)的保證有著極為顯著的積極作用。

碳納米管是具有其力學(xué)、磁學(xué)和電學(xué)上的較為獨(dú)特的效用的，其在應(yīng)用于介電附件的制作上時(shí)，其所具有的高介電材料、低密度以及高儲能的優(yōu)異特性，使得其是高壓電纜均化電場中的最理想應(yīng)用錐材料。在此背景下對于高介電材料的陶瓷粉末進(jìn)行應(yīng)用的過程中，可以采取特殊的工藝將這些粉末在聚合物基體中予以添加，從而使得生成的材料具有良好的電壓性能和熱點(diǎn)效應(yīng)，且兼具柔軟性和抗拉性，同時(shí)導(dǎo)電能力較高、介電損耗較低且適用溫度廣泛的新型高介電電纜附件得以被制造出來。

2 10kV電纜附件工藝操作工序中的常見問題

2.1 電纜附件工藝與電纜絕緣材料的外表皮剝離

在對于電纜絕緣材料進(jìn)行的外表皮撥出工序的操作，是在對于電纜的終端制作步驟進(jìn)行質(zhì)量控制的最基本的工作之一，在此過程中只有按照相應(yīng)的尺寸數(shù)據(jù)所進(jìn)行的絕緣層外表皮剝離工作，才能保證該電纜具有較高的完成質(zhì)量。在進(jìn)行此項(xiàng)剝離工作的過程中除了部件的尺寸需要按照相應(yīng)的要求進(jìn)行操作之外，對于該施工過程的施工時(shí)間的控制，施工地點(diǎn)的選擇，都是極為重要的。在進(jìn)行此項(xiàng)操作工序的過程中，需要對于其施工地點(diǎn)的干燥性、低灰塵顆粒性以及無風(fēng)狀態(tài)進(jìn)行相應(yīng)的環(huán)境保護(hù)，只有此種施工環(huán)境，才能夠進(jìn)行電纜絕緣材料剝除工作。對于校直電纜進(jìn)行外護(hù)套的清潔工作的過程中，操作工序要求該項(xiàng)操作進(jìn)行過程中，切割方式可以采用從電纜的根部進(jìn)行切割的方式來進(jìn)行外護(hù)套切割工作，對于此項(xiàng)操作工序需要予以注意的是，該操作方式是從電纜的根部采取環(huán)形切割的方式，對外護(hù)套實(shí)行切割操作，并最終將此環(huán)形套切割斷離，并在此之后將其進(jìn)行縱切，最后進(jìn)行剝離善后工作。在此過程中常常采用PVC帶固定行為，將鋼鎧進(jìn)行捆綁處理，該捆綁位置一側(cè)應(yīng)該是距離根部三十毫米處進(jìn)行，并將捆綁標(biāo)志處使用鋼鋸進(jìn)行切斷工作，最后進(jìn)行相應(yīng)剝離工作的完成。

2.2 電纜附件工藝的尺寸數(shù)據(jù)要求與接頭部分的控制要求

在對電纜附件的結(jié)構(gòu)方式和相關(guān)尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，各個(gè)電纜附件的尺寸數(shù)據(jù)是存在著相互制約關(guān)系的，也就是說，電纜附件上的每一個(gè)零件都不是可以獨(dú)立于其他零件被單獨(dú)設(shè)計(jì)出的。各個(gè)零件為了進(jìn)行相應(yīng)的裝配工作，它們與其他部件是要相互配合組裝的，在此情形下它們對于各自的工藝都需要起到極高精確度的保證?？梢哉f，對于各種電纜附件分零件的尺寸所進(jìn)行的設(shè)計(jì)，是其產(chǎn)品完成的極其關(guān)鍵的一個(gè)步驟。

對于電纜相關(guān)附件的接頭部位所進(jìn)行的絕緣恢復(fù)操作和密封操作，是在對于電纜附件的接頭類別進(jìn)行制作過程中相關(guān)工藝實(shí)施的最重要且復(fù)雜的一項(xiàng)操作內(nèi)容。進(jìn)行此項(xiàng)操作的過程中，首先需要使用細(xì)扎絲或者是普通扎帶，將簡要進(jìn)行剝離切除工作的電纜的銅質(zhì)地的屏蔽層面進(jìn)行標(biāo)記處理，此項(xiàng)操作步驟的主要實(shí)施目的是使操作完成后的電纜切面的端口沒有毛刺產(chǎn)生，具有尖角結(jié)構(gòu)的毛刺對于電纜的使用和外觀都是較為不利的。在此步驟操作結(jié)束之后，即電纜絕緣層被予以剝離切割之后，接下來的操作是使用細(xì)砂紙對于此電纜主體上的主要絕緣層的表面進(jìn)行處理，使用打磨的方式使得其表面呈現(xiàn)光滑狀態(tài)，并需要其表面是沒有刀痕呈現(xiàn)的。另外也需要保證其半導(dǎo)體層面沒有顆粒的殘留，以此保證該電纜是具有較高的質(zhì)量的。外半導(dǎo)體的斷層部分需要得到光滑性的保證，且其與絕緣層進(jìn)行過渡部分也需要是光滑的，且其斷口部位需要有倒角存在，倒角的存在雖然不是必須的，但其存在對于該電纜的質(zhì)量和使用可以提供更好的保證支持。另外在對于電纜的外半導(dǎo)體層面和銅質(zhì)的屏蔽區(qū)域的連接部分，也需要進(jìn)行相應(yīng)的處理，目前此種處理方式我們常常采用的是纏繞裝接連方式，此種接連方式也可以稱之為纏繞裝接處理，此種結(jié)構(gòu)的設(shè)置對于搭接間隙所產(chǎn)生的電位差異性起到了明顯的避免作用，搭接處一旦有間隙產(chǎn)生，便很容易因?yàn)殡娢徊畹漠a(chǎn)生，使得其產(chǎn)生局部的放電情況，這對于電纜的使用的安全性是極為不利的。另外，相關(guān)工作人員也常常對于電纜絕緣位置和與其相鄰的外半導(dǎo)體斷層口位置的空氣間隙，采取硅脂填充的處理方式，并以此種操作方式來消除該空隙間隙中的電暈現(xiàn)象的出現(xiàn)。

2.3 電纜附件工藝施工過程中的技術(shù)人員理論與經(jīng)驗(yàn)的支持

在進(jìn)行電纜附件的加工過程中，對于現(xiàn)場進(jìn)行加工操作的技術(shù)人員的經(jīng)驗(yàn)也是有較高的要求的，只有具有較高的專業(yè)水平和操作經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員，才能在電纜附件加工的操作過程中，對于固定冷縮指套的操作，冷縮管的相關(guān)使用，和對于冷縮終端的相關(guān)操作起到較好的保證作用。在進(jìn)行電纜附件的加工工藝的實(shí)施過程中，有經(jīng)驗(yàn)的施工技術(shù)人員會在冷縮終端的前方位置進(jìn)行自粘帶的纏繞工作，正是這一圈簡簡單單的絕緣自粘帶，對于在施工過程中的塑料制成條在被予以抽離操作過程中，極易發(fā)生的銅屏蔽的損傷和該電纜附件的外半導(dǎo)體層面或者是絕緣層面的損傷情況，予以了極為有效的避免。此類細(xì)小且不見于書本的操作方式，是相關(guān)技術(shù)人員在實(shí)際操作過程中予以發(fā)現(xiàn)，并一代代予以傳授的寶貴財(cái)富。這些經(jīng)驗(yàn)也使得在對于電纜附件進(jìn)行操作的過程中，有經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員是極具聘用價(jià)值的。

3 結(jié)束語

本文通過對于10kV電纜附件進(jìn)行加工中所需要進(jìn)行的各個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量問題進(jìn)行分析，通過對相關(guān)工作人員和維護(hù)人員的思維思考的整理，對于10kV電纜附件施工工藝進(jìn)行的相關(guān)的闡述，并且對于復(fù)合式高介電電纜附件的研發(fā)價(jià)值與應(yīng)用價(jià)值進(jìn)行了肯定。

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