譚江英

（同煤集團(tuán)云岡礦，山西 大同 037017）

1 問(wèn)題的提出

同煤集團(tuán)云岡礦二采區(qū)1號(hào)井是一個(gè)千米大采深礦井，從2009年至2018年期間礦井多次發(fā)生突水事故，井下高壓電纜接頭浸入高壓礦井水，恢復(fù)生產(chǎn)時(shí)必須更換大量高壓電纜。如何解決大采深礦井高壓電纜接頭絕緣防水問(wèn)題是一個(gè)重要的課題，該課題的解決可以為煤礦提供更加安全的供電環(huán)境，具有很好的現(xiàn)實(shí)意義。

2 電纜接頭絕緣防水裝置的設(shè)計(jì)

煤礦供電隊(duì)在集團(tuán)公司支持下，與長(zhǎng)纜電工科技股份有限公司聯(lián)合攻關(guān)研制了6～15kV高壓電纜接頭絕緣防水裝置。如圖1所示，該裝置由專(zhuān)用堵油連接管、繞包主體、銅編織帶等組成。煤礦供電隊(duì)經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)，不斷完善接頭工藝，通過(guò)了千米水壓試驗(yàn)。

圖1 高壓電纜接頭絕緣防水裝置的結(jié)構(gòu)

6～15kV高壓電纜接頭絕緣防水裝置完成設(shè)計(jì)和制作后，采用電力電纜滲水性試驗(yàn)裝置進(jìn)行千米水壓試驗(yàn)。電力電纜滲水性試驗(yàn)裝置如圖2所示，該裝置主要包括外盒體、對(duì)外盒體端口進(jìn)行密封的裝配端蓋、密封端蓋A、密封環(huán)A、空氣增壓泵、絕緣搖表和控制面板端。線纜用中間接頭連接并作防滲水處理后置于外盒體，由注水管向外盒體內(nèi)注滿水至水充滿注水管，然后將注水管的自由端與空氣增壓泵連接，絕緣搖表用于連接線纜置于外盒體外的兩端，空氣增壓泵、壓力傳感器連接控制面板端。其能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)6～15kV高壓電纜接頭絕緣防水裝置完成千米水壓試驗(yàn)，測(cè)試其滲水性，以不斷優(yōu)化、促進(jìn)高壓電纜中間接頭絕緣防水裝置防水手段的發(fā)展。

圖2 電力電纜滲水性試驗(yàn)裝置示意圖

3 電纜接頭工藝流程分析

（1）校直電纜。將測(cè)試合格、準(zhǔn)備連接的電纜末端割平、調(diào)直鋸齊，并重疊400～500mm，確定接頭中心。

（2）剝電纜外護(hù)套。按圖量取所需尺寸，剝除電纜外護(hù)套，保留30mm鎧裝層，其余鎧裝層剝除干凈，保留5mm內(nèi)護(hù)層，其余剝除，清除填充物。

（3）剝屏蔽層及半導(dǎo)電層。線芯錯(cuò)位對(duì)齊后在中心點(diǎn)處進(jìn)行鋸斷，從中心向兩端量取300mm剝除屏蔽層，保留20mm半導(dǎo)電層，在屏蔽斷口與半導(dǎo)電層交接處用半導(dǎo)電帶包扎緊。

（4）剝電纜線芯。在線芯端口量取L+5mm（L為連接管長(zhǎng)度），剝除絕緣層，并由斷口處量取絕緣層長(zhǎng)35mm將應(yīng)力帶以半搭接方式繞包，長(zhǎng)度為30mm，在其末端繞包上一層半導(dǎo)電帶，使之平滑過(guò)渡。

（5）套入專(zhuān)用堵油連接管。套入銅網(wǎng)，再在線芯套入專(zhuān)用堵油連接管，壓接并打光。

（6）繞包半導(dǎo)電帶，繞包絕緣帶。在連接管上繞包半導(dǎo)電帶，并與兩端內(nèi)半導(dǎo)電帶搭接緊密，再在半導(dǎo)電帶外繞包自粘絕緣帶。繞包兩端的錐體大于或等于電纜絕緣層外徑，注意繞包膠的厚度不能小于3mm。

（7）繞包應(yīng)力帶。將電纜表面用專(zhuān)用清潔紙清潔干凈，待表面液體蒸發(fā)，重疊繞包應(yīng)力帶（注意：應(yīng)力帶不能過(guò)度拉伸），從每相銅屏蔽層20mm處開(kāi)始繞包應(yīng)力帶，應(yīng)力帶繞包總長(zhǎng)度不超過(guò)100mm。

（8）繞包絕緣帶、半導(dǎo)電帶。依次將絕緣帶、半導(dǎo)電帶繞包在各相上。注意：繞包時(shí)，要將帶材進(jìn)行百分之百拉伸，并撕去內(nèi)襯，繞包絕緣帶時(shí)，厚度應(yīng)不少于F+15mm（F為單相電纜直徑）。

（9）套銅網(wǎng)，繞第一層防水帶，連接銅編織帶。將預(yù)先套入的銅網(wǎng)移至中間連接處，銅網(wǎng)兩端分別與電纜銅屏蔽層搭接（要將雙層銅網(wǎng)覆蓋在接頭上），用恒力簧包裹緊。按此工藝處理其余的兩相，然后將三相電纜用PVC帶扎緊，從一端的鎧裝端口（內(nèi)護(hù)層上）開(kāi)始將防水帶拉長(zhǎng)至約1.5倍以半搭疊方式繞包至另一鎧裝端口（注意膠粘層方向，膠粘層緊貼內(nèi)護(hù)套），用鋸條或銼刀將兩端鎧裝打毛后將銅編織帶用恒力彈簧扎緊在鎧裝上，繞完第一層防水帶。

（10）繞第二層防水帶，繞包鎧裝帶。將防水帶拉長(zhǎng)至約1.5倍以半搭疊方式從一端與電纜外護(hù)套搭蓋100～120mm。注意防水帶膠粘層方向：膠粘層緊貼外護(hù)套。第二層防水帶纏繞完畢，按照鎧裝帶在第二層防水帶上以半搭疊方式繞包鎧裝帶。至此防水裝置安裝完畢。

電纜與電纜裂解及防水示意圖如圖3所示。

圖3 電纜與電纜裂解及防水示意圖

4 實(shí)踐應(yīng)用效果及效益分析

深井高壓電纜接頭絕緣防水裝置設(shè)計(jì)并制作完成后，于2019年1月～2019年7月在二采區(qū)1號(hào)井進(jìn)行了工業(yè)試驗(yàn)。從現(xiàn)場(chǎng)情況來(lái)看，該電纜接頭絕緣防水裝置效果良好，解決了大采深礦井高壓電纜接頭在高水壓下千米絕緣防水問(wèn)題。電纜接頭工藝成熟，通過(guò)了現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，不僅解決了正常生產(chǎn)礦井高壓電纜防水、防潮、防高壓電網(wǎng)停電問(wèn)題，而且解決了大采深水患礦井高壓接頭防水絕緣問(wèn)題，大大減少了復(fù)產(chǎn)礦井高壓電纜采購(gòu)量，縮短了恢復(fù)礦井正常生產(chǎn)時(shí)間，社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益顯著。