对解决电缆中间头冷缩工艺遗留问题之浅见

邱黎捷 曹建洪

中国石油兰州石化公司，甘肃兰州 730060

对解决电缆中间头冷缩工艺遗留问题之浅见

邱黎捷 曹建洪

中国石油兰州石化公司，甘肃兰州 730060

在电力电缆抢修的工作中，高压电缆的中间头制作的优劣与整条电缆线路的运行情况息息相关，日趋成熟的热缩工艺在工作环境要求不允许动火的工作情况中便不能满足需求，冷缩工艺虽然可以克服这种工作环境的要求，却存在一些材料方面的问题，通过一系列的物理措施可使这些缺陷减少到最低。

冷缩技术；电缆中间头；热膨胀系数

引言

6/10kv的高压交联聚乙烯电力电缆的敷设常常会遇到路径太长需要制作中间头续接，或是在高压交联聚乙烯电缆的故障抢修作业中，中间头制作工艺也是必不可少，随着技术的发展，交联聚乙烯电缆在中间头的制作工艺上出现了长足进步，那就是冷缩技术在逐步替代传统的热缩技术。

一、工艺种类

现今电缆（交联聚乙烯）的中间头制作工艺主要有两种，热缩工艺和冷缩工艺。

热缩是指高分子材料受热发生收缩的行为，收缩比一般为30%。热缩材料又称高分子形状记忆材料，是高分子材料与辐射加工技术交叉结合的一种智能型材料。普通高分子材料如聚乙烯、聚氯乙烯等通常是线形结构，经过电子加速器等放射源的辐射作用变成网状结构后，这些材料就会具备独特的“记忆效应”，扩张、冷却定型的材料在受热后可以重新收缩恢复原来的形状。热缩材料的记忆性能可用于制作热收缩管材、膜材和异形材，主要特性是加热收缩包覆在物体外表面，能够起到绝缘、防潮、密封、保护和接续等作用，收缩材料的径向收缩率可达50%～80%。电缆头热缩材料是交联聚乙烯，它是通过核子对聚乙烯材料的辐射，使原来线性结构的高分子材料变为网状结构的、有记忆功能的材料，再经过磺化处理。就是说在热状态下使其膨胀，通过核辐射后冷却下来，如果再次加热，材料会回到原来的状态。

冷缩技术又称预扩张技术，即采用机械手段将成型的橡胶件(常用的有硅橡胶和乙丙橡胶)在其弹性范围内预先撑开，然后套入塑料线芯加以固定。在工作时，只需将起支撑作用的塑料线芯抽出，橡胶件将会恢复到其原有结构状态，并且不会损伤材料原有的分子结构和完好状态。

二、工作中的特殊环境

在实际的工作中，制作电缆中间接头的工作与工作环境密切相关，因为无论是埋地敷设还是桥架敷设，故障点总不会老是在可以动火的环境下出现，尤其是在一些炼油化工企业中，动火作业相当危险，易燃易爆气体分析、动火作业票、危险装置配合停工等等，大大降低了工作的效率，甚至会对企业造成一定的损失，在此种情况下电缆中间头的热缩工艺就显得有些捉襟见肘了。而且在相同的条件下，除去剥铠装、剥铜屏蔽、剥外半导、压接等等这些制作电缆中间头前的预备工作，热缩技术常常需要冷缩技术的2～3倍的工作时间，这样就在对工作效率要求较高的工作环境中不相适应。

三、冷缩工艺的优势

冷缩工艺的优势就是环境要求低，对于工作中对动火要求较高和在易燃易爆的工作环境下工作是非常有利的；制作时间短，一般在2人工作的情况下（除去复杂工作环境，如空气中含有电尘粒等需要制作前进行特殊防护），从开剥电缆外皮起经过去铠装、剥铜屏蔽、剥去外半导（此时应当注意戴干净的手套进行以下工艺的作业，防止灰尘，汗渍等黏附在工作区造成爬电现象导致纵向击穿）、除去主绝缘（切不可伤及芯线）、对接芯线（接续管的选用一定要和芯线的材料相一致）、压接（必须在接续管内涂抹导电膏）、处理瑕疵（包括用细砂纸轻轻打磨主绝缘；用锉刀、砂纸打磨接续管由压接产生的棱角以防止局部场强集中，电场畸变，产生局部放电等现象；用清洁带擦拭主绝缘和芯线与接续管使以上工作中所产生的灰尘与废粒被清洁，需注意不要使清洁带触及主绝缘与外半导的连接处产生新的隐患）、收缩冷缩材料（要严格按照材料的尺寸要求使材料的正中心识标正好在接续管的正中心位置并且注意要匀速收缩以防将空气留在其中）、恢复铜屏蔽（一定要用自粘带将铜屏蔽网的末端毛刺处理好）、绕包防水绝缘自粘带（使用双向半重叠法两次加固绕包，在电缆头突起处一定要仔细绕包以防止电缆由绕包空隙而受潮，切忌在尘土飞扬的环境下进行此项工艺的工作）、恢复接地（使用自粘带处理接地带末端毛刺防止发生事故）、绕包铠装带（恢复机械强度，一定要使铠装带与水充分反应）等等电缆头制作工艺为止，2个小时左右即可完成工作；工艺流程快捷，一般市场上的冷缩材料内都附带简明工艺说明书，工作人员只需按照说明书内确定电缆规格并且按照要求尺寸进行作业即可；工艺完成质量较高。

四、工作中发现的隐患

但是在实际工作中发现，冷缩材料和冷缩技术在克服热胀冷缩这个物质材料与生俱来的自然属性上还是处在弱势。经过冷缩技术处理过的电缆中间头，在经过了一个夏天或一个冬天后，由于热胀冷缩原理会发生在经过绕包处理的开剥处的电缆外护套从开剥处开始收缩，从而将电缆的钢暴露出来，长时间暴露必然会导致电缆受潮，潮气使绝缘层在电场力的作用下形成树状结构，树枝多且密，树枝管内含有水分，使击穿电压降低，从而伤害电缆的主绝缘，造成事故隐患。

五、解决该隐患的办法

经过实验发现，为了有效减小此种现象发生，在制作电缆中间头时可在外皮的破开处的根部用恒力弹簧将电缆外皮进行额外加固，并且要注意恒力弹簧的力量强度的选择，然后从拨开处起向完好处进行清洗△L+0.3米，另一端也作此处理，此项工作可以在恢复铜屏蔽这个工艺之后进行，在绕包防水自粘带的时候向两边将刚才清洗好的地方也一并包住，一定要将防水带拉伸至原来的四分之三宽，使用双向半重叠法两次加固绕包，并且在绕包时注意电缆头隆起部位。最后在绕包铠装带恢复机械强度的时候，也多包△L+0.3米。当然，多包的长度△L+0.3米则根据电缆的长度决定，以电缆外皮材料的线膨胀系数计算。线膨胀系数指温度每变化1℃材料长度变化的百分率，亦称线胀系数。即固体物质的温度每改变1℃时，其长度的变化和它在0℃时长度之比，单位为1/开。符号为a1，公式为。由于物质的不同，线膨胀系数亦不相同，其数值也与实际温度和确定长度1时所选定的参考温度有关，但由于固体的线膨胀系数变化不大，通常可以忽略，而将a当做与温度无关的常数。根据线膨胀系数可以求出电力电缆的PVC外皮在当地温差的变化下究竟伸长或者收缩了多少米，由公式△L=α×△T×L求出，其中△L是变化量，α是线膨胀系数，△T是温差，L是长度。以上的方法和计算都是基于6/10KV交联聚乙烯电力电缆的实验。所以，根据这种计算电缆外皮热胀冷缩具体长度后加装额外固定恒力弹簧的方法，可以使电缆外护套由于热胀冷缩而引起的电缆铠装裸露在外而导致主绝缘受潮发生事故隐患的问题得到一定的解决。

[1]杨光臣 .建筑电气工程施工. 重庆:重启大学出版社. 1996年7月第一版

[2]于景丰，赵峰.电力电缆实用技术.北京:水利水电出版社.2006年9月第一版

[3]吴智华.高分子材料加工工程试验教程.北京:化学工业出版社.2004年9月第一版

To solves humble opinion of the electric cable middle contraction craft carry-over question

Lijie Qiu JianHong Cao
Petrochina Lanzhou petrochemical company,gansulanzhou,730060

Repair work in the power cables, high voltage cable in the middle of the first production of the merits and the entire operation of cable lines is closely related to the increasingly sophisticated requirements of thermal process in the work environment in the work does not allow hot work can not meet demand Although the shrinkage process can overcome the requirements of this work environment, but there are some material issues, through a series of physical measures can reduce these defects to a minimum.

Contraction craft ;Electric cable middle head;Coefficient of thermal expansion

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.005.046

邱黎捷，1983.6，男，籍贯：山东省烟台市，毕业于兰州理工大学，本科，现供职单位：中国石油兰州石化公司 研究方向：电气检修;

曹建洪，1973.9，男，籍贯：四川省安县，毕业于兰州理工大学，专科，现供职单位：中国石油兰州石化公司 研究方向：

继电保护与电气检修。