探討全冷縮電纜附件產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)缺陷及改進(jìn)措施

徐作華

摘 要：全冷縮電纜附件產(chǎn)品，具有良好的電氣性能和機(jī)械性能，具有操作簡單方便、安全可靠及節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于電力、國防、航空和工礦企業(yè)等國民經(jīng)濟(jì)各個領(lǐng)域。但是由于設(shè)備、技術(shù)、資金、專業(yè)人才短缺等諸多原因，目前該類產(chǎn)品在產(chǎn)品質(zhì)量及其使用技術(shù)等方面還存在很多問題。該文結(jié)合實際應(yīng)用，以1kV全冷縮電纜終端四指套產(chǎn)品的探討和研發(fā)為例，具體闡述了全冷縮電纜終端產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上存在的缺陷與改進(jìn)措施。

關(guān)鍵詞：全冷縮 電纜附件 結(jié)構(gòu)缺陷 改進(jìn)措施 1kV四指套

中圖分類號：TM7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）03（a）-0131-02

全冷縮電纜附件，具有良好的電氣性能和機(jī)械性能，能在各種惡劣的環(huán)境條件下長期使用；具有工程安裝時不需要動用明火、操作簡單方便、安全可靠等優(yōu)點；因此被廣泛應(yīng)用于電力、國防、航空和工礦企業(yè)等國民經(jīng)濟(jì)各個領(lǐng)域，并且市場空間不斷增大。電力電纜全冷縮型附件行業(yè)投資機(jī)會也突顯出來。目前我國已將冷縮型電纜附件項目列為重點國家級火炬計劃，國內(nèi)冷縮型電纜附件的研發(fā)、生產(chǎn)及應(yīng)用都達(dá)到了一定的水平，但由于設(shè)備、技術(shù)、資金、專業(yè)人才短缺等諸多原因，使該類產(chǎn)品質(zhì)量和使用技術(shù)還存在很多問題，與國際先進(jìn)水平還有較大差距。

1 全冷縮電纜附件產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)缺陷

目前，市場上的全冷縮電纜附件相對常用的熱縮電纜附件相比較，在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上存在著某些缺陷，主要表現(xiàn)在由于產(chǎn)品管壁厚度在臺階處陡變而導(dǎo)致的擴(kuò)張時產(chǎn)品在剪切力作用下易撕裂或損傷。

（1）擴(kuò)張時產(chǎn)品內(nèi)表面易劃傷。冷縮型電纜附件的管件和指套等產(chǎn)品的制造，在使用金屬擴(kuò)張錐桿進(jìn)行擴(kuò)張時，金屬擴(kuò)張桿表面產(chǎn)生細(xì)小的銹蝕易劃傷產(chǎn)品內(nèi)表面。

（2）產(chǎn)品端頭易開裂。終端產(chǎn)品的上端口注塑成型以后，在擴(kuò)張工序和安裝工序時，經(jīng)常會出現(xiàn)端頭處有開裂的問題。

2 全冷縮電纜附件產(chǎn)品結(jié)構(gòu)缺陷的改進(jìn)措施

（1）改換擴(kuò)張工裝。針對產(chǎn)品擴(kuò)張時產(chǎn)品內(nèi)表面易劃傷，改進(jìn)措施是改換擴(kuò)張工裝，即將擴(kuò)張桿改用六瓣擴(kuò)張錐。六瓣擴(kuò)張錐的圓弧錐形變徑過渡，可以有效解決絕緣管內(nèi)表面易劃傷的問題。（2）修改注塑成型模具。針對產(chǎn)品端頭易開裂，改進(jìn)的措施是修改注塑成型模具的產(chǎn)品成型的形狀，即將管件端口由直角過渡改為圓弧過渡，而且在管子的外表面加了加強(qiáng)筋，以此來消除產(chǎn)品端頭在擴(kuò)張時，由于擴(kuò)張力作用而使產(chǎn)品端頭產(chǎn)生裂口的問題。（3）改進(jìn)產(chǎn)品生產(chǎn)工藝路線，消除產(chǎn)品生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的缺陷。通過進(jìn)行產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計、材料配方及生產(chǎn)工藝等方面的技術(shù)攻關(guān)，來消除產(chǎn)品生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的缺陷，使產(chǎn)品各項性能指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計要求，符合GB/11017-2002和Q/ZL177-2003等產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。以1kV全冷縮電纜終端四指套產(chǎn)品為例，具體措施如下。

2.1 改進(jìn)電纜附件基料（硅橡膠）配方

（1）母料、原膠：色膠（紅、黃、綠、黑）：SC-8硫化劑=10kg：19g：250g；

（2）相色帶、原膠：色膠（紅、黃、綠）：雙二四硫化劑=10kg：40g：100g；

（3）自粘帶、原膠：PT色膠：雙二四硫化劑=10kg：10g：100g。

2.2 優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計，改進(jìn)加工技術(shù)路線

（1）設(shè)計1kV全冷縮電纜終端四指套和絕緣管產(chǎn)品的圖紙。（2）按照圖紙加工1kV四指套和絕緣管的產(chǎn)品的模具，為了降低開發(fā)風(fēng)險，首先加工四指套模具和絕緣管的擠出機(jī)的口模模具，試模生產(chǎn)產(chǎn)品，依據(jù)公司產(chǎn)品檢驗和試驗標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行考核，各項指標(biāo)合格后再逐個加工其他型號的模具；并進(jìn)行跟蹤評價、改進(jìn)和驗收。（3）按照上述方式，按照圖紙加工1kV四指套和絕緣管的產(chǎn)品模具，試模生產(chǎn)、跟蹤評價、改進(jìn)及驗收。（4）改造擴(kuò)張設(shè)備，制做1kV四指套擴(kuò)張爪和1kV絕緣管的定徑套。（5）生產(chǎn)制作1kV多芯全冷縮電纜終端產(chǎn)品，并進(jìn)行改進(jìn)。（6）測試產(chǎn)品的機(jī)械性能、電氣性能和使用性能。（7）編制《安裝工藝》、《產(chǎn)品配套表》及產(chǎn)品說明書等技術(shù)資料，并做安裝操作試驗。

2.3 改進(jìn)生產(chǎn)工藝流程

（1）半成品1生產(chǎn)：原料混煉平板硫化 檢驗若合格則母料一次硫化注塑成型生產(chǎn)出半成品1（若不合格則返工）；

（2）半成品2生產(chǎn)：半成品1 檢驗若合格則進(jìn)行打磨、清潔噴涂、導(dǎo)電層注射，生產(chǎn)出半成品2（若不合格則返工或報廢）；

（3）成品生產(chǎn)：半成品2二次硫化檢驗若合格則成品包裝入庫（若不合格則返工或報廢）。

2.4 改進(jìn)安裝工藝，防止產(chǎn)品在安裝時出現(xiàn)某些結(jié)構(gòu)上的缺陷

全冷縮電纜附件產(chǎn)品除了產(chǎn)品本身具有內(nèi)表面易劃傷和產(chǎn)品端頭易開裂等這些結(jié)構(gòu)上的缺陷外，安裝過程中，因操作方法不當(dāng)，有時也會產(chǎn)生某些缺陷。因此在進(jìn)行產(chǎn)品的機(jī)械性能、電氣性能和使用性能測試及嚴(yán)格外觀檢查（無裂紋，無變形）的基礎(chǔ)上，改進(jìn)產(chǎn)品安裝工藝，也可以有效防止產(chǎn)品出現(xiàn)結(jié)構(gòu)上的缺陷。以1kV全冷縮電纜終端四指套產(chǎn)品安裝為例，具體說明如下：

（1）剝切電纜護(hù)套層、鎧裝和內(nèi)護(hù)層。將電纜一端清潔并校直，從端部量取電纜長度為500mm（根據(jù)工程現(xiàn)場需要，絕緣管最小可以縮短至400mm，加長不限），剝切去掉護(hù)套層；保留鋼鎧30mm，用綁扎線扎緊，其余剝切去掉；內(nèi)護(hù)層保留10mm，其余剝切去掉。（2）固定地線。用紗布帶打磨鋼鎧，去除的鋼鎧上的防銹漆或鐵銹，并將打磨部位清洗干凈，再用恒力彈簧將地線固定在鋼鎧上，注意事項：為了地線牢固，地線端頭要預(yù)留約20mm，回折在恒力彈簧的第2層上。（3）剝切絕緣層。剝切去掉每個相線的絕緣層，長度為從電纜端部量取接線端子孔深+3mm。（4）清理絕緣層。用清洗劑清洗各相線的絕緣體外表面。（5）包繞填充膠。將電纜芯線從根部分開，在護(hù)套層、鋼鎧和內(nèi)護(hù)層上包繞填充膠。從護(hù)套層端口開始向下半搭接拉伸繞包至少2層填充膠，長度約50mm（注意事項：以冷縮指套能夠輕松套入，并全覆蓋為宜），再繞包一層PVC膠帶。（6）安裝冷縮指套。將電纜芯線分開后套入指套，推至芯線根部，要求先抽出指端支撐條，收縮指端，再抽出尾端支撐條，收縮尾端；這里需要注意準(zhǔn)備工作：為方便安裝，指套套入電纜前，應(yīng)將指端的支撐條略微抽出一點，從里面看支撐條的端頭與指根對齊為準(zhǔn)，還要將電纜端頭用PVC膠帶包繞，防止安裝過程劃傷指套。（7）收縮絕緣管。將冷縮直管分別套入指套指端根部，拉出支撐條，從指套指端根部開始收縮固定。（8）壓接端子。去除相線端頭PVC膠帶，套入金屬端子，壓接固定，用銼刀打磨金屬端子去除尖角和毛刺，并用清洗紙將金屬碎削去除干凈。（9）安裝防水相色帶。在各相芯線上的金屬端子與絕緣管之間，半搭接拉伸纏繞硅橡膠防水相色帶2層，長度為分別搭接金屬端子和絕緣管約15mm。至此安裝完畢。

無鎧裝1kV四指套產(chǎn)品的安裝工藝：①剝切電纜護(hù)套層。將電纜一端清潔并校直，從端部量取電纜長度為500 mm（根據(jù)工程現(xiàn)場需要，絕緣管最小可以縮短至400mm，加長不限），剝切去掉護(hù)套層。②剝切絕緣層。從電纜端部量取長度為接線端子孔深+3mm，剝切去掉每個相線的絕緣層。③清理絕緣層。用清洗紙清洗各相線的絕緣體外表面。④包繞填充膠。將電纜芯線從根部分開，在護(hù)套層上包繞填充膠。從護(hù)套層端口開始向下半搭接拉伸繞包至少2層填充膠，長度約40mm（注意事項：以冷縮指套能夠輕松套入，并全覆蓋為宜），再繞包一層PVC膠帶。⑤安裝冷縮指套。將電纜芯線分開后套入指套，推至芯線根部，要求先抽出指端支撐條，收縮指端，再抽出尾端支撐條，收縮尾端；注意準(zhǔn)備工作：為方便安裝，指套套入電纜前，將指端的支撐條略微抽出一點，以從里面看支撐條的端頭與指根對齊為準(zhǔn)。⑥收縮絕緣管。將冷縮直管分別套入指套指端根部，拉出支撐條，從指套指端根部開始收縮固定；⑦壓接端子。套入金屬端子，壓接固定，用銼刀打磨金屬端子去除尖角和毛刺，并用清洗紙將金屬碎屑去除干凈。⑧安裝防水相色帶。在各相芯線上的金屬端子與絕緣管之間，半搭接拉伸纏繞硅橡膠防水相色帶2層，長度為分別搭接金屬端子和絕緣管約15mm。至此安裝完畢。

此外，還必須指出的是，在安裝到電纜上之前，全冷縮電纜附件產(chǎn)品處于高張力狀態(tài)下，因此必須保證在貯存期內(nèi)，產(chǎn)品不應(yīng)有明顯的永久變形或彈性應(yīng)力松弛，否則，在安裝在電纜上以后就不能保證有足夠的彈性壓緊力，從而不能保證良好的界面特性。

通過對1kV全冷縮電纜終端四指套產(chǎn)品的探討和研發(fā)，從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)和安裝工藝等方面著手，改進(jìn)了全冷縮電纜終端產(chǎn)品的使用性能。為提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低制造成本、縮短該類產(chǎn)品與國際同類產(chǎn)品的差距，實現(xiàn)早日達(dá)到國際標(biāo)準(zhǔn)，替代進(jìn)口提供了可借鑒的經(jīng)驗。對改變目前乃至今后我國急需的冷縮電纜附件系列產(chǎn)品的生產(chǎn)研發(fā)和供應(yīng)格局，滿足國內(nèi)對此類產(chǎn)品日益增加的需求，具有非常重要的經(jīng)濟(jì)價值和社會意義。

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