熱縮與冷縮型電力電纜附件在礦井供電中的應(yīng)用

趙安省

摘要：為了使電纜線路能長(zhǎng)期安全運(yùn)行，及時(shí)恢復(fù)供電。通過對(duì)以往電纜接頭、終端頭安裝工藝的分析，提出了采用耐壓強(qiáng)度高、導(dǎo)體連接良好，機(jī)械強(qiáng)度大、密封可靠，能防止水分侵入、體積小、節(jié)省金屬、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的熱縮、冷縮型電力電纜中間接頭、終端頭，有效地解決了電纜連接費(fèi)力、費(fèi)時(shí)的問題。實(shí)踐表明：通過使用電纜熱縮、冷縮中間接頭、終端頭有效地解決了電纜線路的薄弱環(huán)節(jié)。對(duì)提高工作效率、迅速恢復(fù)供電有著十分積極的作用。

關(guān)鍵詞：電纜接頭;終端頭;熱縮;冷縮工藝;現(xiàn)狀分析;使用效果

一、以往電纜線路終端頭、中間接頭的樣式和制作的步驟概況

建礦較早的礦井，供電線路電纜接頭多采用生鐵接頭盒、鉛套管接頭和環(huán)氧樹脂接頭三種。

電纜中間接頭和終端頭的制作，主要有以下幾個(gè)步驟：1、切除多余的電纜;2、剝除電纜包括保護(hù)層;3、導(dǎo)體連接;4、包繞絕緣;5、裝配接頭盒并罐絕緣膠;6、安裝接地線和懸掛好接頭和終端盒。

制作前，為了保證電纜接頭和終端頭的質(zhì)量，除了嚴(yán)格地選用材料，采用優(yōu)良的電纜頭型式外，還必須嚴(yán)格的遵守工藝規(guī)程和決定正確的剝切尺寸。采用不同的接頭型式有不同的工藝規(guī)程和不同的剝切尺寸。

二、簡(jiǎn)要介紹以往電纜接頭的制作工藝

1.切除多余的電纜

電纜在敷設(shè)時(shí)所留的長(zhǎng)度，一般比接頭或終端頭所需要的要稍長(zhǎng)，在選定了接頭的中心位置或終端頭的安裝位置時(shí)，電纜的末端應(yīng)流出一定的富裕長(zhǎng)度。并將多余的部分切除。同時(shí)檢查電纜是否受潮。

2.剝除電纜的保護(hù)層

剝除電纜的保護(hù)層之前，為了防止鋼鎧散開，必須根據(jù)預(yù)先確定的電纜末端的剝切尺寸，在鋼鎧上打兩道卡子，卡子可以用細(xì)銅絲（或電纜本身的鋼帶）制作，將細(xì)銅絲包在電纜鋼鎧上，保證斷面成圓形。第一道卡子（下壓接地線）打好后，將接地線（自備的符合要求的裸銅線）沿電纜軸向向后順置好，并在離第一道卡子的距離為電纜直徑長(zhǎng)度的地方，在鋼鎧和地線外打上第二道卡子。打卡子時(shí)應(yīng)順著原來鋼鎧纏繞的方向，以免鋼鎧松動(dòng)。在第一道卡子邊緣1-2毫米處將鋼鎧鋸一環(huán)形深痕，約為鋼鎧厚度的三分之二，用螺絲刀在鋸痕處將鋼帶挑起，用鉗子用力剝除。然后逐一按照安裝要求剝除電纜保護(hù)層。同時(shí)細(xì)心地依照安裝順序套上接頭或終端頭的部件。

3.導(dǎo)體連接

各個(gè)電纜芯對(duì)準(zhǔn)后，把多余的長(zhǎng)度鋸下，按連接管長(zhǎng)度的一半加4-5毫米切除線芯末端的絕緣層進(jìn)行連接工作，礦井電纜連接多采用壓接的方法。壓接工具多采用手動(dòng)液壓鉗（早期多使用機(jī)械壓鉗）每個(gè)導(dǎo)體末端同連接管或接線耳都應(yīng)壓接兩處（即壓出兩個(gè)凹坑）。

三、交聯(lián)聚乙烯電纜熱縮終端頭和中間接頭制作的工藝

熱縮型電纜終端頭和中間接頭分紙絕緣電纜型和交聯(lián)電纜型兩大類，前者適用于浸漬紙電纜，或者適用于交聯(lián)和塑料電纜。兩種類型的電纜附件在結(jié)構(gòu)上的主要區(qū)別是：紙絕緣型由隔油管而后者沒有。

高壓交聯(lián)聚乙烯電纜在礦井供電中的廣泛使用，有必要采用新材料、新工藝制作電纜接頭和終端頭。高、低壓熱縮型、冷縮型電力電纜附件得到了廣泛的應(yīng)用。

交聯(lián)電纜熱縮型終端頭的制作工藝如下：

1.剝除電纜和裝設(shè)接地線

根據(jù)終端頭支架與連接設(shè)備之間的距離決定剝切外護(hù)套的尺寸。首先將電纜調(diào)直固定，根據(jù)使用說明書的要求剝切電纜末端的外護(hù)套。保留一定尺寸的鋼鎧、內(nèi)護(hù)層、去除多余的鋼鎧、內(nèi)護(hù)層;摘除電纜填充物。在電纜端部臨時(shí)包纏PVC膠帶，防止銅屏蔽脫落。用三角錐把地線端頭塞入線芯之間使三根線芯叉開。將地線繞銅屏蔽外一周，用恒力彈簧固定。用第二個(gè)恒力彈簧把地線固定在鋼鎧上。在鋼鎧、恒力彈簧處繞包填充膠，繞包表面要平整。

2.固定三指套

在填充膠外面涂上少許硅脂，便于三只套順利套入，套入三只套用力壓倒底，從中部均勻加熱使其收縮。

3.剝除銅屏蔽層、固定應(yīng)力管

保留60毫米的銅屏蔽層，剝除其余銅屏蔽。將線芯上的相色標(biāo)記分別對(duì)應(yīng)地系在三只套的各分支上。保留20毫米的半導(dǎo)電層，其余半導(dǎo)電層全部剝除。用砂紙把線芯絕緣體表面打磨光滑，徹底清除半導(dǎo)電質(zhì)。用清洗紙把線芯絕緣體表面擦拭干凈，清洗劑揮發(fā)干后再線芯絕緣體表面均勻地涂上一層硅脂。套入應(yīng)力管，搭接銅屏蔽10毫米，小火加熱收縮。

4.固定絕緣管、壓接端子

將絕緣管套入三指套根部，從指套端開始加熱收縮。根據(jù)終端的安裝要求調(diào)整三根線芯長(zhǎng)度，根據(jù)端子孔深加5毫米的長(zhǎng)度剝除線芯絕緣，并將線芯絕緣削成鉛筆頭狀。將端子套入并壓接，去除端子的壓痕棱角，清潔其表面。用填充膠在端子和線芯絕緣處包繞，填平鉛筆頭處凹槽和端子壓痕。搭接線芯絕緣5毫米。

四、交聯(lián)聚乙烯電纜冷縮終端頭的制作工藝

1.剝切電纜

將電纜調(diào)直固定，從電纜末端量取尺寸，保留30毫米鋼鎧，其余剝除。保留20毫米內(nèi)護(hù)層，其余剝除。用PVC膠帶在線芯端部臨時(shí)包繞，防止銅屏蔽脫落。

2.裝設(shè)接地線

用砂紙或銼刀打磨鎧裝的表面，去除涂層。用恒力彈簧將地線固定在鎧裝層上。在恒力彈簧和鎧裝表面包繞兩層J-20絕緣自粘帶，使之與待裝的電纜銅屏蔽上的地線絕緣。先分開三根線芯，將銅屏蔽地線端部用三角錐壓入三芯中間，并將地線沿三根銅屏蔽外的根部繞包一周。用恒力彈簧將地線卡緊在銅屏蔽上，兩地線不能重疊。在恒力彈簧和屏蔽地線上先包繞填充膠后，在繞包兩層J-20絕緣自粘帶。自粘帶外必須包繞一層PVC帶。以便指套的支撐條能順利拉出。

3.安裝三支套

先將三支套體端和支端的螺旋支撐管內(nèi)預(yù)留的拉條向外露出。調(diào)整線芯，套入三支套，并壓到底部。先拉出支套護(hù)套端的拉條使之收縮。在依次按照上述方法抽出支套支端的三根支撐管。在抽出拉條過程中，為了避免支撐螺旋管條卷曲而折斷，應(yīng)按逆時(shí)針方向環(huán)繞向外拉出。

4.安裝護(hù)套管

在三個(gè)線芯上分別套入護(hù)套管，輕輕抽動(dòng)拉條，當(dāng)螺旋支撐管底部與護(hù)套平齊的時(shí)候停止，將護(hù)套管移到支套指端底部，使其不再滑動(dòng)。按逆時(shí)針方向環(huán)繞向外拉出支撐條，直至整個(gè)護(hù)套管均勻收縮完畢。

5.剝切銅屏蔽和半導(dǎo)電層

所示的尺寸剝切銅屏蔽和半導(dǎo)電層。在半導(dǎo)電層和銅屏蔽層處包繞半導(dǎo)電帶兩層（半導(dǎo)電帶要拉伸200%使用）。從護(hù)套管頂端向下25毫米處，用對(duì)應(yīng)電纜相位顏色的PVC相色帶繞一環(huán)形標(biāo)記。

五、冷縮型電纜中間接頭的制作工藝

1.剝除絕緣體、銅屏蔽、半導(dǎo)電層、絕緣層

確定電纜開剝尺寸，長(zhǎng)短量取800毫米;短短量取600毫米。用電工刀環(huán)切割電纜外護(hù)套，沿從內(nèi)向外豎直方向切開，就可以剝除電纜外護(hù)套。從電纜外護(hù)套端口往外量取30毫米的鋼鎧，用鐵絲擰緊固定，用鋼鋸環(huán)向切斷一半鋼鎧，用鋼絲鉗夾緊撕開，在鋸斷另一半鋼鎧并撕開。（切割時(shí)用螺絲刀保護(hù)，以免傷及內(nèi)護(hù)套）剝除鋼鎧后，從鋼鎧斷頭在內(nèi)護(hù)層上往外量取100毫米，環(huán)切后，在從內(nèi)向外豎切，剝除內(nèi)護(hù)層，割斷填充物。（注意切割時(shí)運(yùn)刀方向應(yīng)從上往下）輕輕掰開三根電纜線，從電纜線頂端向下量取215毫米，用PVC膠帶纏繞標(biāo)記，在銅屏蔽標(biāo)記頂端環(huán)切（切割深度為銅屏蔽層的2/3）以免傷及絕緣層。用手將各相銅屏蔽層剝?nèi)?。從銅屏蔽層外端向外在外半導(dǎo)電層上量取50毫米，環(huán)切半導(dǎo)電層，再?gòu)睦锵蛲庳Q切，分別用鉗子撕剝各相外導(dǎo)電層，用鉗子撕剝到根部時(shí)，再用手小心撕斷。在外半導(dǎo)電層的斷口處，用刀削出45度的坡口，緊挨端口纏繞3層PVC膠帶，保護(hù)絕緣層，用砂紙把坡口打磨光滑，解掉PVC膠帶。從各相電纜頂端向里，取中間連接管一半的長(zhǎng)度環(huán)切絕緣層，從里向外豎切，剝掉絕緣層和內(nèi)導(dǎo)電層，露出導(dǎo)線;在絕緣層斷口處，用電工刀分別切出45度的坡口，用砂紙打磨光滑。兩端電纜按同樣的尺寸、同樣的方式同時(shí)開剝完成。

2.套入冷縮接頭主體、壓接中間連接管

從開剝較長(zhǎng)的電纜端分相套入冷縮接頭主體;較短的電纜端頭分別套入銅屏蔽網(wǎng)套。（注意：冷縮接頭主體套入時(shí)，塑料拉條拉出端方向靠?jī)?nèi)）用壓接鉗按要求分別壓接各相中間連接管，一般采用點(diǎn)壓的方式;每相各端壓兩道，保證緊密連接，把中間連接管打磨光滑，壓接后，兩根電纜就成一根了。用電纜清潔紙清潔絕緣層和連接管。

3.收縮冷縮接頭主體、安裝銅屏蔽網(wǎng)、地線

在外半導(dǎo)層向內(nèi)取15毫米，用PVC膠帶纏繞作為標(biāo)記，作為定位收縮點(diǎn)，從標(biāo)記帶起向內(nèi)量取360毫米的距離作為另一個(gè)收縮點(diǎn)。用PVC膠帶纏繞作為標(biāo)記。并均勻地在上面涂抹硅脂膏。將冷縮接頭對(duì)準(zhǔn)收縮定位點(diǎn)，抽出支撐條、使其自然收縮。用同樣的方式收縮其它冷縮管。拉開銅屏蔽網(wǎng)套，套在各相冷縮接頭主體之外，用砂紙打磨銅屏蔽層，在長(zhǎng)的電纜端將地線末端插入三芯電纜分叉處，將地線繞包3相銅屏蔽層一周后引出，用恒力彈簧將地線和銅屏蔽網(wǎng)套一起與三芯電纜銅屏蔽層扎緊，同時(shí)把地線另一端拉到電纜的短端，用砂紙打磨短端銅屏蔽層，用同樣的方式用恒力彈簧扎緊。再在兩端恒力彈簧上纏繞兩層PVC膠帶，保證兩端恒力彈簧不松脫?；靥钐畛湮?，用PVC膠帶纏繞扎緊，再用透明的PVC膠帶半搭接纏繞一周（從電纜的長(zhǎng)端到電纜的短端）末端打結(jié)固定。用防水膠帶半重疊纏繞（從電纜的長(zhǎng)端到電纜的短端）一周。用鋸條、砂紙打磨鋼鎧去掉防銹漆，用恒力彈簧把第二根地線固定在鋼鎧的一端，并繞在防水膠帶上至另一端鋼鎧并用恒力彈簧固定。在兩端恒力彈簧上包纏2層PVC膠帶，用透明的PVC膠帶半重疊纏繞（從電纜的長(zhǎng)端到電纜的短端）一周，將地線扎緊，兩端搭接外護(hù)套100mm，用防水膠帶半重疊再纏繞一周（從電纜的長(zhǎng)端到電纜的短端），搭接透明的PVC膠帶。

4.安裝裝甲帶

操作人員戴好乳膠手套，打開裝甲帶外包裝口，包裝打開后的裝甲帶，必須15秒之內(nèi)使用，否則將迅速硬化，半重疊纏繞裝甲帶至另一端，搭接外護(hù)套，然后回纏，直到把配套的裝甲帶用完。至此冷縮中間接頭制作完畢。

六、熱縮、冷縮電纜終端頭及中間接頭的優(yōu)越性

傳統(tǒng)的電纜終端接頭常見的由鼎足型、扇形和倒掛型三種;常見的戶內(nèi)終端頭由漏斗型、鉛手套型、干包型、環(huán)氧樹脂型、生鐵盒等。礦井供電中常用的是：戶外鼎足型、戶內(nèi)漏斗型;而井下使用的中間接頭是統(tǒng)包型電纜接頭生鐵盒（或自制的鑄鐵盒）。以上不論是終端或是中間接頭，制作、安裝、固定費(fèi)時(shí)費(fèi)力。最要緊的是必須分次灌注融化的電纜膠，用于密封、絕緣。電纜制作工藝、選料、選材不容忽視，保證安裝質(zhì)量難度大。后續(xù)維護(hù)任務(wù)重。熱縮、冷縮型電纜制作工藝簡(jiǎn)單，采用一家的產(chǎn)品，制作工藝不變，只要是合格的產(chǎn)品，不必在選材、選料上費(fèi)心。不用灌注電纜膠。極大地提高了工作效率。后續(xù)維修量很小。然而，在井下進(jìn)行熱縮型電纜中間頭制作時(shí)，由于要使用燃油噴燈或者噴槍、液化氣，施工時(shí)應(yīng)符合礦井的有關(guān)規(guī)定，施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)符合安全的要求、現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)有滅火器材，注意防火防爆。環(huán)境濕度大的應(yīng)采取一定的措施。熱縮電纜中間接頭在井下使用的缺點(diǎn)，正是冷縮中間接頭的優(yōu)點(diǎn)。故建議在井下使用冷縮中間接頭。以保證施工的安全。

七、熱縮、冷縮電纜接頭在應(yīng)用中的注意事項(xiàng)

制作熱縮、冷縮電纜接頭，首先應(yīng)培訓(xùn)電氣作業(yè)人員、熟悉熱縮、冷縮電纜接頭的制作工藝。通過觀看視頻資料、細(xì)讀安裝說明書，掌握制作熱縮、冷縮電纜接頭的重點(diǎn)和難點(diǎn)。比如熱縮電纜終端頭，接線端子壓接時(shí)，點(diǎn)壓要到位，壓坑深度應(yīng)一致;剝切的半導(dǎo)層距離線芯斷口的距離要在200毫米左右;加熱收縮三支套、絕緣管材時(shí)加熱的起點(diǎn)應(yīng)牢記等。冷縮接頭要注意冷縮的定位點(diǎn);注意冷縮管的套入方向;拉動(dòng)支撐條收縮時(shí)應(yīng)逆時(shí)針方向環(huán)繞緩慢向外拉出;冷縮終端頭安裝完畢后將支套搭接在電纜外護(hù)套部位向上翻起，繞包兩層防水膠帶后恢復(fù)原狀等。其次要注意技能培訓(xùn)，平時(shí)利用廢舊電纜，按制作工藝要求，注意事項(xiàng)，進(jìn)行崗位練兵活動(dòng)，從校直電纜、開剝電纜、剝除鋼鎧、內(nèi)護(hù)層、安裝地線、尺寸量取、剝切屏蔽層、半導(dǎo)電層、噴槍、噴燈使用等工藝入手，著重練習(xí)作業(yè)人員的“刀功、鋸功”。

再次要有保證安全工作的組織措施和技術(shù)措施。通過“三位一體”的精準(zhǔn)訓(xùn)練，無論是進(jìn)行電纜安裝、搶修工作，作業(yè)人員都能做到胸有成竹，制作起電纜接頭時(shí)得心應(yīng)手。

結(jié)語(yǔ)

河南宏基煤業(yè)有限公司供電系統(tǒng)電纜供電線路大量采用熱縮、冷縮電纜終端接頭和中間接頭，極大地提高了供電安全，減少了平時(shí)、汛期的維修、搶修量。冷縮型電力電纜附件的推廣使用，克服了熱縮型電力電纜使用噴槍、噴燈應(yīng)注意適當(dāng)遠(yuǎn)離熱縮材料、嚴(yán)格控制用火溫度;注意防范火災(zāi)的弊端。雖然價(jià)格比熱縮型電力電纜附件昂貴，仍然是值得推廣使用的。

參考文獻(xiàn)：

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[2] 內(nèi)外線電力工、配電所值班工（下冊(cè)）? 鐵道部機(jī)務(wù)局組織編寫 中國(guó)鐵道出版社 1987年版。

[3] 熱縮、冷縮電纜附件說明書。