一種新型二次電纜絕緣防護(hù)套頭的設(shè)計(jì)

張進(jìn)坤 黃觀雄 洪彬倬

摘要：為了防止二次回路作業(yè)電纜絕緣處理不當(dāng)造成誤碰二次電纜線芯金屬部分導(dǎo)致的開(kāi)關(guān)誤動(dòng)、直流接地或人身觸電等事故的發(fā)生，常常需要將二次電纜線芯進(jìn)行絕緣隔離。針對(duì)上述問(wèn)題，提出一種新型的二次電纜絕緣防護(hù)套頭的設(shè)計(jì)方案，有效解決了纏繞式絕緣包扎不嚴(yán)、膠布老化或電纜線頭易刺穿絕緣膠布等問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：二次回路;電纜絕緣;防護(hù)套頭

0? ? 引言

電網(wǎng)二次回路的作業(yè)經(jīng)常需要將二次電纜的線芯進(jìn)行絕緣隔離，以防止誤碰二次電纜線芯金屬部分導(dǎo)致的保護(hù)跳閘出口、直流接地或人身觸電等事故的發(fā)生。目前，對(duì)于二次電纜絕緣包扎常用的處理方法是采用絕緣膠布纏繞覆蓋金屬裸露端。這種絕緣隔離方法雖然簡(jiǎn)單，但作業(yè)重復(fù)率高、費(fèi)時(shí)長(zhǎng)，造成工作效率低。更為致命的是，如果纏繞包扎不到位，絕緣膠布老化或電纜線頭刺穿絕緣膠布等，均可能造成二次電纜線芯的金屬部分外露，存在直流接地、開(kāi)關(guān)誤動(dòng)等安全隱患。南網(wǎng)多起跳閘事件發(fā)生的直接原因就是由于絕緣包扎處理不當(dāng)而發(fā)生誤觸碰，如500 kV美林站“11·11”跳閘事件、500 kV鴨溪站“11·28”跳閘事件、220 kV洪灣電廠“2·8”跳閘事件等。

針對(duì)以上問(wèn)題，本文提出了一種新型的二次電纜絕緣防護(hù)套頭的設(shè)計(jì)方案，設(shè)計(jì)出一種絕緣防護(hù)良好、使用方便而且能夠重復(fù)使用的二次絕緣防護(hù)套。

1? ? 防護(hù)套的設(shè)計(jì)思路

目前市場(chǎng)上還沒(méi)有針對(duì)二次電纜絕緣包扎的防護(hù)套產(chǎn)品，市場(chǎng)上類似的產(chǎn)品主要有二次電纜的防塵封帽，通常采用橡膠材料制作而成，主要用于未使用的備用二次電纜線芯防塵。還有類似的二次電纜熱縮管，主要用于鎧裝二次電纜外屏蔽層接地引線固定。此外，還有用于鋼鐵廠、冶煉廠等高溫場(chǎng)合的防火耐高溫的電纜防護(hù)套，用于化工廠的具有耐腐蝕性的電纜防護(hù)套。

用于特殊場(chǎng)合的電纜防護(hù)套，通常采用具有相應(yīng)性能的材料制作而成，如耐高溫防護(hù)套通常采用的材料為間位芳綸，這是一種芳香族聚酰胺纖維，是有機(jī)耐高溫纖維中發(fā)展最快的品種，與其他常規(guī)纖維相比有著優(yōu)異的特性，主要表現(xiàn)在：優(yōu)異的耐熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性、電絕緣性、阻燃性[1]。

又如耐燒蝕的電纜防護(hù)套，主要采用硅橡膠材料制作，硅橡膠以硅氧鏈為主鏈，其硅原子上可以連接甲基、乙烯基、苯基等有機(jī)側(cè)基，是一種兼具有機(jī)和無(wú)機(jī)性質(zhì)的特種合成橡膠，具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性，較好的耐高溫、耐老化、耐電暈性能，絕緣性能良好，具有很強(qiáng)的抗硝化甘油遷移能力和熱解少煙性，是一種較好的耐燒蝕包覆材料[2]。

因此，本文設(shè)計(jì)的二次電纜絕緣防護(hù)套，選用尼龍66材料[3]，它具有良好的阻燃性、絕緣性和伸縮性，較好的回彈性、耐磨性、耐熱性和疲勞強(qiáng)度，相比橡膠材料又剛性較好。

2? ? 防護(hù)套的設(shè)計(jì)

電纜防護(hù)套主要針對(duì)二次電纜裸露線芯進(jìn)行絕緣包覆，采用尼龍66材料制作而成。該防護(hù)套頭，外形為圓柱形狀，兩外雙層結(jié)構(gòu)，內(nèi)設(shè)有帶有開(kāi)口的容置腔，容置腔內(nèi)設(shè)有夾塊，夾塊設(shè)有與容置腔連接的3個(gè)夾瓣，夾瓣能夠相對(duì)于容置腔進(jìn)行彈性形變，3個(gè)夾瓣之間形成通道，該通道用于二次電纜插入，電纜套頭對(duì)其進(jìn)行包覆，從而起到防護(hù)作用，如圖1和圖2所示。

外層設(shè)有防滑層，在外壁上周向設(shè)置的若干層凸起結(jié)構(gòu)呈螺紋狀，用于增加絕緣套筒外側(cè)壁與使用者之間的摩擦力，當(dāng)二次電纜插入絕緣套頭時(shí)能夠起到防滑作用，避免使用者使用絕緣防護(hù)套時(shí)出現(xiàn)滑脫問(wèn)題。

外殼用于對(duì)插入內(nèi)腔的二次電纜線芯進(jìn)行密封防護(hù)，防止外物觸電和相間及對(duì)地短路，耐壓等級(jí)達(dá)到3.5 kV。套頭內(nèi)部由3個(gè)夾層狀彈性塊構(gòu)成，利用尼龍66材料的回彈性，當(dāng)二次電纜線芯插進(jìn)套頭內(nèi)腔時(shí)，彈性塊對(duì)線芯進(jìn)行擠壓，彈性塊的夾瓣發(fā)生彈性形變，產(chǎn)生較大的形變擠壓力，阻礙線芯的滑脫，如圖3所示。

當(dāng)二次電纜線芯不需要防護(hù)套頭包覆時(shí)，使用者一只手握緊電纜防護(hù)套防滑層，另一只手用力將二次電纜往電纜防護(hù)套內(nèi)腔外側(cè)拉拽，電纜即可除去包覆。

綜上所述，本文設(shè)計(jì)的二次電纜絕緣防護(hù)套頭具有使用方便、可重復(fù)利用、包覆效果良好、操作效率高、外觀好看等優(yōu)點(diǎn)。

3? ? 防護(hù)套的應(yīng)用

電網(wǎng)二次回路的作業(yè)經(jīng)常需要將二次電纜的線芯進(jìn)行絕緣隔離，以防止誤碰二次電纜線芯金屬部分導(dǎo)致的保護(hù)跳閘出口、直流接地或人身觸電等事故的發(fā)生。相對(duì)傳統(tǒng)纏繞包扎的方法，應(yīng)用本文設(shè)計(jì)的絕緣防護(hù)套能有效避免二次電纜線芯纏繞包扎不到位，絕緣膠布老化或電纜線頭刺穿絕緣膠布的問(wèn)題，且具有絕緣防護(hù)良好、使用操作方便、可重復(fù)使用等優(yōu)點(diǎn)。

目前該絕緣防護(hù)套已應(yīng)用到陽(yáng)江供電局部分生產(chǎn)班組，圖4為某220 kV變電站110 kV某線路保護(hù)更換改造跳閘回路接入穩(wěn)控系統(tǒng)時(shí)絕緣防護(hù)套頭的應(yīng)用;圖5為某220 kV變電站新建間隔接入110 kV母線保護(hù)工作時(shí)絕緣防護(hù)套頭的應(yīng)用;圖6為某變電站更換端子箱內(nèi)加熱及除濕交流電源空氣開(kāi)關(guān)時(shí)拆除二次電纜應(yīng)用絕緣防護(hù)套頭的圖例;圖7為某變電站某開(kāi)關(guān)間隔遙信回路發(fā)生直流接地故障時(shí)，故障查找中臨時(shí)拆除二次電纜應(yīng)用絕緣防護(hù)套頭。

對(duì)于二次電纜防護(hù)套頭的應(yīng)用場(chǎng)合，本文不再一一列舉，總而言之，其適用于所有涉及二次電纜拆除或接入的工作，應(yīng)用場(chǎng)合廣泛。

4? ? 結(jié)語(yǔ)

隨著電網(wǎng)的快速發(fā)展，電網(wǎng)二次回路的作業(yè)也越來(lái)越多，而施工作業(yè)人員存在技能水平參差不齊、部分人員安全習(xí)慣不佳的問(wèn)題，涉及二次電纜拆接時(shí)作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)難以把控。本文設(shè)計(jì)的新型二次電纜絕緣防護(hù)套頭，從包覆原理上有效避免了傳統(tǒng)纏繞式包扎因人而異的包扎方法產(chǎn)生的包扎不到位，絕緣膠布老化或電纜線頭刺穿絕緣膠布等問(wèn)題，具有絕緣防護(hù)良好、使用方便且能夠重復(fù)使用的優(yōu)點(diǎn)，推廣應(yīng)用前景廣闊。

[參考文獻(xiàn)]

[1] 甘露，王鵬，張波.淺談電線電纜用防護(hù)套[J].光纖與電纜及其應(yīng)用技術(shù)，2014（5）：36-38.

[2] 周傳忠，劉小艷，吳福迪，等.隔熱耐燒蝕硅橡膠防熱套研制[J].環(huán)境工程，2014，32（S1）：1065-1068.

[3] 李輝，王旭華，楊春兵，等.阻燃尼龍66的研究進(jìn)展[J].工程塑料應(yīng)用，2011，39（4）：97-99.

收稿日期：2019-12-10

作者簡(jiǎn)介：張進(jìn)坤（1989—），男，廣東陽(yáng)江人，工程師，研究方向：繼電保護(hù)生產(chǎn)運(yùn)行。