熱縮電纜接頭工藝的改進
隨著中低壓交聯聚乙烯絕緣電力電纜(以下簡稱交聯電纜)的普遍應用，熱縮電纜附件也占據了電力電纜附件也占據了電力電纜附件市場。目前，國內熱縮電纜附件的主要生產廠有四、五家。其附件配套及安裝工藝雖有不同，但在電纜中間接頭工藝中有關應力管的設置卻是基本相同的。那么，應力管的設置在l0kV交聯電纜中間接頭工藝中是否必須呢?下面筆者結合多年來安裝高、低壓電纜頭的經驗，從理論上分析論證如下。
1、電力電纜終端電場分布及應力管作用原理
電纜端部的電場分布比電纜絕緣層內的分布復雜得多，電場集中在靠近金屬護套邊緣的部位，并具有很大的軸向分量，傳統的油浸紙絕緣電纜(以下簡稱油紙電纜)，其沿紙帶表面的擊穿場強比垂直于紙帶表面的擊穿場強低得多，約為1/10左右。因此，既便是在中低壓電纜頭的制作中，應力錐的設置(在6一IOKV油紙電纜中為脹鉛口)是非常重要的，該工藝質量的好壞，直接影響電纜頭的壽命。
在中低壓熱縮電纜附件中，由于橡塑電纜無金屬護套，采用分相屏蔽結構，因而采用高介電常數的半導電材料制成應力控制管來改善電場分布(熱縮應力控制管的介電常數為25一40)，見圖2。從而使電纜終端處電場分布得以控制，使電場變得均勻了。
左邊:剝去金屬護套;右邊:剝去金屬護套和電纜絕緣層 t.電纜線芯;;2.電纜絕緣;;3.金屬護套lOkV熱縮電纜接頭工藝的改進—絕緣屏蔽應力管電纜絕緣電纜芯線圖2應力管改善端部電場分布圖濕度傳感器探頭, ,不銹鋼電熱管 PT100傳感器, ,鑄鋁加熱器,加熱圈 流體電磁閥
2、熱縮接頭取消應力管的理論依據
10kV及以下油紙電纜是統包屏蔽結構。中間接頭時，電纜金屬護套及屏蔽層均斷開(如常用的環氧樹脂灌注接頭無金屬外殼，只有地線相連)，電纜鉛包斷口處電場應力集中，接頭中心兩側的電場分布較圖1要復雜得多。因此，接頭工藝中的脹鉛對電場應力疏散是非常重要的。但是，由于lOkV及以下交聯電纜都采用了分相屏蔽結構，因此，熱縮接頭附件的工藝設計是按照“同結構逐層恢復”的原則進行的，其芯線絕緣屏蔽及銅屏蔽都得以恢復。熱縮接頭各相芯線連接結構及電場分布情況如圖3所示。比較圖1和圖3可以看出，油紙電纜接頭與交聯電纜熱縮接頭的電場分布情況有著根本的區別。 L、導電膠2.芯線3.芯絕緣4.半導電管5.接線管6，外絕緣管7.內絕緣管8.應力管9.芯絕緣屏蔽10.銅屏蔽層半導電管應力管內、外絕緣管圖3熱縮接頭芯連接結構及電場分布圖
交聯電纜熱縮接頭取消應力管有以下4條依據:
(1)交聯電纜熱縮接頭的電場畸變遠遠小于油紙電纜接頭，其存在的軸向分量是非常小的;
(2)應力管是由低電阻率材料制造的，其體積電阻率為1010，較絕緣管約低6個數量級，并且安裝后與半導電絕緣屏蔽層及半導電管緊密接觸，厚度又小，故可看作與絕緣屏蔽等電位;
(3)交聯電纜芯絕緣是擠塑而成的，沿電纜徑向與軸向絕緣強度基本一致，絕緣薄弱處只有絕緣與增強絕緣的結合界面，但此問題在工藝設計時已對界面滑閃作了充分考慮，故取消應力管不會對其帶來影響;
(4)由于lUkV及以下交聯電纜頭處的增強絕緣厚度較小，對接頭處電場分布影響不大。鑒于上述4條原因，在lOkV級熱縮電纜接頭工藝中取消應力管是合理可行的。
3、實際應用及建議
山東鋁業公司電解鋁廠自1992年開始將原來的lOkV油浸紙絕緣電纜更換為交聯電纜，在6條回路近1100m電纜的6個電纜接頭中采用了熱縮電纜接頭安裝工藝中取消應力管技術。通過近7年的運行結果來看，從未出現任何因取消應力管而引起的故障。由此建議:lOkV交聯電纜熱縮接頭可在各廠家現有工藝中考慮取消應力管的安裝工序;也可將半導電管及護套縮短，既可以減小接頭的總長度，由此可使接頭成本降低約5%一10%，批量生產時經濟效益是很可觀的。(上接第28頁)總生產能力達到30萬t，可新增用電約2億kWh，這是一個大的用電增長點。
4、結束語
通過近10年的技術改造與革新，實現了“一廠變兩廠”的目標，企業用電大幅度增長，有效地擴大了用電消費。在企業進行技術改造擴大生產能力，刺激電力消費增長的同時，要注意節約用電，進行節電技改，提高電能利用效率，降低單位產品電耗，才能具有良好的投資效益。
