10kV电缆中间接头选型研究

10kV电缆中间接头选型研究

陈炎峰

广东电网有限责任公司广州黄埔供电局 广东广州 510000

摘要

随着城市化进程的深入及加速，10kV配电线路电缆化率大幅提高，复杂环境下运行的电力电缆也越来越多，电缆运维所需面对的技术问题也随之越来越多，提高电缆供电可靠性，电缆中间接头技术是一个无法绕开的环节。本文通过分析目前常用的热缩/冷缩/绕包式/熔接式的几种电缆中间接头技术特点，指出不同电缆中间接头的制作技术和验收要点，探索了场景式的电缆中间接头选型指引，聚焦关键环节，有效提高了电缆运行的可靠性。

关键词: 中间接头 热缩 冷缩 绕包 熔接 场景式

1、前言

电缆线路，综合历史数据分析，出现故障的，以电缆中间接头为主，电缆终端头次之，电缆本体为少。增强电缆中间接头的适应性和质量是提高电缆线路运行可靠性的关键。

2、电缆中间接头的常用类型

   目前，常用的电缆中间接头类型主要有热缩电缆接头、冷缩电缆接头、绕包式电缆接头、熔接式电缆接头；这几种电缆接头制作技术有共同点，也各有千秋，成品的利弊也比较鲜明。

2.1电缆中间接头普遍制作方法。

2.1.1冷缩电缆中间头

冷缩电缆头的基本原理是利用冷缩管的收缩性，使冷缩管与电缆完全紧贴，同时用半导电体自粘带密封端口。

总体流程是第一步先剥外护套、钢铠和外护套，这一步需要注意的是在切割时不能伤到电缆，防止钢铠松脱；第二步是安装和固定钢铠接地线及铜屏蔽接地线。这一步需要注意的是让接地线连接牢固，接触良好，钢铠地线与铜屏蔽地线分开；尾部做好防水处理；第三大步是安装冷缩三芯分支、护套管、色标等附件，这一步要注意做好倒角、清洁和涂抹硅脂；第四大步是安装接线端子，这一步关键是要通过半导电带绕包方式改善接线端子端部的局部电场集中；第五大步是做整体清洁；第六大步是安装自粘带及热熔胶等防潮和密封措施。

2.1.2热缩电缆中间头

热缩电缆头的制作与冷缩电缆中间头的制作总体流程上比较类似，不同的是热缩电缆头热缩管通过加热收缩来进行收紧固定，而冷缩电缆头冷缩管用内衬管抽出来进行收紧固定。

2.1.3 绕包式电缆中间头

主要工艺原理就是从线芯、内半导电层、主绝缘、外半导电层、铜屏蔽层、填充层、内护套、铠装层、外护套，依次用优于原电缆材料的特种电气胶带和装甲带由内向外逐层恢复电缆的内部结构，相当于手工再造一段电缆。

2.1.4 熔接直通头

熔接直通头的基本思路也是通过手工再造一段电缆，与绕包式不同的是，熔接直通头的线芯不是通过压接管进行压接，而是通过熔化线芯导体进行连接；同时，熔接直通头的绝缘层也不是通过应力锥来改善，而是通过同源材料经过加热熔化生成连接。

2.2 电缆中间接头特性比对

针对上述比较有代表性的四种电缆中间接头技术，在接下来将从技术原理、可靠性、经济成本、制作时间四方面进行分析比对。

2.2.1 冷缩电缆中间接头与热缩电缆中间接头

从制作技术原理上说，冷缩电缆中间接头与热缩电缆中间接头是同一理念层面的技术。热缩电缆头相对此前技术，改善了应力锥的构成方法，节约了金属。冷缩电缆头由热缩电缆头的基础上发展而来，具有热缩电缆头的部分优点，还具有安装时间短、径向压力恒定持久、施工方便。总体而言，冷缩电缆头的全面性要优于热缩电缆中间头。另一方面，热缩电缆头在防御外部水份方面则要优于冷缩电缆头。在经济方面，同一技术等级的电缆中间头，冷缩型要稍贵于热缩型；在制作时间上，冷缩型电缆接头制作时间要比热缩型电缆接头制作时间要短。

2.2.2 绕包式电缆中间接头与熔接式直通头

从制作思路上说，绕包式电缆中间接头与熔接式直通头都是向着再造电缆本体的方向的技术，此两者都能彻底防住内外水汽；能转弯制作；电缆长度不足时可以加长线芯制作。通俗的来说，绕包式电缆中间接头是介于冷缩电缆中间接头与电缆本体之间的技术产品，而熔接直通头这是逼近电缆本体的技术产品。绕包式的导体线芯连接仍然使用压接管进行压接；绝缘层通过绕包重构。熔接直通头是通过熔接导体和熔化成型绝缘层来重构线芯和绝缘层。所以，二者工艺上的一个首要区别就是绕包式无需动火；熔接直通头式电缆中间头制作需要动火。在物理延伸上说，绕包式理论上电缆余量不足时可以在很大长度余量上加线芯延长接头；熔接直通式电缆中间接头延长线芯限于熔接时的差异及过热对线芯绝缘的老化影响，其延长长度比较有限。但相对于逼近电缆本体上说，熔接直通电缆接头要比绕包式电缆接头更贴近电缆本体，在同一水平按标准施工的基础上，熔接式直通电缆接头的过流性能、绝缘性能及场强均衡性能要优于绕包式电缆接头。在经济上，熔接式直通电缆接头要贵与绕包式电缆接头；在制作时间上，绕包式电缆接头的制作时间要短于熔接式电缆接头。

2.2.3 冷缩电缆接头或热缩电缆接头与绕包式电缆接头或熔接式电缆接头

这两组是不同思路的技术，但在同一时代先后进入了应用，不属于隔代的技术产品，所以也很有必要对这两组产品进行分析比对。

在技术角度，绕包式或熔接式电缆接头是比冷缩式电缆接头或热缩电缆接头更前沿的技术。

在可靠性量化，绕包式或熔接式电缆接头是比冷缩式电缆接头或热缩电缆接头更可靠和灵活。

在经济层面，绕包式或熔接式电缆接头是比冷缩式电缆接头或热缩电缆接头更贵。

在制作时间方面，绕包式或熔接式电缆接头的制作时间要远远大于冷缩式电缆接头或热缩电缆接头的制作时间。

2.2.4 特性比对结论

综上所述，可以得出以下序列：

可靠性：熔接直通式>绕包式>冷缩式>热缩式

经济性：热缩式>冷缩式》绕包式>熔接直通式

制作时间：熔接直通式>绕包式》热缩式>热缩式

3、场景式选型

综合上述4种电缆中间接头的特性比对，可见电缆中间接头的特性不是单一和线性的，各种接头皆有其自身非常突出的优点，没有最好，只有最适宜。因此选用什么类型的电缆中间接头，需要根据具体的场景来决定。

3.1 适用于热缩式电缆中间接头

环境潮湿，电缆经常处于水浸。具有较充足电缆中间接头制作时间，适宜动火作业环境，制作空间充裕。

3.2 适用于冷缩式电缆中间接头

环境干燥，电缆运行环境较好，具有较充足电缆中间接头制作空间，制作时间需要较短，需要控制综合成本。

3.3适用于绕包式或者熔接式电缆中间接头

环境适宜电缆运行标准环境，无法新敷电缆，重点保供电线路，具有充裕制作时间，电缆中间接头井长度足够。

4、下一阶段思考

    上述几种电缆中间接头技术，设计上可靠性是按照超越电缆本体的可靠性设计的，成本也比相同长度的电缆本体要高，理论上可靠性要高于电缆本体。但从实际运行的数据和经验上来看，却不是这个结论，往往电缆出故障的地方都是电缆中间接头的位置。这给我们思考，各种形式的电缆中间接头在电场强度均衡、防潮防水、制作工艺上，在技术层面如何进一步更好更容易制作、电缆场强均衡真正达到甚至超过电缆本体水平、能在水下长时间运行仍能防潮防水，仍有很大研究进步空间。