高壓橡套電纜火補技術的研究與應用

田春苗　吳巖　李東來

摘 要：文章首先介紹了MYPTJ-3.3/6KV系列高壓系統電纜的應用范圍、結構和功能，然后重點闡述了高壓橡套電纜的連接及修補技術的問題提出及解決辦法，最后介紹了修補技術的應用在曉明礦取得成功后所獲得的經濟效益及推廣價值。

關鍵詞：高壓橡套電纜；修補技術；應用

1 高壓橡套電纜的應用范圍、結構及功能

1.1 高壓橡套電纜的應用范圍

MYPTJ-3.3/6KV系列高壓橡套電纜主要應用于煤礦井下供電距離較遠不能由采區變電所低壓直接供電的供電系統中，尤其是綜采工作面變電列車、采煤或掘進的皮帶機等負荷均使用這類電纜做為供電電纜。

1.2 MYPTJ-3.3/6KV系列高壓橡套電纜的結構

MYPTJ-3.3/6KV系列高壓橡套電纜主要有動力線芯導體、動力線芯橡皮絕緣層、絕緣屏蔽層（金屬屏蔽和半導體屏蔽層組成，兼做接地線）、內護套、監視線芯及半導體導電帶包層、外護套六大部分組成。

1.3 MYPTJ-3.3/6KV系列高壓橡套電纜的功能

使用高壓橡套電纜的供電方式：采區變電所高壓開關——高壓橡套電纜——移動變電站——低壓電纜——低壓開關——負荷。這種供電方式中由于使用了高壓橡套電纜，增加了6KV高壓供電的距離，使系統的供電電壓損耗大大降低，保證了負荷端的端電壓，確保了負荷的可靠運行。

供電方式如圖：

圖中： 1為高壓開關；2為MYPTJ-3.3/6KV系列高壓橡套電纜；3為移動變電站；4為低壓電纜；5為負荷饋電開關

2 高壓橡套電纜的修補

2.1 高壓電纜在使用過程中需要連接、修補的原因

2.1.1 高壓電纜在日常使用中往往會因為某一點的絕緣降低而產生接地或短路故障，故障點必須查出進行修補處理。

2.1.2 在軌道敷設的高壓電纜由于車輛掉道刮、卡、砸到高壓電纜造成電纜損壞，損壞之處必須進行修補。

2.1.3 實際使用中產生的較短電纜，這些電纜在使用前必須進行連接，達到一定的長度，否則直接入井使用將造成在井下增加較大工作量和投入多個高壓接線盒。

以上這些原因導致電纜在重復使用前必須進行連接、修補，現場生產中通常使用高壓電纜接線盒進行連接，由于高壓電纜接線盒造價較高，并且還需要打接地極，導致現場施工時間長、投資高，長度在200米以上使用比較適合，如果電纜長度低于200米再使用接線盒連接就不合適了。

2.2 MYPTJ-3.3/6KV系列高壓橡套電纜的連接基本要求

2.2.1 導電線芯連接處的接觸電阻要小，要保持穩定，其最大值不應超過同截面同長度線芯電阻的1.2倍，使電纜正常負荷時的溫升不大于原線芯的溫升。

2.2.2 電纜線芯的連接常用壓接法、焊接法、螺栓連接法和綁扎法。連接處要有足夠的抗拉強度，其值不低于電纜線芯強度的70%。

2.2.3 電纜連接處的絕緣強度不應低于電纜原有值，并能在長期運行中保持絕緣密封良好，能承受運行中經常遇到的操作過電壓、大氣過電壓和故障過電壓。

2.3 高壓電纜連接、修補技術的研究

2011年9月，曉明礦組織了專業研究小組，針對高壓電纜連接、修補技術進行了研究與調研，最終采用壓接線芯連接、火補護套的方式成功解決了這一問題，攻克了線芯連接、絕緣和屏蔽層連接等技術難題，通過多次的試驗和測試取得成功。

2.4 連接、火補工藝

2.4.1 線芯的連接

（1）線芯采用銅管對接，將兩根電纜的同色線芯的兩端插入對應直徑的銅管中搭接，搭接后用30噸壓力的液壓鉗進行壓牢。

銅連接管為GT系列連接管，其參數如下：

（2）用鐵挫去掉銅管壓后產生的毛邊，再進行絕緣包扎，包扎方法：先采用耐壓5000伏的自粘絕緣膠帶繞包12層，再用防水絕緣膠帶繞包四層作為保護層。每相線芯連接要錯開60-100mm，避免在同一處連接，造成電纜連接后相與相之間無爬電距離和電纜直徑過大。

（3）將原電纜的半導體帶包回線芯并固定，將金屬屏蔽網繞包到半導體帶上并保證接觸牢靠。注意在電纜剝頭時要將原電纜的半導體屏蔽層和金屬屏蔽網留有足夠長度，保證電纜線芯連接后能夠再次連接。

2.4.2 內護套及監視線芯的修補

（1）用護套膠繞包成內護套，繞包數量為與原電纜內護套直徑相同，將繞包后的電纜接頭放入火補機的相適應的模具中，用緊固器壓牢固定，把火補機通電開始加熱硫化。

（2）將硫化后的電纜從火補機上取下，把原電纜的監視線芯以螺旋方式纏繞在內護套外，松緊適度，用銅管將兩端連接在一起，銅管仍然用壓線鉗壓接，壓接后用防水絕緣膠帶纏上2層做為保護層，防止接頭扎壞電纜護套。

2.4.3 外護套的修補

外護套修補采用與原電纜同色的阻燃外護套膠繞包，繞包直徑要大于電纜原直徑5毫米，與電纜原護套搭接處要用打毛機把電纜原外護套打出麻面和坡口，再把外護套膠逐漸繞包到電纜接頭上，繞包時要有一定的拉力，保證護套膠纏繞緊固。將繞包后的電纜接頭放入火補機的相適應的模具中，用緊固器壓牢固定，把火補機通電開始加熱硫化。

2.4.4 注意事項

（1）動力線芯連接必須每相錯開，保證連接牢固。

（2）動力線芯的半導體屏蔽層和金屬屏蔽層必須與原電纜的屏蔽層可靠連接。

（3）內、外護套的硫化時間必須在兩小時以上，要有足夠的降溫時間，確保硫化質量。

3 電氣試驗

修補后的電纜必須進行各項電氣試驗，檢驗修補效果，確保使用中的安全。電氣試驗包括絕緣電阻試驗和浸水耐壓試驗。

絕緣電阻試驗：采用搖表進行，分別進行單相對地、相間試驗，阻值不應小于100兆歐。

浸水耐壓試驗：浸水時間必須大于24小時，浸水后進行泄漏電流和直流耐壓試驗，試驗數據要負荷有關規定要求。

4 應用效果及經濟效益

4.1 應用效果

曉明礦自2012年使用這種火補工藝后，累計火補電纜3500余米，沒有在火補接頭處產生電氣故障，運行效果良好。

4.2 經濟效益分析

火補一個電纜接頭材料費為230元，按每年火補高壓電纜4000米50個接頭計算，總材料費為11500元。如采用高壓電纜接線盒代替，接線盒費用為50個×2800元=140000元。

經濟效益：Q=140000-11500=128500元

5 結束語

通過曉明礦的實際應用，橡套電纜的火補是一種成功的電纜修補工藝，它不單應用到低壓電纜的修補上，在高壓橡套電纜的修補一樣適用，其安全運行穩定，經濟效益非常可觀，有效降低了井下電纜連接的工作量，具有很高的推廣及應用價值。

參考文獻

[1]顧永輝.煤礦電工手冊[J].第二分冊.礦井供電（下）.

[2]國標：MT818 煤礦用阻燃電纜.