探析10kV高壓電纜頭制作及故障指示器的安裝

黃永堅

【摘 要】為了滿足我國經(jīng)濟增長的需求，10kV高壓電纜成為了目前電力輸送的主要線路，電纜頭作為線路連接的核心配件，其制作質(zhì)量決定著供電網(wǎng)絡安全運行。同時電纜故障指示器的安裝能夠在線路故障情況下快速地找到故障源，及時進行搶修，極大地節(jié)約了時間成本，從而保證了電力輸送的持續(xù)穩(wěn)定。本文就10kV高壓電纜頭的制作工藝和故障指示器的安裝應用進行了探析，詳盡地闡述了電纜頭制作的步驟及注意事項，同時說明了故障指示器在10kV電纜網(wǎng)絡線路中的安裝步驟，旨在提高電網(wǎng)線路的運行水平。

【關鍵詞】10kV 電纜頭制作 故障指示器安裝

隨著我國城鄉(xiāng)電網(wǎng)建設改造工程的推進，電纜網(wǎng)絡的覆蓋面積也與日俱增，目前我國在電力輸送上主要采用的是10kV高壓電纜線路，可以說該網(wǎng)絡決定著我國整體的電力供應。10kV高壓電纜網(wǎng)絡線路是一項復雜的工程，其運行質(zhì)量受到天氣、環(huán)境、材料以及電力調(diào)度等多重因素影響，而電纜頭作為連接網(wǎng)絡線路的核心配件，對于電力的傳輸起著至關重要的作用，其制作質(zhì)量決定著網(wǎng)絡線路安全穩(wěn)定地運行。由于10kV供電網(wǎng)絡的復雜性和廣域性，線路發(fā)生故障的情況在所難免，如何準確地找到故障點，并迅速地采取修護措施成為了保證電力供應的重要手段，因此在電力網(wǎng)絡上安裝指示器就顯得尤為重要。總體來說，電纜頭的制作工藝和故障指示器的安裝應用是整個10kV高壓電纜線路中特別關鍵的兩個核心步驟，這對于整個供電網(wǎng)絡的安全穩(wěn)定起著十分關鍵的作用。

1 10kV高壓電纜頭的制作工藝

10kV的電壓等級在我國高壓配電網(wǎng)絡最為常見，其電纜頭的種類繁多，可以根據(jù)材料性質(zhì)的不同分為熱縮電纜頭和冷縮電纜頭，也可以根據(jù)使用環(huán)境的不同分為戶內(nèi)電纜頭和戶外電纜頭，同時還可以根據(jù)電纜芯數(shù)的差異劃分為單芯和多芯電纜頭等，具體選擇那種類型的電纜頭要根據(jù)實際情況進行而定[1]。筆者以10kV冷縮電纜頭的制作為例，詳盡地敘述其制造步驟和工藝，主要包括剝離內(nèi)外護套及鋼鎧、包繞填充膠以及固定電纜元件等眾多步驟。

（1）剝離內(nèi)外護套及鋼鎧。在剝離內(nèi)外護套及鋼鎧之前，首先要將電纜線擦拭干凈并且校正拉直，便于剝皮分離，其次剝離掉安裝位置到接線端子之間的外護套，注意預留鋼鎧30mm，內(nèi)護套10mm，便于包裹固定，最后用扎絲或者生膠帶對剝離的鋼鎧、銅屏蔽端口進行纏繞[2]，防止松散后劃傷冷縮管。

（2）固定地線及冷縮管。無論是鋼鎧地線還是銅屏蔽地線都要對其進行固定操作，制作者首先使用三角電錐插入到電纜分叉處，打磨鋼鎧表面的油漆及鐵銹，然后采用大恒力彈簧將地線固定在鋼鎧之上，為了確保地線固定牢靠，通常在固定地線時預留15-25mm的線頭，而后將這些線頭繞恒力彈簧一圈之后，將其反折，最后再用彈簧對其進行一步的固定。銅屏蔽地線的固定，操作步驟基本上與鋼鎧地線一致，唯一的不同在于銅屏蔽地線有三股地線，需要采用三個小恒力彈簧進行固定。為了避免短接事故的發(fā)生，鋼鎧地線和銅屏蔽線要盡量分開，二者不能夠串在一起。固定冷縮管是在冷縮套指往上約80mm處纏繞生料帶，然后將冷縮管套在指套根部，逆時針方向抽出塑料條，根據(jù)冷縮管端頭到接線端子的距離對冷縮管進行切除。

（3）剝離銅屏蔽層和外半導層。在距離已固定的冷縮管20mm處用刀剝離銅屏蔽線，并同時記住相色線，然后在距離其10mm處對外半導層進行剝離，同時根據(jù)原有的相色線的顏色纏繞相色條。值得注意的是，剝離外半導層時切忌刀口不要太深，否則極易破壞電纜的絕緣性，進而因尖端放電而擊穿絕緣層。

（4）半導電帶的纏繞及固定密封。在纏繞之前要對銅屏蔽線表面進行打磨清洗，并用有機硅油脂涂抹，確保光滑干凈之后在已經(jīng)剝離的銅屏蔽線上纏繞幾圈半導電帶。當剝離、清洗以及纏繞工序完成之后，電纜頭的制作進入了最后的固定密封階段，主要的固定區(qū)域是冷縮終端、密封管和冷縮指套。首先緩緩地抽拉冷縮終端的支撐條，讓其與終端接口對齊，進而拉動支撐條進行收縮，從而將冷縮終端固定；其次用填充膠將接線端子部位的間隙涂抹均勻，而后用生膠帶在填充膠的外層進行纏繞，從而將密封管固定起來；最后將冷縮指套的一端和連接地線用密封膠和電纜外套連接起來，而后將指套翻轉對折，用扎線捆緊扎牢，從而最終完成電纜頭制作。

2 電纜故障指示器的工作原理

電纜故障指示器是一種能夠根據(jù)電網(wǎng)線路中電流、電壓的變化來對電網(wǎng)運行故障進行智能判斷、檢測以及定位的重要設備儀器。它通常被安裝在電力輸送網(wǎng)絡之中，主要用來監(jiān)視檢測線路可能出現(xiàn)的短路以及單相接地等故障，當電力網(wǎng)絡中發(fā)生短路現(xiàn)象，則線路中的電流值瞬間突變，此時的故障電流在通過指示器時就會觸動指示器的翻牌或閃光動作，而非故障電流則不會影響其正常顯示。同時故障指示器大都配備了自動延時復位功能，當故障排除之后，恢復電力輸送，故障指示器會自動復位，為下一次的檢測做好準備，這使得電網(wǎng)日常的檢測維護更加方便快捷。

目前電力網(wǎng)絡輸送中最容易發(fā)生的是相間短路和單相接地兩類故障，因此故障指示器的設計也是按照這兩類故障而設定的。相間短路指的是輸送線路的兩相或三相之間相互接觸，從而造成了線路短路故障的發(fā)生[3]。當相間發(fā)生短路時，線路中的瞬間電流突然增大，并形成電流突躍，故障指示器內(nèi)部對電流突變值進行了設定，若電流變化量超過了設定值，那么指示器就會顯示與之對應的故障信號。對于單相接地的判斷依據(jù)和原理目前使用最多的是零序電流幅值法，即在中性點不直接接地的配電網(wǎng)絡中采集暫時的電流、電壓等數(shù)據(jù)值，然后采用穩(wěn)態(tài)零序電流和電壓的基波或高次諧波對采集的數(shù)據(jù)進行計算和分析，從而線路中的電流電壓值進行判定，若為故障電流則顯示翻牌或者亮燈，反之指示器無變化。

3 電纜故障指示器的安裝應用

目前在10kV高壓網(wǎng)絡中應用較為廣泛的是有源二合一故障指示器，其不僅能夠指示相間短路故障，而且還能夠檢測單相接地故障，其安裝應用主要如下所示：

（1）主機的安裝。有源二合一故障指示器主機為95*50*85mm尺寸規(guī)格，存放主機的柜體的開孔規(guī)格為90（長）*45（寬）mm。主機的安裝相對來說較為簡單，只需要將主機上方的四個彈片按下即可放入到柜體中，即完成主機安裝。

（2）接地傳感器的安裝。接地傳感器是為了感應單相接地短路電流，因此該設備必須安裝在各個分相的三芯電纜上，從而使得傳感器能夠接收并感應每一相的接地電流。接地傳感器在安裝時首先用螺絲刀擰開螺絲，打開金屬卡環(huán)，然后將金屬卡環(huán)套在各項三芯電纜上面，最后用螺絲刀擰緊固定，同時拉緊抱扎鎖扣，將卡扣牢牢地固定在電纜上面，從而防止傳感器脫落。圖一為短路傳感器安裝示意圖。

（3）短路傳感器的安裝。短路傳感器是為了監(jiān)測電纜相間是否存在著短路電流，因此短路傳感器往往安裝在單相電纜的分支之上，安裝方法和步驟與接地傳感器相似，首先用螺絲刀將螺絲釘擰開，從而打開金屬卡環(huán)，然后將卡環(huán)套在電纜分支上，再次擰緊螺絲釘，如果仍然存在松動，則通過調(diào)節(jié)傳感器頂端的螺桿來固定。

（4）光纖線纜的連接。當故障指示器的主機和傳感器安裝完畢之后，安裝人員用光纖線纜將傳感器與主機連接起來，這樣傳感器在電纜上接受到的電流信息就能過通過光纖輸送至主機之中，從而根據(jù)電流的大小，主機判斷是否進行翻牌或閃燈動作。安裝時將光纖線纜插入到主機的光纖線頭之中，然后再旋緊光纖帽，使得光纖與主機緊密地連接在一起，從而杜絕因接觸不良帶來的信號中斷事故。

總而言之，隨著我國電力事業(yè)的不斷發(fā)展，10kV高壓電纜網(wǎng)絡成為了電力輸送的重要途徑，電纜頭作為線路連接的核心配件，其制作質(zhì)量決定著供電網(wǎng)絡安全運行。同時在線路上安裝故障指示器能夠在線路出現(xiàn)故障時快速地找到故障源，為工作人員開展及時進行搶修節(jié)約了寶貴的時間，進而保證了電力輸送的持續(xù)穩(wěn)定。

參考文獻：

[1]陳溫藝.配網(wǎng)工程常用電力電纜的設計分析和選修[J].城市建設理論研究，2011（17）.

[2]梁波，李文修.10kV冷縮電纜頭的制作安裝[J].農(nóng)村電工，2014（01）.

[3]李晟.淺析低壓電器線路短路起火的成因及防范措施[J].城市建設理論研究，2012（01）.