XLPE絕緣電力電纜全自動剝切機

涂娜

摘 要：本文介紹了一種適用于剝切66kV及以上電壓等級XLPE絕緣電力電纜的剝切機，該剝切機可剝除XLPE電纜的絕緣屏蔽層以及主絕緣層，按電纜型號規(guī)格調(diào)整好剝切機切削刀頭后可實現(xiàn)一鍵啟動，無需其他人工操作即可完成XLPE電纜的絕緣屏蔽層或主絕緣層的剝切工作。該剝切機結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，適用于大部分現(xiàn)場施工環(huán)境。剝切機的剝切動作由電機驅(qū)動，由數(shù)控裝置控制，與傳統(tǒng)電纜剝切方式相比節(jié)省了人力，工作效率與剝切精度都有了很大提升。

關(guān)鍵詞：XLPE絕緣電力電纜；主絕緣層；主絕緣屏蔽層；電纜附件；全自動剝切機

1 前言

XLPE絕緣電力電纜的剝切處理是電纜附件施工制作過程中的關(guān)鍵步驟，該步驟的施工質(zhì)量直接決定了電纜附件的成品質(zhì)量，對于電纜線路的安全運行有著十分重要的意義。

電纜附件產(chǎn)品施工時，剝除絕緣屏蔽層是制作的關(guān)鍵步驟之一[1，2]。一般按照對應(yīng)施工工藝要求處理XLPE電纜，用專用工具去除電纜外護層及金屬護套后，再對絕緣屏蔽層進行剝切，由于XLPE絕緣電力電纜采用三層共擠生產(chǎn)方式，主絕緣屏蔽層依附力強，厚度一般為1mm左右，因此在剝除絕緣屏蔽層時需要十分認真細致的進行，并且需要操作人員為有豐富施工經(jīng)驗的剝切技師，否則，將會使電纜絕緣表面留下缺陷。

市場上現(xiàn)有的手動剝切刀形式多樣，但工作原理大同小異，其結(jié)構(gòu)形式較為簡單，如圖1，一般主要由刀片、刀片調(diào)整桿、刀架、刀架調(diào)整桿、手柄組成。使用時根據(jù)所處理電纜的尺寸參數(shù)調(diào)整刀架，當?shù)都芩闹艿臐L輪與電纜外徑貼合但不過度緊壓時將刀架調(diào)整桿鎖緊，在這一過程中一般依賴于施工人員的經(jīng)驗來判斷刀架開口尺寸是否調(diào)整到位，貼合過緊，則刀架上的滾輪在電纜上滾動或拖動時會在電纜絕緣屏蔽層外表面留下劃痕，未能貼合，則刀架旋轉(zhuǎn)過程中刀片進刀深度會產(chǎn)生較大誤差，影響施工質(zhì)量。因此，一般在使用傳統(tǒng)手動電纜剝切刀時，需要多次反復調(diào)整刀架開口尺寸，直到符合施工要求為止。刀架調(diào)整完成后，施工人員應(yīng)根據(jù)對象電纜主絕緣屏蔽層厚度調(diào)整刀片進刀深度，此過程同樣需要反復調(diào)整試刀，當?shù)镀M刀深度不夠時，會導致未能完全剝除主絕緣屏蔽層，后續(xù)需要較多時間來對剩余的電纜主絕緣屏蔽層進行手工刮除及打磨，影響電纜圓整度，而當?shù)镀M刀過深，又會造成操作時除了剝除電纜主絕緣屏蔽層外，還多余剝除了電纜的主絕緣層，影響電纜的絕緣性能。因此，應(yīng)該將刀片調(diào)整到旋轉(zhuǎn)一周剛好能剝除電纜主絕緣屏蔽層又不會同時剝除過多電纜主絕緣層。

當剝切刀調(diào)整完成后，則由施工人員握住剝切刀手柄一邊旋轉(zhuǎn)剝切刀對電纜主絕緣屏蔽層進行圓周方向剝切，同時將剝切刀沿電纜需要剝切的軸線方向推進。

由上述使用步驟可知，在使用傳統(tǒng)手動剝切刀剝切電纜時，調(diào)整過程十分繁瑣，一般需要兩名或以上施工人員同時進行操作。本文介紹的XLPE絕緣電力電纜全自動剝切機解決了上述問題。使用時調(diào)整好刀片進刀之后可實現(xiàn)一鍵啟動自動剝切，自動停止，操作簡單，只需一名工作人員即可。由于剝切的旋轉(zhuǎn)及行進動作均由電機控制，可保證剝切力量及剝切速度適中均衡，提高了剝切精度的同時也使工作效率有了很大的提升。同時，該剝切機結(jié)構(gòu)緊湊，整體重量僅為35kg，便于現(xiàn)場移動與裝卸，十分適合XLPE絕緣電力電纜現(xiàn)場剝切施工。

2 設(shè)備簡述

XLPE絕緣電力電纜全自動剝切機主要可分為刀架部分、刀頭部分以及輔助部分。刀架部分為剝切機的主體結(jié)構(gòu)部分，起到固定刀頭部分、輔助部分以及固定待剝切電纜的作用，由兩塊固定側(cè)板、兩根固定連桿以及一根行程絲桿組成穩(wěn)定的支撐結(jié)構(gòu)。刀頭部分與刀架部分通過帶軸承的固定塊呈三點式連接，在保證穩(wěn)定性的同時簡化了剝切機結(jié)構(gòu)，刀頭的旋轉(zhuǎn)剝切動作由集成在旋轉(zhuǎn)剝切刀頭上的剝切電機控制，而橫向推進則由一行程電機驅(qū)動行程絲桿轉(zhuǎn)動，從而轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)剝切刀頭的水平移動。輔助部分包括夾持結(jié)構(gòu)及滑塊等，使用時夾持機構(gòu)用來夾持待剝切電纜，使施工電纜的待剝切段保持穩(wěn)定。

3 使用實例

使用XLPE絕緣電力電纜全自動剝切機剝切110kV 800mm? XLPE絕緣電纜的主絕緣屏蔽層。

將電纜放置到合適位置后使用夾持機構(gòu)將電纜夾緊，電纜固定好后，調(diào)整旋轉(zhuǎn)剝切刀頭，由于XLPE電纜的特點，各生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的電纜沒有統(tǒng)一規(guī)格，只是根據(jù)國家標準將電纜尺寸規(guī)格控制在某一符合要求的范圍之內(nèi)，因此，要根據(jù)對象電纜的具體尺寸情況來手動調(diào)整旋轉(zhuǎn)剝切刀頭的進刀位置。本全自動剝切機的剝切刀頭相比傳統(tǒng)手動電纜剝切刀在結(jié)構(gòu)上有了很大改進，將剝切刀圓周方向上的夾持滾輪與刀片設(shè)計為機械聯(lián)動結(jié)構(gòu)，一旦確定了刀片進刀深度，只需調(diào)整刀片滾輪聯(lián)動旋鈕，即可使?jié)L輪與電纜之間形成貼合但不過分緊壓的接觸。

調(diào)整完成后，啟動數(shù)控裝置并設(shè)定參數(shù)，剝切刀頭圍繞電纜進行圓周方向剝切動作的同時橫向行進。完成設(shè)定的剝切參數(shù)后，設(shè)備停止，此時操作人員將電纜取出進行下一步工序。

使用全自動剝切機對8段110kV 800mm? XLPE絕緣電纜的主絕緣屏蔽層進行剝切，實際測量到十段電纜主絕緣屏蔽層厚度均在1.0mm-1.1mm范圍內(nèi)，剝切完成結(jié)果見表一。

由表1可知，使用XLPE絕緣電力電纜全自動剝切機剝除電纜主絕緣屏蔽層，軸向剝切長度實測值與設(shè)定值之間平均偏差為0.55，其徑向剝切深度的實測值與設(shè)定值之間平均偏差為0.06mm。分析產(chǎn)生偏差的原因，除設(shè)備本身可能存在的誤差外，很重要一方面是由于電纜在制造過程中本身存在同心度誤差的問題，另一方面是由于電纜在剝切之前的準備程序中未能完全校直，使得電纜存在一定的撓度。然而即使這樣，0.06mm的誤差量也是人手工操作時不可能達到的。目前，大多數(shù)110kV電纜附件廠家對于處理電纜主絕緣屏蔽層時的誤差要求，剝除主絕緣屏蔽層長度誤差范圍為±2mm，因此，本剝切機在剝切長度方向的誤差也是充分符合且遠高于現(xiàn)場施工要求的。

4 結(jié)論

XLPE絕緣電力電纜全自動剝切機只需一名操作人員即可完成之前需要至少兩名專業(yè)技師才能完成的電纜主絕緣屏蔽層剝切工作，大大節(jié)省了在電纜附件安裝施工中的人力成本；設(shè)備由數(shù)控裝置控制，使剝切后成品尺寸偏差可控制在毫米級內(nèi)，相比人手工操作有了很大的提升，提高了施工質(zhì)量；剝切機設(shè)計合理，結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，操作簡單，便于現(xiàn)場的運輸與拆卸工作；適用面廣，根據(jù)電纜型號配備不同規(guī)格部件，可實現(xiàn)XLPE絕緣電力電纜全截面規(guī)格覆蓋使用。

參考文獻

[1]劉茂泉.交聯(lián)電纜半導電屏蔽層剝除方法[J].電世界，1998，（3）：24.

[2]史傳卿.制作交聯(lián)聚乙烯電纜接頭和終端時半導電屏蔽層的處理方法[J].電世界，2010，（7）：54.

（作者單位：武漢華威眾科電力有限公司）