淺談交聯聚乙烯絕緣電纜的“絕緣回縮”及處理措施

史芳磊

【摘? 要】隨著我國科技和經濟的飛速發展，現代化的工業企業對供電的可靠性要求越來越高，電力電纜在電網中的應用十分廣泛，且占著非常重要的地位。而電纜接頭作為電纜線路的重要組成部分，其施工的每個環節都十分重要。本文將對如何消除交聯聚乙烯電纜的“絕緣回縮”現象提出自己的一些觀點和看法，供參考。

【關鍵詞】電力電纜;絕緣回縮;熱應力

一、引言

近幾年，隨著現代化城市的迅速發展，為適應城市的美化和亮化的要求，滿足國民經濟建設和人民生活迅速提高的要求，電力建設規模越來越大，電力電纜作為城市的主要供電線路，其優越性也越來越顯著。因此，提高電纜線路的安全運行，確保供電的可靠性，是我們每個電力人為之奮斗的目標。

作為電纜線路組成部分的電纜接頭，在電纜線路故障統計中往往占據了相當大的比例，所以，提高電纜接頭的施工質量，是電纜線路安全運行的首要保證。現就關于交聯聚乙烯絕緣電纜的“絕緣回縮”現象，從以下幾個方面，談談本人的一些見解和施工中的處理措施，以供大家探討。

二、“絕緣回縮”產生的原因和危害

“絕緣回縮”它主要是指交聯聚乙烯絕緣電纜在制造生產過程中，內部存在著熱應力，當切斷電纜后，聚乙烯內部的熱應力得以釋放，導致電力電纜絕緣在電纜端部相對于電纜導體產生的軸向位移，就會出現電纜絕緣逐漸回縮和露出線芯導體的現象，這種現象稱為“絕緣回縮”，這種“絕緣回縮”現象在高壓和中低壓交聯聚乙烯絕緣電纜中普遍存在。

產生“絕緣回縮”現象的主要原因在于：交聯聚乙烯絕緣電纜在制造生產過程中，電纜絕緣都是通過擠塑生產的，且在擠塑過程中溫度很高，交聯電纜溫度超過了其材料的結晶融化溫度，使得其壓縮彈性模數大幅度下降，待電纜制作完成后，電纜內部仍存在著一定的熱機械應力，其熱機械應力在電纜的徑向上，由于交聯聚乙烯絕緣厚度不大，且徑向上不受到任何外界因素的束縛，可以自由的收縮釋放。因此，電纜成品在徑向上基本上不存在熱應力，但在電纜的縱向上，由于受到線芯導體摩擦力的作用，且在電纜制成成品后，電纜生產線冷卻過程較為迅速，未等完全冷卻電纜就已經盤在盤上，使得電纜熱應力無法得到釋放，最終在電纜本體中形成了熱應力。其次，由于交聯聚乙烯絕緣和電纜金屬導體的熱膨脹系數相差較大，一般大10-30倍之間。所以，我們在安裝、切斷電纜時，電纜主體內的熱應力要自行消失，而導致交聯聚乙烯絕緣的回縮。

“絕緣回縮”對電纜接頭質量會產生較大的影響。特別對超高壓電纜的接頭，危害是致命的。它的危害主要表現在以下三個方面：第一，電纜運行一段時間后，如果電纜絕緣發生回縮，會造成終端和接頭處產生空氣氣隙，由于該處電場強度很高，從而極易引起局部放電，從而導致絕緣被擊穿。第二，如果電纜絕緣回縮現象較嚴重，則表明電纜主體內部存在著較大的內應力，因此比較容易引起電樹枝狀的放電。第三，由于在高壓交聯聚乙烯絕緣電纜接頭安裝過程中，對各部分的尺寸要求相當嚴格，特別是GIS終端等，因外型尺寸較小，對安裝工藝尺寸要求尤為嚴格，因此，絕緣回縮對電纜附件安裝影響較大。另外，由于各廠家在生產交聯絕緣時所用的材料及生產工藝的差別（如交聯方式不同等）以及電纜是三芯統包還是單芯電纜，型號的不同，以及導體截面的大小等諸多因素對交聯電纜回縮量均有不同程度的影響。不同廠家、不同型號、不同截面的電纜回縮量均有所不同，因此在制作安裝電纜接頭時應針對具體情況采取相應的措施，以減少絕緣回縮對電纜接頭質量的危害。

三、消除“絕緣回縮”的措施

針對高壓交聯聚乙烯絕緣電纜“絕緣回縮”的諸多危害，我們通過了一系列的措施盡量在安裝附件前減少和消除“絕緣回縮”以滿足接頭安全穩定運行的需要。對于高壓交聯聚乙烯絕緣電纜的附件安裝，我們必須認真考慮“絕緣回縮”的這個問題，消除“絕緣回縮”必須釋放電纜內部的熱應力，但是電纜本體上仍然存在著相當一部分的熱應力，只是程度有所降低罷了，為了保證交聯電纜附件的正常運行，滿足安全可靠運行的需要，必須在附件施工過程中對電纜采取必要的措施以減少和消除“電纜回縮”對電纜接頭的影響，保證其安裝質量。因此，我們采取了以下幾種措施：

第一，采取加熱法，對制作電纜附件部分的電纜通過加熱，一方面可以保證接頭位置電纜的平直度，確保電纜沒有彎曲，從而保證了預制式和預制裝配型附件的可靠安裝。另一方面，加熱過程也是一種對電纜內部應力的消除過程，通過加熱和冷卻，將電纜制造過程中留下的熱應力消除一部分以減少電纜絕緣的回縮量，使電纜接頭的質量得到提高。常用的加熱方法是：用加熱帶繞包在每相電纜上（繞包在電纜外護層上即可），加熱到80-90℃保持8-12小時，這樣處理后的接頭處電纜95%以上的回縮力能夠消除，此時再安裝電纜附件將大大提高接頭的質量。第二，采用機械固定的方法來控制其絕緣的回縮。通常我們采用加屏蔽罩的方法，對于預制式的接頭，我們采用屏蔽罩設計，一方面均勻了電纜導線連接部位的電場，另一方面屏蔽罩通過電纜絕緣上的兩端槽卡住電纜的絕緣層，防止了電纜絕緣層的回縮。第三，我們切斷電纜后，留一段時間等電纜絕緣自然緩慢的回縮，然后再進行電纜附件的安裝。這種方法是一種消極的辦法，由于自然回縮所需的時間較長，無法滿足現場安裝工期的要求，因此，只能在無法采用以上幾種措施的時候采用，但其效果明顯差別于其他方法，另外由于各種電纜的生產過程存在著差異，絕緣回縮的程度也各有不同，一般我們讓其自然回縮的時間應在24小時以上。

另外，我們在長期電纜安裝過程中，也總結了一條行之有效的方法，一般“絕緣回縮”部分電纜長度在10米左右，因為隨著電纜長度的增加，導體和絕緣間的摩擦力也越來越大，絕緣回縮力也就越來越小，我們就在電纜接頭的兩側10米左右的地方將電纜進行打彎，進行打彎的作用是：第一，打彎增大了絕緣回縮的阻力，減少接頭所受到的熱機械應力。第二，減少了“絕緣回縮”電纜的長度，使得電纜在打彎后回縮量明顯減少。事實上通過上述方法一次性處理掉電纜內全部的回縮應力是不可能的，因此，電纜附件在設計時，也已經考慮到了這一因素，這就是從工藝上考慮“絕緣回縮”所采取的措施，如在預制型附件的設計中，導體連接管附近的半導電屏蔽設計得比較長，使得半導電屏蔽的兩端分別搭蓋在電纜絕緣口10mm-15mm，在電纜附件安裝好后，即使電纜絕緣有些回縮，導體的半導電屏蔽仍舊可以克服回縮造成的缺陷，從而從工藝上解決了“絕緣回縮”對電纜接頭的危害，但對于電纜附件型號小巧的（如GIS終端等）特別要注意工藝尺寸的要求，因由于型號小巧，各部分的尺寸余量就很小，如果尺寸發生偏差，回縮將直接影響接頭的施工質量。因此，應引起足夠的重視。另外，交聯電纜接頭施工結束后，應盡量保持平直，不要隨意搬動，以免在搬動過程中，引起絕緣的伸縮，影響電纜接頭的質量而導致擊穿。

四、結束語

電纜接頭施工的質量控制是一項綜合性工作，也是一項系統工程。我們談的“絕緣回縮”只是其中的一個方面，因此我們從事電纜施工安裝的每位電纜人，都應具備高度的責任感，在施工中把好第一關，嚴肅認真，一絲不茍地搞好質量控制，確保我們輸配電網絡安全可靠的運行。

參考文獻：

[1]李有為.職業技能鑒定指導書配電線路運行與檢修[M].中國電力出版社.2002.

[2]鄭肇驥.王焜明.高壓電纜線路[M].水利電力出版社.1983

（作者單位：江蘇省宜興市宜能實業有限公司）