電力電纜及終端接頭劣化修復技術研究進展

武漢第二電線電纜有限公司 朱清龍

1 電力電纜終端概念

在電力線兩端與其他電氣設備相連的電氣設備稱為頭部端子，室外使用的端子稱為室外端子，在室內使用的稱為室內端子。終端頭是電力線路的薄弱環節，其安裝質量對于電力線路的安全運行至關重要，必須引起足夠的重視，如圖1所示。

圖1 電力電纜終端接頭配件

一是安裝時應注意防止端子頭部和中部受潮，不得在雨天、霧天或大風天制作電纜附件；當平均溫度低于0℃時，必須對電纜進行預熱。二是施工時應保持手、工具、材料清潔。三是電纜設備安裝前應檢查其規格型號是夠符合設計及規范要求，各部件是否齊全，以及出廠日期、包裝（密封性）。

2 電纜終端頭的工藝流程

第一，除外皮。為防止外皮松動，應將外皮剝到鐵甲（外側）切口內側的圓圈處，并用銅線將其焊接好鋼鎧裝接地金屬，最后剝去外層。為防止鋼護套松動，應將外護套從鋼鎧裝切口處（外側）的圓圈剝去，做成夾子，用銅絲綁住鋼鎧裝，并焊接地線金屬。最后剝去外層的鋼鎧裝，不同型號的線纜和室內外連接器的剝線長度不同，以下僅供參考，具體以說明為準，如圖2所示。

圖2 去除電纜外皮

第二，找到鋼鎧。完成上一步后，沿著夾子的邊緣（沒有夾子在銅線的邊緣）找到一個環形的深標記（兩層鋼鎧不要往外翻，否則會傷到電纜），用螺絲刀劃一下（鋼鎧處損壞），再用鉗子一拉，松開鋼絲鎧裝，然后去除使用過的金屬鎧甲，以及鋸切部分的毛刺。整個過程必須順著鋼鎧的方向，電纜的鋼鎧才不會松動[1]。仔細保護相位和色標，保證銅屏蔽層和鋼鎧裝的絕緣。

第三，取下填充物。根據電纜標準和室內外電纜終端對應的尺寸從電纜終端測量（通常室外：終端深度65mm+245mm， 室內：深度65mm+180mm），移除銅屏蔽層，長度會根據不同品牌的冷縮電纜而有所不同，可以根據說明書來確定。用工具輕輕劃開金屬屏蔽層，破除銅質屏蔽層（可以用恒力小彈簧調節，否則更容易拉壞）。

第四，焊接屏蔽層接地線。使用該材料去除金屬外層銅的氧化物。將扁平銅線（分為三股）在鍍銅層上拉緊接地，握住線頭，然后用焊錫將其放在銅保護層上，以固定線端。一是銅屏蔽層的地線可以繞在地線上，也可以將地線分成三股固定在銅屏蔽層上，然后用普通彈簧夾緊固定。二是鋼鎧地線。地線先用恒彈簧力固定一個圈，然后折回固定地線。三是固定地線時，應固定牢固，接觸面積接觸良好，接觸面積盡量增大。四是不同類型的冷縮電纜有不同的接地方式，有的銅屏蔽和鋼鎧接地是同一根接地線，一般情況下，應分開接地，在電纜附件中用絕緣膠帶或填充膠包好。五是纏繞地線時應注意纏繞均勻，使三爪頭飽滿美觀。六是用絕緣膠帶纏繞恒力彈簧，防止恒力彈簧松動[2]，圖3所示為焊接屏蔽層接地線。

圖3 焊接屏蔽層接地線

第五，銅層修復。在電纜芯分岔處標出顏色等級，按電纜材料說明測量保護層切割位置，并用焊錫將其焊接牢固（以防止銅保護層松動）。用銅線將切口內側收緊，用小刀順著銅線的銅帶方向劃一個淺處（注意不要劃傷半導體層），輕輕拉出防銅帶，最后按照銅帶的方向解開。

第六，去除半導層。距斷銅線10mm 處為斷半導層，在裂縫處纏上一圈膠帶做標記。可剝離型，在預定的半導體層剝離切割區域（膠帶外側），用刀劃出環形標記，從環形標記到末端劃兩條垂直線，距離為大約10mm。然后將條狀半導體層從一端向環標方向掰開（切記環內的半導體層不能拉扯），用刀劃開絕緣層不要損壞，裂紋半導體層的表面應保持清潔。檢查主絕緣層表面是否有刀痕和電氣設備殘留物，如有則清理干凈。不可剝離型，去掉金屬芯末端帶玻璃的半導電層（也可以用專用刀），電氣設備必須放置在主要絕緣材料的表面。

第七，清潔主絕緣層表面：用不起毛的布或紙蘸清潔劑擦去主絕緣層上的污垢，清潔時只能從絕緣端部清潔到半導體層。不允許重新擦拭，以免半導體物質進入主絕緣層表面[3]。

第八，安裝半導體電壓管（連接器）：三根芯線與分岔處的距離半導體管的管徑必須相同，一般情況下，距分叉處必須有50mm。半導體手套應留20mm。在半導體層骨兩側使用應力消除膠（絕緣層長度為15mm），并在主絕緣表面涂抹硅油。加熱半導體管時，切記：銅帶不得脫落，表面必須清潔（原焊錫必須焊牢），不能有空氣進入半導體管內。熱收縮，從中間向兩端收縮，尺寸一定要控制好。

第九，安裝絕緣套管和端子：測量電纜的固定位置和每級所需的長度，剪掉多余的電纜。測量壓接端子芯線的長度，根據尺寸剝去主絕緣層（略帶錐度），在芯鐵上涂抹導電膏或硅脂，將端子彎曲（務必按照說明操作，開槽端子螺釘）去除壓接處的毛刺，用填料包裹端子和主絕緣（壓接痕跡要壓平），套上絕緣熱縮管（蓋住手套的腳趾），用密封膠密封端子膠，最后熱縮絕緣套應覆蓋端子（接觸區除外），且上層絕緣套必須壓緊。

3 電纜終端電應力控制方法

第一，電氣張力控制在中高壓電纜生產中非常重要。電氣應力管理是對電氣設備室的電能進行控制，即采用適當的措施使電氣設備的電能傳輸和電能處于最佳狀態，從而提高電纜配件的可靠性和使用壽命。

第二，電纜終端，電壓畸變最大，影響終端可靠性的是電纜側屏蔽外的端接，當電力的功率在終端受到影響時，電纜終端可以做在斜坡上，也就是常說的鉛筆頭，使用中主要注意以下問題。一是應力管的負電壓必須達到上述規定值才能正常工作。二是XLPE 電纜由于應力處理不當，在運行過程中會損失很多，因此，在安裝設備時，注意應力管與屏蔽層的搭接，進料小于20mm，以防止應力管脫落。

第三，由于熱縮材料彈性小，在運行過程中熱脹冷縮時會在接頭處形成氣體，因此密封技術對于防止水分滲入非常重要。

4 電力電纜及終端接頭修復技術

第一，冷補膠法。先剝去一層層橡膠屏蔽半導體絕緣層，再一層層背上半導體絕緣屏蔽層，最后進行橡膠電纜冷補膠。橡膠電纜冷補膠為聚氨酯橡膠，是一種雙層活性材料。其使用方便，操作簡單，安全可靠，具有很好的經濟價值，因此深受人們的喜愛。適用于6000V 及6000V 以下，固定在國內外各種規格橡塑電纜護套表面，特別適用于冷硫化橡套電纜。特別是在煤礦領域，具有攜帶方便，操作方便，安全可靠（5min）平衡，倒入定模修復膠套等優點。圖4所示為電纜終端接頭修復。

圖4 電纜終端接頭修復

第二，修復液。電纜修復液的有效成分為聚甲基苯基硅氧烷。在催化劑的作用下，低黏度ML 電纜修復液中的硅氧烷與水發生聚合反應，消除了水分并生成了新的硅氧基團有機化合物和甲醇。有機聚合物化學反應過程示意如圖5所示。

圖5 有機聚合物反應式

將電纜維護液注入 XLPE 電纜的芯中需要使用注入設備和電纜工具。筆者在開發中遵循的工作方案是在原有電纜兩端的端子連接處增加注液專用設備，將電纜的一端連接到注液電纜上。圓筒另一端是吸塵器。通過向維護缸內充入惰性氣體，可以為維護液提供一定的注入壓力，通過真空筒在電纜的另一端制造負壓，引導修復液進入真空罐。在注入筒正壓力和真空筒負壓力的雙重作用下，修復液由注入筒緩緩流入電纜體內，并將電纜纜芯內可能存在的積水同時從纜芯中排到真空筒。當真空筒一側有修復液流出時，即注液結束。圖6所示為電纜終端接頭注漿修復。

圖6 電纜終端接頭注漿修復

電纜修復液注入裝置是由氣體壓力罐、修復液罐、連接管路、出液管以及限壓閥、壓力傳感器、電磁開關閥、監視窗口等構成，并且灌注機能夠同時向電纜的三相注液，縮短了電纜的注液時間。提供注入壓力的氣體為高純度氮氣，從而可保證電纜修復液免受不良影響。施壓氣體的壓強、帶壓液體的壓力可以通過整定壓力傳感器定值來控制，工作人員通過監視窗口觀測修復液的注入速度以及流入量。

5 結語

電力傳輸和輸電線路中電力電纜及終端接頭質量的好壞對電力系統的正常運行起到關鍵作用，在接頭制作過程中一定要嚴格按照工藝流程進行施工，對于電纜及接頭的劣化在修復時候應采取合理的方案，確保電力運行的安全可靠。