对电气安装中的电缆绝缘穿刺连接技术探讨

摘 要:本文结合工程实例，对某建筑电气安装中电缆绝缘穿刺连接技术施工工艺、电缆分支、操作过程等进行了探讨，并有效的提出了电缆绝缘穿刺连接技术的优点。供同行参考。

关键词: 电气安装；电缆；母线槽；T接箱；绝缘连接

随着社会的进步和发展，现代高层及超高层建筑正在不断增加，机电安装所占的比重也在不断加大，传统建筑配电干线所使用的方法和工艺，已经越来越不能满足现代化施工的需要了，需要一种性能可靠，安装快捷方便，适用性广的代替产品和工艺。

1、概述：

某民用建筑工程建筑面积45000平方米,工期120多天，给排水、消防、空调、电气、土建、装修等施工,在电气安装中采用了一种新型的电缆分支工艺：电缆绝缘穿刺连接技术，完成电缆分支56处，共使用连接器280只，经与传统电缆分支技术相比较，发现其综合效益非常明显。该工程的工期非常紧，因该技术的使用，不仅在前期施工中节约了宝贵的时间，在后期调试过程中，也未出现任何故障或线路发热情况，保证了工程调试的顺利进行。

其实，该技术在国内市场出现已经有好几年时间，但一直未能在市场上得到广泛的应用，主要是因为其与传统工艺相比，存在着产品过于昂贵的问题。但是，从2006年开始，随着有色金属价格特别是铜价的飞涨，以及人工成本的不断攀升，新旧两种电缆分支技术的综合成本差距已经十分接近。电缆绝缘穿刺连接器主要由壳体、穿刺刀片、防水胶圈、力矩螺栓组成。

如图：

该技术可广泛应用于各种中低压输、配电工程。其电气性能符合IEC标准及中国电气标准，并且已列入建设部《电气竖井设备安装》图集04D701-1。

2、主要电缆分支方式

目前，在我国建筑楼宇配电干线电缆分支中，主要采用的方式有：插接式母线槽、电缆T接箱、预分支电缆和电缆绝缘穿刺连接。

2.1 插接式母线槽

用于大负荷配电线路中，最大额定电流可达5000A，电气竖井内的母线槽每层均设插接接头，母线槽分段运至施工现场，用螺栓连接，且要保证适中的接头力矩，对安装工人的技术要求较高，在防水、耐腐蚀、抗震、抗位移等方面性能较差。

2.2 电缆T接箱

需要占用较大施工空间，成本高，施工复杂且难度大，可靠性较差，分支接头处易形成故障点；需浪费大量的返线电缆，分支需设端子箱，截断主电缆，采用压接接头做分支，费工费料，大大降低电缆性能。

2.3 预分支电缆

与母线槽比较，虽重量轻、外径小、防水、耐腐蚀、抗震等性能良好，对环境要求低，但价格较高，需专门设备吊装，费时费工；订货前需对建筑电气竖井的实际尺寸（竖井高度、层高、每层分支头位置等）进行测量，工厂再根据实际尺寸制作，生产出来的预分支电缆一旦确定难以变更，可操作性差，设计施工的灵活性较差，其价格过于昂贵，订货周期较长。

2.4 电缆绝缘穿刺连接

快速、简便、可靠的连接，完整地解决了电缆分支的各种技术难题，低成本，免维护；无需截断主电缆、无需剥去电缆的绝缘层，接头完全绝缘，可带电作业，可以在电缆任意位置作现场分支；接头耐扭曲，防震、防水、防腐蚀老化，性价比优于预分支电缆。

在上述方法中，目前采用最为普遍的方式是电缆T接箱。

3、电缆绝缘穿刺连接的操作过程：

3.1 工具准备：电工刀一把，套筒扳手一把；

3.2 根据需要，在主电缆的相应位置取分支点，剥去电缆外护套，长度小于500mm；

3.3 将电缆线芯彼此分开，间距大于50mm；

3.4 将分支电缆插入连接器支线帽；

3.5 将连接器固定在主电缆线芯上；

3.6 将套筒扳手套入连接器的力矩螺母，顺时针拧动；

3.7 拧至力矩螺母脱落，安装完成。

如下图所示：

1．将支线插入支线帽2.将线夹固定在主线连接位置

3．顺时针拧线夹端力矩螺母 4.拧至力矩螺母脱落即可

4、与传统方式相比，绝缘穿刺连接技术的优点：

4.1 安装极为简便

穿刺结构，无需截断电缆，恒定的穿刺压力，确保良好电气接触；不需要专用工具,免去了剥除绝缘层、涮锡、压接、绝缘包扎等工序,减少了绝缘皮、电线头等施工垃圾,操作安装空间很小；

4.2 绝缘性能好

使用特殊绝缘壳体，能抗光照及环境老化，有很高的绝缘强度。

4.3 电气性能好

特制力矩螺栓保证了恒定穿刺压力，确保良好的电气接触，绝缘强度达6KV；

4.4 机械强度高

加强纤维塑料制造，防水、防腐蚀、抗机械拉力、耐扭曲；

4.5 导电能力强

特制的力矩螺母，确保每个线夹在安装时达到最佳状态；恒定的穿刺压力，保证有效的穿刺在不损伤导线的同时，保证最小的接触电阻，有良好的耐冲击电流的性能；

4.6 工效极高

采用绝缘穿刺连接技术，熟练工一个工日可完成几十个分支头，劳动强度低，大大提高了安装效率,节省人工和安装费用；而采用电缆T接箱，一个工日只能完成几个分支头；

4.7 防水性能好

防水等级IP27，水下绝缘强度达6KV；可以在地下井内安装；

4.8 可带电作业

4.9 适应性广

适用于同径及异径导线连接，适用范围1.5～400mm2；同时可满足4分支的要求。

4.10 检验维护方便

安装简便,只需观察力矩螺帽是否拧掉即可，使用寿命大于35年，不需维护；传统电缆分支头无法预先检验，质量受人为因素影响很大，故障率较高；

4.11 节省投资

占用安装空间极小，无需终端箱、分线箱，无需电缆返线，节约电缆投资。

5、成本分析

以近期施工的某民用工程为例，电缆分支共56处，均为5芯电缆，主线线径为120～185mm2，支线线径为35～50mm2，为便于计算，主线统一按150mm2，支线统一按50mm2计，人工费按80元/工日计：

经过以上综合分析对比发现，单从材料、人工、机械成本考虑，电缆穿刺连接技术的成本略高于T接箱；如果考虑返线电缆的成本，则采用T接箱进行电缆分支连接的成本远高于电缆穿刺连接技术（注：还不考虑可靠性和检验维护）。

6、综合比较（见下表）

项目 T接箱 预人支电缆 绝缘空刺连接技术

成本 高 偏高 适中

成本波动趋势 上涨 上涨 平稳

所需工具 电锤、手枪钻、压接钳、电工刀、扳手、电烙铁、钢锯、施工电源 电锤、施工电源 套筒扳手

安装空间 需较大施工操作场地箱体需占用安装面积≥1m2 施工场地小于分线箱安装占用空间较小 施工操作空间可忽略可装于桥架、箱体、缆沟内，不占用有效面积

施工效率 安装工序多，施工周期长需多人配合安装，需多种工具费时费工， 施工成本高 需专门高峰回帖 装，分支头易损坏安装工序多，需多人配合，费时，费工，施工成本高 施工速度极快：每条分支只需约15分钟；只需套筒子扳手即可安装

防护性能 导线不防水，不防潮；不耐震动扭曲；需维护及防触电保护 防水性能和电气性能取决于分支头质量的优劣 防水、防潮、耐拉耐扭曲、耐震动、耐腐蚀无需防护和维护

带电作业 不能带电作业 不能带电作业 可带电作业

安装使利性 空间狭小，安装困难需安装铜排、线鼻子、套线管、绝缘支柱，焊锡等附件 提前45d预订，到货后不可变更；需专用吊装设备和工具及多个专业人密切配合 无需剥去绝缘层及截断电缆；可带电作业，无需防护；可任意分支，随购随用

可靠性及稳定性 需截断主电缆，增加故障点；接触点容易出现氧化和电化反应，从而导致接触不良 取决于制造工艺和材料；质量不稳定 可靠、稳定

结论 材料、施工成本高，安装效率低，电气性能较差且需维护综合性价比差 材料成本低于分线箱，施工成本高且繁琐，质量不稳定，需提前订货灵活性差 综合成本低，安装极其简便，电气性能佳，无需维护综合性价比高

7、注意事项

使用时需采用正规厂家生产的技术成熟产品，以保证质量。

8、应用中存在的问题

8.1 目前，在我国的现行安装工程定额中，尚无此类工艺技术的相关定额子目，造成了工程造价计算过程中的不便；

8.2 根据目前的安装工程量计算规则，电缆根据实际完成量进行决算，电缆进出T接箱的长度实际上是花建设方的钱，而此处的电缆材料支出往往又很容易被忽视，造成了电缆连接技术造价高于T接箱的表象；

8.3 采用T接箱所花费的完全是施工方的人工，要建设方增加电缆穿刺连接的投资，为施工方节省人工，建设方很难接受 ；

8.4 该项技术目前在国内的推广不够，普及程度不高，主要器件生产厂家缺乏积极性，产品质量不太稳定，而进口的较贵，也不利于该技术的推广使用；

9、结束语

综上所述，该工程采用了一种新型的电缆工艺绝缘穿刺连接技术，明显提高劳动生产率、降低劳动强度、加快工程进度、保证工程质量、节省工程总投资及后期维护费用。达到了预期效果。该项新技术值得推广。

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。