探讨全冷缩电缆附件产品的结构缺陷及改进措施

摘 要：全冷缩电缆附件产品，具有良好的电气性能和机械性能，具有操作简单方便、安全可靠及节能环保等优点，被广泛应用于电力、国防、航空和工矿企业等国民经济各个领域。但是由于设备、技术、资金、专业人才短缺等诸多原因，目前该类产品在产品质量及其使用技术等方面还存在很多问题。该文结合实际应用，以1kV全冷缩电缆终端四指套产品的探讨和研发为例，具体阐述了全冷缩电缆终端产品结构上存在的缺陷与改进措施。

关键词：全冷缩 电缆附件 结构缺陷 改进措施 1kV四指套

中图分类号：TM7 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）03（a）-0131-02

全冷缩电缆附件，具有良好的电气性能和机械性能，能在各种恶劣的环境条件下长期使用；具有工程安装时不需要动用明火、操作简单方便、安全可靠等优点；因此被广泛应用于电力、国防、航空和工矿企业等国民经济各个领域，并且市场空间不断增大。电力电缆全冷缩型附件行业投资机会也突显出来。目前我国已将冷缩型电缆附件项目列为重点部级火炬计划，国内冷缩型电缆附件的研发、生产及应用都达到了一定的水平，但由于设备、技术、资金、专业人才短缺等诸多原因，使该类产品质量和使用技术还存在很多问题，与国际先进水平还有较大差距。

1 全冷缩电缆附件产品的结构缺陷

目前，市场上的全冷缩电缆附件相对常用的热缩电缆附件相比较，在产品结构上存在着某些缺陷，主要表现在由于产品管壁厚度在台阶处陡变而导致的扩张时产品在剪切力作用下易撕裂或损伤。

（1）扩张时产品内表面易划伤。冷缩型电缆附件的管件和指套等产品的制造，在使用金属扩张锥杆进行扩张时，金属扩张杆表面产生细小的锈蚀易划伤产品内表面。

（2）产品端头易开裂。终端产品的上端口注塑成型以后，在扩张工序和安装工序时，经常会出现端头处有开裂的问题。

2 全冷缩电缆附件产品结构缺陷的改进措施

（1）改换扩张工装。针对产品扩张时产品内表面易划伤，改进措施是改换扩张工装，即将扩张杆改用六瓣扩张锥。六瓣扩张锥的圆弧锥形变径过渡，可以有效解决绝缘管内表面易划伤的问题。（2）修改注塑成型模具。针对产品端头易开裂，改进的措施是修改注塑成型模具的产品成型的形状，即将管件端口由直角过渡改为圆弧过渡，而且在管子的外表面加了加强筋，以此来消除产品端头在扩张时，由于扩张力作用而使产品端头产生裂口的问题。（3）改进产品生产工艺路线，消除产品生产过程中出现的缺陷。通过进行产品结构设计、材料配方及生产工艺等方面的技术攻关，来消除产品生产过程中出现的缺陷，使产品各项性能指标均达到设计要求，符合GB/11017-2002和Q/ZL177-2003等产品标准的规定。以1kV全冷缩电缆终端四指套产品为例，具体措施如下。

2.1 改进电缆附件基料（硅橡胶）配方

（1）母料、原胶：色胶（红、黄、绿、黑）：SC-8硫化剂=10kg：19g：250g；

（2）相色带、原胶：色胶（红、黄、绿）：双二四硫化剂=10kg：40g：100g；

（3）自粘带、原胶：PT色胶：双二四硫化剂=10kg：10g：100g。

2.2 优化产品结构设计，改进加工技术路线

（1）设计1kV全冷缩电缆终端四指套和绝缘管产品的图纸。（2）按照图纸加工1kV四指套和绝缘管的产品的模具，为了降低开发风险，首先加工四指套模具和绝缘管的挤出机的口模模具，试模生产产品，依据公司产品检验和试验标准进行考核，各项指标合格后再逐个加工其他型号的模具；并进行跟踪评价、改进和验收。（3）按照上述方式，按照图纸加工1kV四指套和绝缘管的产品模具，试模生产、跟踪评价、改进及验收。（4）改造扩张设备，制做1kV四指套扩张爪和1kV绝缘管的定径套。（5）生产制作1kV多芯全冷缩电缆终端产品，并进行改进。（6）测试产品的机械性能、电气性能和使用性能。（7）编制《安装工艺》、《产品配套表》及产品说明书等技术资料，并做安装操作试验。

2.3 改进生产工艺流程

（1）半成品1生产：原料混炼平板硫化 检验若合格则母料一次硫化注塑成型生产出半成品1（若不合格则返工）；

（2）半成品2生产：半成品1 检验若合格则进行打磨、清洁喷涂、导电层注射，生产出半成品2（若不合格则返工或报废）；

（3）成品生产：半成品2二次硫化检验若合格则成品包装入库（若不合格则返工或报废）。

2.4 改进安装工艺，防止产品在安装时出现某些结构上的缺陷

全冷缩电缆附件产品除了产品本身具有内表面易划伤和产品端头易开裂等这些结构上的缺陷外，安装过程中，因操作方法不当，有时也会产生某些缺陷。因此在进行产品的机械性能、电气性能和使用性能测试及严格外观检查（无裂纹，无变形）的基础上，改进产品安装工艺，也可以有效防止产品出现结构上的缺陷。以1kV全冷缩电缆终端四指套产品安装为例，具体说明如下：

（1）剥切电缆护套层、铠装和内护层。将电缆一端清洁并校直，从端部量取电缆长度为500mm（根据工程现场需要，绝缘管最小可以缩短至400mm，加长不限），剥切去掉护套层；保留钢铠30mm，用绑扎线扎紧，其余剥切去掉；内护层保留10mm，其余剥切去掉。（2）固定地线。用纱布带打磨钢铠，去除的钢铠上的防锈漆或铁锈，并将打磨部位清洗干净，再用恒力弹簧将地线固定在钢铠上，注意事项：为了地线牢固，地线端头要预留约20mm，回折在恒力弹簧的第2层上。（3）剥切绝缘层。剥切去掉每个相线的绝缘层，长度为从电缆端部量取接线端子孔深+3mm。（4）清理绝缘层。用清洗剂清洗各相线的绝缘体外表面。（5）包绕填充胶。将电缆芯线从根部分开，在护套层、钢铠和内护层上包绕填充胶。从护套层端口开始向下半搭接拉伸绕包至少2层填充胶，长度约50mm（注意事项：以冷缩指套能够轻松套入，并全覆盖为宜），再绕包一层PVC胶带。（6）安装冷缩指套。将电缆芯线分开后套入指套，推至芯线根部，要求先抽出指端支撑条，收缩指端，再抽出尾端支撑条，收缩尾端；这里需要注意准备工作：为方便安装，指套套入电缆前，应将指端的支撑条略微抽出一点，从里面看支撑条的端头与指根对齐为准，还要将电缆端头用PVC胶带包绕，防止安装过程划伤指套。（7）收缩绝缘管。将冷缩直管分别套入指套指端根部，拉出支撑条，从指套指端根部开始收缩固定。（8）压接端子。去除相线端头PVC胶带，套入金属端子，压接固定，用锉刀打磨金属端子去除尖角和毛刺，并用清洗纸将金属碎削去除干净。（9）安装防水相色带。在各相芯线上的金属端子与绝缘管之间，半搭接拉伸缠绕硅橡胶防水相色带2层，长度为分别搭接金属端子和绝缘管约15mm。至此安装完毕。

无铠装1kV四指套产品的安装工艺：①剥切电缆护套层。将电缆一端清洁并校直，从端部量取电缆长度为500 mm（根据工程现场需要，绝缘管最小可以缩短至400mm，加长不限），剥切去掉护套层。②剥切绝缘层。从电缆端部量取长度为接线端子孔深+3mm，剥切去掉每个相线的绝缘层。③清理绝缘层。用清洗纸清洗各相线的绝缘体外表面。④包绕填充胶。将电缆芯线从根部分开，在护套层上包绕填充胶。从护套层端口开始向下半搭接拉伸绕包至少2层填充胶，长度约40mm（注意事项：以冷缩指套能够轻松套入，并全覆盖为宜），再绕包一层PVC胶带。⑤安装冷缩指套。将电缆芯线分开后套入指套，推至芯线根部，要求先抽出指端支撑条，收缩指端，再抽出尾端支撑条，收缩尾端；注意准备工作：为方便安装，指套套入电缆前，将指端的支撑条略微抽出一点，以从里面看支撑条的端头与指根对齐为准。⑥收缩绝缘管。将冷缩直管分别套入指套指端根部，拉出支撑条，从指套指端根部开始收缩固定；⑦压接端子。套入金属端子，压接固定，用锉刀打磨金属端子去除尖角和毛刺，并用清洗纸将金属碎屑去除干净。⑧安装防水相色带。在各相芯线上的金属端子与绝缘管之间，半搭接拉伸缠绕硅橡胶防水相色带2层，长度为分别搭接金属端子和绝缘管约15mm。至此安装完毕。

此外，还必须指出的是，在安装到电缆上之前，全冷缩电缆附件产品处于高张力状态下，因此必须保证在贮存期内，产品不应有明显的永久变形或弹性应力松弛，否则，在安装在电缆上以后就不能保证有足够的弹性压紧力，从而不能保证良好的界面特性。

通过对1kV全冷缩电缆终端四指套产品的探讨和研发，从产品结构、生产和安装工艺等方面着手，改进了全冷缩电缆终端产品的使用性能。为提高产品质量、降低制造成本、缩短该类产品与国际同类产品的差距，实现早日达到国际标准，替代进口提供了可借鉴的经验。对改变目前乃至今后我国急需的冷缩电缆附件系列产品的生产研发和供应格局，满足国内对此类产品日益增加的需求，具有非常重要的经济价值和社会意义。

参考文献

[1] 唐正森，李景禄，李志娟.10kV交联电缆接头施工工艺分析及改进措施[J].绝缘材料，2009（2）.

[2] 张虎，胡景云.我国电力电缆市场及产品结构分析[J].电气技术，2010（1）.

[3] 陈羽中，谢忠巍.冷缩型电力电缆附件的技术与应用[J].绝缘材料，2004（6）.

[4] 徐振宇.冷缩型电缆附件的性能及安装[J].安装，1996（1）.

[5] 宁福斌.冷收缩式电缆附件安装工艺[J].黑龙江电力，2009（1）.