10kV热缩电缆接头工艺的改进

    随着中低压交联聚乙烯绝缘电力电缆（以下简称交联电缆）的普遍应用，热缩电缆附件也占据了电力电缆附件也占据了电力电缆附件市场。目前，国内热缩电缆附件的主要生产厂有四、五家。其附件配套及安装工艺虽有不同，但在电缆中间接头工艺中有关应力管的设置却是基本相同的。那么，应力管的设置在10kV交联电缆中间接头工艺中是否必须呢，下面笔者结合多年来安装高、低压电缆头的经验，从理论上分析论证如下。
    1电力电缆终端电场分布及应力管作用原理如所示，电缆端部的电场分布比电缆绝缘层内的分布复杂得多，电场集中在靠近金属护套边缘的部位，并具有很大的轴向分量，传统的油浸纸绝缘电缆（以下简称油纸电缆），其沿纸带表面的击穿场强比垂直于纸带表面的击穿场强低得多，约为1/10左右。因此，既便是在中低压电缆头的制作中，应力锥的设置（在6~10kV油纸电缆中为胀铅口）是非常重要的，该工艺质量的好坏，直接影响电缆头的寿命。
    在中低压热缩电缆附件中，由于橡塑电缆无金2热缩接头取消应力管的理论依据10kV及以下油纸电缆是统包屏蔽结构。中间接头时，电缆金属护套及屏蔽层均断开（如常用的环氧树脂灌注接头无金属外壳，只有地线相连），电缆铅包断口处电场应力集中，接头中心两侧的电场分布较要复杂得多。因此，接头工艺中的胀铅对电场应力疏散是非常重要的。但是，由于10kV及以下交联电缆都采用了分相屏蔽结构，因此，热缩接头附件的工艺设计是按照“同结构逐层恢复”的原则进行的，其芯线绝缘屏蔽及铜屏蔽都得以恢复。热缩接头各相芯线连接结构及电场分布情况如所示。比较和可以看出，油纸电缆接头与交联电缆热缩接头的电场分布情况有着根本的困3热缩接头芯连接结构及电场分布图分析（b）可知，交联电缆热缩接头取消应力管有以下4条依据：交联电缆热缩接头的电场畸变远远小于油纸电缆接头，其存在的轴向分量是非常小的；应力管是由低电阻率材料制造的，其体积电阻率为10'较绝缘管约低6个数量级，并且安装后与半导电绝缘屏蔽层及半导电管紧密接触，厚度又小，故可看作与绝缘屏蔽等电位；交联电缆芯绝缘是挤塑而成的，沿电缆径向与轴向绝缘强度基本一致，绝缘薄弱处只有绝缘与增强绝缘的结合界面，但此问题在工艺设计时已对界面滑闪作了充分考虑，故取消应力管不会对其带来影响；由于10kV及以下交联电缆头处的增强绝缘厚度较小，对接头处电场分布影响不大。鉴于上述4条原因，在10kV级热缩电缆接头工艺中取消应力管是合理可行的。
    实际应用及建议山东铝业公司电解铝厂自1992年开始将原来的10kV油浸纸绝缘电缆更换为交联电缆，在6条回路近1100m电缆的6个电缆接头中采用了热缩电缆接头安装工艺中取消应力管技术。通过近7年的运行结果来看，从未出现任何因取消应力管而引起的故障。由此建议：10kV交联电缆热缩接头可在各厂家现有工艺中考虑取消应力管的安装工序；也可将半导电管及护套缩短，既可以减小接头的总长度，由此可使接头成本降低约5%~10%，批量生产时经济效益是很可观的。总生产能力达到30万t，可新增用电约2亿kWh，这是一个大的用电增长点。
    通过近10年的技术改造与革新，实现了扩大了用电消费。在企业进行技术改造扩大生产能力，刺激电力消费增长的同时，要注意节约用电，进行节电技改，提高电能利用效率，降低单位产品电耗，才能具有良好的投资效益。