CN109818161A - 一种恢复10kV和27.5kV电缆本体熔融连接方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种恢复10kV和27.5kV电缆本体熔融连接方法，包括以下步骤：(a)剥除电缆端部各外层、(b)表面处理、(c)套入接头部件、(d)连接线缆导体、(e)恢复线缆内屏蔽层、(f)恢复线缆主绝缘层、(g)恢复线缆外屏蔽层、恢复保护层；恢复电缆本体熔融连接技术实现连接部分与电缆本体等寿命，解决接头故障频发的顽疾，实现零事故的最终目标，而且易于操作且制作效率高，得到的电缆具有较好的绝缘强度和防水性。

Description

一种恢复10kV和27.5kV电缆本体熔融连接方法

技术领域

本发明涉及电力传输系统电缆附件领域，特别是一种恢复10kV和27.5kV 电缆本体熔融连接方法。

背景技术

随着城市电网的迅速发展和经济建设的需要，电缆线路的迅速增长也伴随着电缆线路故障的急剧增多，据统计，运行中的电力电缆线路故障(60～ 70)％是发生在电缆附件(接头和终端)里，又以接头的故障率更高。面对不断发生的接头故障困扰，恢复电缆本体熔融连接技术打破了传统的电缆连接技术设计理念，实现任意电压等级电力电缆高可靠无界面连接的技术工艺，对高压和超高压电缆接续技术的发展提供了更可靠的技术支持，填补了国内外在这一领域的空白。

现有的直通接头主要分为以下三种类型：绝缘带材绕包式，热缩式和冷缩预制式，但上述三种类型的直通接头故障率都比较高。目前国内配网所使用的电缆绝大数都是三芯的，一旦发生电缆直通接头发生击穿事故，单纯修补无法恢复接头的绝缘性能，必须换上新的电缆充当接头。此外由于电缆沟/井内的电缆布置较为密集，一根电缆上的接头发生故障起火后还会引燃其他电缆，容易酿成重大事故。

引发现有直通接头故障的主要有以下三点因素：(1)基于结构特性接头必须采用应力锥(几何法)调控接头内部畸变电场，使畸变的电场强度弱化、均匀分布，由于局限性附件内部场强只能做到尽可能低，但无法做到与电缆相接近；

(2)导体采用铜接管压接，铜接管与电缆原导体之间压接后的程度及接触面大小以及接管的材质，直接影响载流能力；如果选择不当将导致压接处发热破坏绝缘性能最终引发事故，而铜芯压接，不可弯曲，不可受力和位移；

(3)附件与电缆绝缘采用不同的材料，其之间存在可活动界面，这个界面从微观上可视为是一种微气隙、含有微水和杂质等复杂结构。另外在电场力和热场作用下极易发生界面微气隙、杂质极化而发生局部放电。附件应力锥、高压屏蔽(应力管)的半导电材料与附件绝缘材料之间存在固定界面，如果生产工艺控制不当直接导致固定界面发生局部放电。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种恢复10kV和27.5kV电缆本体熔融连接方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种恢复10kV和27.5kV电缆本体熔融连接方法，所述电缆内裹有线缆，所述线缆由内至外依次至少包括线缆导体、线缆内屏蔽层、线缆主绝缘层、线缆外屏蔽层、金属套、外护套，包括以下步骤：

(a)剥除电缆端部各外层：在两条电缆的对接端分别沿径向锯出两个断口，断口露出线缆导体、线缆内屏蔽层、线缆主绝缘层和线缆外屏蔽层；

(b)表面处理：对电缆剥切口表面处理；

(c)套入接头部件：两端电缆断口上依次套入热缩管、绝缘成型器；

(d)连接线缆导体：通过模具将两侧电缆平行固定在同一水平面上，通过封堵泥将线缆导体与模具之间的缝隙密封，倒入焊粉，在焊模导流孔上端放置金属片后点火焊接；

(e)恢复线缆内屏蔽层：在线缆导体上缠绕半导电橡胶自粘带形成接头内半导电层并在两端线缆内屏蔽层断口之间填充与线缆内屏蔽层相同的材料；

(f)恢复线缆主绝缘层：在两端线缆主绝缘层之间填充与线缆主绝缘层相同的绝缘材料；

(g)恢复线缆外屏蔽层：在线缆外屏蔽层断口之间填充与线缆外屏蔽层相同的材料；

(h)恢复保护层：分为两段依次绕包对应金属套的铜网、对应外护套的PVC 带，将电缆合并回填填充物，将凹陷处填平再绕包PVC带一层，绝缘自粘带两层,并用地线编织带连接金属套并用恒力弹簧固定，绕包绝缘自粘带一层，防水带两层，再套上热缩管加热收缩，并在断口处绕包上防水带。在接头处半搭接绕包金属套最后缠上PVC带一层。

本发明的有益效果是：恢复电缆本体熔融连接技术实现连接部分与电缆本体等寿命，解决接头故障频发的顽疾，实现零事故的最终目标，而且易于操作且制作效率高，得到的电缆具有较好的绝缘强度和防水性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明对应的电缆结构示意图；

图2是本发明的电缆锯断口示意图；

图3是本发明的增厚绝缘恢复电缆方式示意图；

图4是本发明的连接线缆导体过程示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。为透彻的理解本发明，在接下来的描述中会涉及一些特定细节。而在没有这些特定细节时，本发明创造仍可实现，即所属领域内的技术人员使用此处的这些描述和陈述向所属领域内的其他技术人员可更有效的介绍他们的工作本质。

1)准备好对应的工具。

2)电缆预处理

(1)具备现场施工条件后，将待安装的两端电缆摆放至预定位置，按图1 所示从临时断点锯除多余电缆。(注1：没有确定电缆断点前尽可能使用两端电缆成S弯形布置，勿超过电缆弯曲半径15D，D为电缆外直径，电缆截面要与线芯垂直、平整)

(2)按图2所示尺寸去除两端电缆的外护套、金属套、内护套；将电缆的金属套表面清洗干净，金属套端口用锉刀锉去边角毛刺。

(3)电缆校直——校直电缆使其固定成直线状态，以消除电缆的机械应力。

3)电缆剥切、表面处理。

3.1、外半导电层表面处理：外半导电层断口处30mm范围内依次使用 240#、600#砂纸打磨成光滑斜坡，特别注意打磨过程中不能损伤电缆绝缘，可在打磨前在靠近外半导电层断口处的绝缘上反面缠绕一层PVC作保护。

3.2、主绝缘层表面处理：先按图2尺寸剥削定型，再用240#砂纸打磨电缆主绝缘层表面使其基本光滑，再用600#砂纸打磨绝缘层，使主绝缘层表面不带有明显划痕和导电颗粒。

(打磨过程中应不断在轴向和周围方向快速移动砂纸，避免在局部位置长时间打磨形成绝缘表面凹陷，如在主绝缘层表面有较大凹凸时，可用玻璃片或较宽砂纸先做局部修整后再打磨)。最后打磨绝缘层至平整光滑。

3.3、内半导电层表面处理：按照预定尺寸剥削定型内半导电层位置，及保留包带位置尺寸。(注2：先用240#砂纸打磨电缆主绝缘层，隐约可见内半导电层时再用600#砂纸打磨使其基本光滑，不带有明显划痕和绝缘颗粒，内半导电层断口露出半导电布用于搭接绕包半导电布)

3.4电缆处理完成后用卡尺核对相关尺寸，计入下表

4)套入部件

在两端电缆上依次套入符合工程规格的热缩管、绝缘成型器等接头部件。 (注3：部件套入的位置、先后次序及方向要妥善，方便顺利安装制作)

5)线芯导体焊接

5.1、位置：使两端电缆左右、上下平行在同一水平面上，支撑牢固不走位、不晃动，两端电缆同心轴相差不能大于0.2mm(两端电缆绝缘用PVC反面绕包保护)。

5.2、工件：准备好所有焊接工具、模具、焊粉、降温器、冷却装置、烟雾帽。

5.3、预热：使用热风枪或煤气枪烘烤焊模和电缆端部导体，除去水汽。

5.4、调距：调节好两端线芯截面口的距离(按下表调整距离)。

电缆导体截面积S	A
		S≤630mm<sup>2</sup>	3mm
800mm<sup>2</sup>≤S≤1200mm<sup>2</sup>	5mm
		1400mm<sup>2</sup>≤S≤1600mm<sup>2</sup>	8mm

5.5、焊接处理：将预热好的模具安装在电缆连接处，电缆导体卡在导体孔里。由于模具本身的重力作用会压弯焊接电缆，所以需要在模具下放使用可升降支架支撑，保证线芯笔直，调整好后将焊接模具合模，使用螺杆紧固。注意预留导体截面距离，具体参照图4。

用专用的封堵泥填充堵泥槽，目的是将电缆导体与模具导体孔之间的缝隙密封，避免焊接反应时铜水漏出损伤电缆和人员。

5.6、装添焊粉：配置相应电缆规格的焊粉，在焊模导流孔上端放置金属片。

5.7、点火焊接，冷却拆模、打磨电缆导体恢复线芯等径。(注4：焊缝金属应致密无裂纹，无严重夹渣及表面气孔等缺陷)

5.8、使用卡尺核对焊接点尺寸，计入下表，原导体直径和焊接点直径相差≤0.3mm。

6)恢复内半导电层

6.1、解除绕包在电缆铅笔头上的PVC，检查绝缘情况，如发现放热焊接或打磨焊点飞溅的杂质颗粒烫坏绝缘，必须使用砂纸打磨掉损坏处。

6.2、使用600#的手砂带反复打磨绝缘部分和内半导电层部分(注意打磨铅笔头上端至外半导电断口之间的绝缘时，不要过度打磨导致绝缘直径变小)，内半导电层上决不能有绝缘颗粒。

使用游标卡尺量取电缆内半导电层直径。

6.3、从电缆一端半导电布断口半重叠紧密绕包半导电布一层，连接另一端半导电布。

6.4、在两端电缆内半导断口之间填充相同的内半导电材料。

7)恢复绝缘层

在两端电缆绝缘之间填充与电缆绝缘相同的绝缘材料，安装绝缘成型器及控制仪器，设置好温度和时间，待绝缘成型器温度冷却至50℃以下后拆除，然后削型打磨。绝缘表面和外屏蔽部分电缆要精细打磨，绝缘和外屏蔽过渡要平顺，打磨砂纸的牌号必须由小到大(240#、600#)依次使用。如果绝缘面上有凹坑，必须将凹坑处上下扩大打磨，使该凹陷平滑过渡。修好外形的接头绝缘层最大直径应比原电缆绝缘直径大6～8mm；

最后核对接头绝缘层尺寸，直径≥电缆绝缘直径6～8mm。

8)恢复外半导电层(绝缘屏蔽层)

在电缆外半导电层断口之间填充半导电材料。

9)接头保护层

9.1、分为两段依次半重叠绕包铜网、黑色PVC带，铜网要搭接在电缆铜屏蔽层两个断口的30mm处上。

9.2、将三相电缆合并，并回填填充物，将凹陷处填平再绕包PVC带一层，绝缘自粘带两层,并用地线编织带连接电缆钢铠并用恒力弹簧固定，绕包绝缘自粘带一层，防水带两层，再套上热缩管加热收缩，并在断口处绕包上防水带。在接头处半搭接绕包铠装带最后缠上黑色PVC带一层。

10)工艺结束

整理工具，打扫施工现场，检查接头外观无异常。

根据上述原理，本发明还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。

参照图3，恢复电缆本体熔融连接技术为无应力锥、无活动界面、等效恢复电缆本体连接，绝缘与电缆绝缘等径恢复连接后，无需应力锥调控电缆电场应力；等位线分布与电缆本体一致的电性能形态，电缆附件无法实现电缆本体自然等位线分布规律。通过增厚绝缘使外屏蔽与导体之间距离加大。根据公式

导体与外屏蔽间距离越大表面场强越小；恢复电缆本体熔融连接技术与电缆本体具有相同等位线的分布形态，是一个与电缆对等自然的、稳定的电场分布的电性能趋向。

采用放热焊接技术，导体等径、低电阻、高强度、焊接点永不老化，经受起故障电流冲击和长期大电流运行，持久可靠的电气连接。铜芯熔接，修复处电缆可弯曲、无需担心电缆拖动造成影响。

采用与电缆绝缘相同的XLPE材料恢复，绝缘与电缆绝缘熔融无气隙结合，两者形成同一本征特性的绝缘本体，绝缘强度与原电缆一致，具有更高的电气绝缘和运行稳定的耐久性能。

经过实践证明，恢复电缆本体熔融连接技术作为优选的电缆连接技术，其电气可靠稳定性比电缆附件连接更显突出，随着恢复电缆本体熔融连接技术的普遍应用，高安全可靠性与连接电缆同寿命的特性避免反复维护的费用，可以解决传统电缆附件无法解决的特殊情况，成本必逐渐降低，其所带来的高安全的经济优势也会逐渐明显体现。

Claims (1)

1.一种恢复10kV和27.5kV电缆本体熔融连接方法，所述电缆内裹有线缆(1)，所述线缆(1)由内至外依次至少包括线缆导体(2)、线缆内屏蔽层(3)、线缆主绝缘层(4)、线缆外屏蔽层(5)、金属套(6)、外护套(7)，其特征在于，包括以下步骤：

(a)剥除电缆端部各外层：在两条电缆的对接端分别沿径向锯出两个断口，断口露出线缆导体(2)、线缆内屏蔽层(3)、线缆主绝缘层(4)和线缆外屏蔽层(5)；

(b)表面处理：对电缆剥切口表面处理；

(c)套入接头部件：两端电缆断口上依次套入热缩管、绝缘成型器；

(d)连接线缆导体：通过模具将两侧电缆平行固定在同一水平面上，通过封堵泥将线缆导体与模具之间的缝隙密封，倒入焊粉，在焊模导流孔上端放置金属片后点火焊接；

(e)恢复线缆内屏蔽层：在线缆导体(2)上缠绕半导电橡胶自粘带形成接头内半导电层并在两端线缆内屏蔽层(3)断口之间填充与线缆内屏蔽层(3)相同的材料；

(f)恢复线缆主绝缘层：在两端线缆主绝缘层(4)之间填充与线缆主绝缘层(4)相同的绝缘材料；

(g)恢复线缆外屏蔽层：在线缆外屏蔽层(5)断口之间填充与线缆外屏蔽层(5)相同的材料；

(h)恢复保护层：分为两段依次绕包对应金属套(6)的铜网、对应外护套(7)的PVC带，将电缆合并回填填充物，将凹陷处填平再绕包PVC带一层，绝缘自粘带两层,并用地线编织带连接金属套并用恒力弹簧固定，绕包绝缘自粘带一层，防水带两层，再套上热缩管加热收缩，并在断口处绕包上防水带。在接头处半搭接绕包金属套最后缠上PVC带一层。