理论教育 制作挤包绝缘电缆热收缩型终端与中间接头

制作挤包绝缘电缆热收缩型终端与中间接头

时间:2023-06-16 理论教育 版权反馈
【摘要】:挤包绝缘电缆热收缩型终端和中间接头是用热收缩部件组装而成的。作为电缆线芯相位标志的管形热收缩部件。表5-2-3-2热熔胶,填充胶主要性能指标表5-2-3-3接地线和过桥线的推荐截面单位:mm25.2.3.1.4 热收缩型电缆终端和中间接头安装工艺要求本节所述是安装热收缩型终端和中间接头时应注意的主要事项,具体安装操作工艺见生产厂提供的产品安装说明书。

制作挤包绝缘电缆热收缩型终端与中间接头

5.2.3.1 热收缩型电缆附件的结构和安装工艺要点

5.2.3.1.1 热收缩型电缆附件的结构特点

热收缩型电缆附件是以聚合物为基本材料而制成的所需要的型材,经过交联工艺,使聚合物的线性分子变成网状结构的体型分子,经加热扩张至规定尺寸,再加热能自行收缩到预定尺寸的电缆附件。

挤包绝缘电缆热收缩型终端和中间接头是用热收缩部件组装而成的。热收缩型终端和中间接头用的附加绝缘、屏蔽、护层、雨罩及分支套等称为热收缩部件,主要有:

(1)热收缩绝缘管(以下简称绝缘管)。作为电气绝缘用的管形热收缩部件。

(2)热收缩半导电管(以下简称半导电管)。体积电阻系数小于103Ω·cm的管形热收缩部件。

(3)热收缩应力控制管(以下简称应力管)。具有相应要求的介电系数和体积电阻系数、能缓和电缆端部和接头处电场集中的管形热收缩部件。

(4)热收缩耐油管(以下简称耐油管)。对使用中长期接触的油类具有良好耐受能力的管形热收缩部件。

(5)热收缩护套管(以下简称护套管)。作为密封,并具有一定的机械保护作用的管形热收缩部件。

(6)热收缩相色管(以下简称相色管)。作为电缆线芯相位标志的管形热收缩部件。

(7)热收缩分支套(以下简称分支套)。作为多芯电缆线芯分开处密封保护用的分支形热收缩部件,其中以半导电材料制作的称为热收缩半导电分支套(以下简称半导电分支套)。

(8)热收缩雨裙(以下简称雨裙)。用于电缆终端,增加泄漏距离和湿闪络距离的伞形热收缩部件。

(9)热熔胶。为加热熔化黏合的胶黏材料,与热收缩部件配用,以保证加热收缩后界面紧密黏合,起到密封、防漏和防潮作用的胶状物。

(10)填充胶。与热收缩部件配用,填充收缩后界面结合处空隙部的胶状物。

上述各种类型的热收缩部件,在制造厂内已经通过加热扩张成所需要的形状和尺寸并经冷却定型。使用时经加热可以迅速地收缩到扩张前的尺寸,加热收缩后的热收缩部件可紧密地包敷在各种部件上组装成各种类型的热收缩电缆附件。

加热工具可用丙烷气体喷灯或大功率工业用电吹风机。一定要控制好火焰,不能过大,操作时要不停地晃动火源,不可对准一个位置长时间加热,以免烫伤热收缩部件。喷出的火焰应该是充分燃烧的,不可带有烟,以免炭粒子吸附在热收缩部件表面,影响其性能。在收缩管材时,一般要求从中间开始向两端或从一端向另一端沿圆周方向均匀加热,缓慢推进,以避免收缩后的管材沿圆周方向出现厚薄不均匀和层间夹有气泡的现象。

热收缩电缆附件是用热收缩材料代替瓷套和壳体,以具有特征参数的热收缩管改善电缆终端的电场分布,以软质弹性胶填充内部空隙,用热熔胶进行密封,从而获得了体积小、重量轻、安装方便、性能优良的热收缩电缆附件。

5.2.3.1.2 热收缩型电缆附件的型号

国家机械行业标准JB7829—1995和JB7830—1995分别对热收缩型终端和热收缩型中间接头的型号的组成和排列顺序作了如下规定:

示例:

(1)WRS-1-33JB7829—1995表示:8.7/10kV三芯挤包绝缘电力电缆户外型热收缩终端,第1次设计。

(2)NRSZ-2-33JB7829—1995表示:8.7/10kV三芯纸绝缘电力电缆户内型热收缩终端,第2次设计。

(3)WRS-1-51JB7829—1995表示:26/35kV单芯挤包绝缘电力电缆户外型热收缩终端,第1次设计。

(4)JRS-2-33JB7830—1995表示:8.7/10kV三芯挤包绝缘电力电缆直通型热收缩接头,第2次设计。

5.2.3.1.3 热收缩型电缆附件的一般技术要求

热收缩型电缆附件除应符合GB11033标准有关要求外,还应符合下列规定:

(1)所有热收缩部件表面应无材质和工艺不善引起的斑痕和凹坑,热收缩部件内壁应根据电缆附件的具体要求确定是否需涂热熔胶,凡涂热熔胶的热收缩部件,要求胶层均匀,且在规定的贮存条件和运输条件下,胶层应不流淌,不相互黏搭,在加热收缩后不会产生气隙。

(2)热收缩部件主要性能指标见表5-2-3-1,热熔胶、填充胶主要性能指标见表5-2-3-2。

(3)热收缩管形部件的壁厚不均匀度应不大于30%。

(4)热收缩管形部件收缩前与在非限制条件下收缩(自由收缩)后纵向变化率应不大于5%,径向收缩率应不小于50%。

(5)热收缩部件在限制性收缩时不得有裂纹或开裂现象,在规定的耐受电压方式下不击穿。

(6)热收缩部件的收缩温度应为120~140℃。

(7)填充胶应是带材型。填充胶带应采用与其不黏结的材料隔开,以便于操作。在规定的贮存条件下,填充胶应不流淌、不脆裂。

(8)热收缩部件和热熔胶、填充胶的允许贮存期在环境温度不高于35℃时应不少于24个月。在贮存期内,应保证其性能符合技术要求规定。

(9)导体连接金具应符合GB14315中的相应规定。铜铝过渡接线端子的直流电阻应不大于相同长度相同截面铝导体直流电阻的1.2倍。

(10)户外终端所用的外绝缘材料应具有耐大气老化及耐漏电痕迹和耐电蚀性能。

(11)热收缩型终端安装工艺的基本要求参见本节四所示。

(12)终端或接头的接地线和过桥线应采用镀锡铜线,其推荐截面按表5-2-3-3规定选取,亦可按与电缆金属屏蔽层截面积相一致的原则选取。

表5-2-3-1 热收缩部件主要性能指标

续表

注 除第14项外,其他项目皆在非限制性收缩(自由收缩)后的热缩部件上取样进行试验。
① 半导电管、半导电分支套体积电阻率测试方法按GB3048.3进行。
② 只对管形热收缩元件进行限制性收缩试验,非管形热收缩部件(如雨罩、分支套管)不进行此项试验。

表5-2-3-2 热熔胶,填充胶主要性能指标

表5-2-3-3 接地线和过桥线的推荐截面 单位:mm2

5.2.3.1.4 热收缩型电缆终端和中间接头安装工艺要求

本节所述是安装热收缩型终端和中间接头时应注意的主要事项,具体安装操作工艺见生产厂提供的产品安装说明书。

(1)安装工具。

1)加热工具。推荐采用丙烷气体喷灯或大功率工业用电吹风机作为热收缩部件的收缩加热工具。在条件不具备的情况下,也允许采用丁烷、液化气或汽油喷灯作为收缩加热工具。

2)导体连接工具。当导体连接采用压接方式时,建议采用六角或半圆形围压(又称环压)模具,模具尺寸应符合GB14315标准规定。如果采用点压(又称坑压)模具,则要求有更严格的填充和密封措施。

3)绝缘剥切工具。剥切挤包绝缘电缆的绝缘时,建议采用相应的专用剥切工具,以确保不伤及导体。

4)安装电缆终端和中间接头所需要的常用工具如手锯、电工用刀、钢丝钳等等,必须齐全、清洁。

(2)剥切电缆、压接接线端子。

1)剥切电缆。电缆末端剥切按产品安装说明书规定顺序进行。剥除电缆的每一道工序都必须保证不损伤内层需要保留的部分。

剥除挤包电缆绝缘外半导电层时应特别注意,在裸露的绝缘表面上不可留有刀痕或半导电层残迹。如果电缆为不可剥离的半导电层,允许在剥除过程中削去部分绝缘(厚度不大于0.5mm),但绝缘表面应尽量处理得当,使其光滑、圆整。剥除后,半导电层端面应与电缆轴线垂直、平整。特别注意,该处绝缘不得损伤。如果不采用喷涂或刷涂半导电漆工艺,则电缆外半导电层端面必须削成光滑的而且与电缆轴线夹角不得大于30°的圆整锥面。

2)压接导体接线端子或导体连接管。三芯电缆压接导体接线端子时,必须注意三个端子的平面部分方向应便于安装连接。

压接后,必须除去飞边、毛刺,清除金属粉末。

(3)安装接地线和过桥线。

钢带铠装的三芯挤包绝缘电缆,铜屏蔽层与钢带的接地按照用户要求也可用两相互相绝缘的接地线分开焊接,钢带接地应采用6~10mm2绝缘软铜线焊接后引出。对纸绝缘电缆,接地线应焊在铅护套和钢带上。

铜带作为屏蔽层的挤包绝缘电缆,接地线或过桥线应按电缆导体截面从表8-3中选取相应截面的编织铜线焊接在铜带上,然后引出。三芯电缆每相屏蔽层都应缠绕接地线并焊接,仍以一根接地线引出。若以铜丝作为屏蔽层的挤包绝缘电缆,则可将铜丝翻下,扭绞后引出。10kV及以下纸绝缘电缆接地线焊在铅护套及钢带上。

对于中间接头,建议用电缆附件专用铜丝网套作为接头屏蔽层。将铜丝网套套在中间接头的外半导电层上,并与两端电缆的铜屏蔽层绑扎、焊接,构成接头屏蔽层。

(4)加密封填充胶。

电缆绝缘末端与导体接线端子之间及接线端子压接变形处必须包以密封填充胶带,要求密实、平整。纸绝缘电缆应采用能耐受一定油压的耐油密封填充胶带。

10kV及以下的三芯纸绝缘电缆,在三芯分叉处应绕包以能耐受一定油压的耐油密封填充胶带。其操作要求按产品安装说明书规定。

(5)安装热收缩管、分支套、雨裙。

当热收缩管长度大于产品安装说明书规定的尺寸,可以按规定尺寸切去多余部分。切口应平整、无凹口。注意应力管不可切除。

热收缩管和热收缩分支套的收缩覆盖物表面应预先清洗干净,不得有油污、杂物。纸绝缘电缆的绝缘表面按产品安装说明书规定处理,当环境温度在10℃以下时,应对被覆盖物预热。

按照产品安装说明书规定的部位开始,沿着圆周方向均匀加热。火焰方向与热收缩管轴线夹角45°为宜,缓慢向前推进,加热时必须不断地移动火焰位置,不可对准一个位置加热时间过长。要求收缩后的热收缩管表面无烫伤痕迹,光滑、平整,内部不夹有气泡。

纸绝缘电缆终端或中间接头若采用半导电分支套和应力管时,则应使半导电分支套与铅包及应力管之间保持良好接触,以满足电性能的要求。(www.daowen.com)

电缆终端的相序标志管(俗称相色管)如果安置在接线端子下端,则要求该管有良好的抗漏痕和抗电蚀性能,否则只能安置在应力管的下端。

5.2.3.2 挤包绝缘电缆热收缩型终端制作

5.2.3.1.4已介绍热收缩型终端安装工艺要点和应该注意的事项。本节将以10kV交联聚乙烯绝缘电缆热收缩型终端为例具体叙述35kV及以下挤包绝缘电缆热收缩型终端的安装操作工艺。

10kV交联聚乙烯绝缘电缆热收缩型终端具体制作工艺如下。

(1)剥切电缆的外护层,锯钢铠、内衬层、铜带屏蔽、半导电屏蔽层和导体端部绝缘。

首先校直电缆,按图5-2-3-1规定的尺寸进行剥切。户外终端自电缆末端量取700mm,户内终端自电缆末端量取500mm。在外护套上刻一环形刀痕,向电缆末端切开并剥除电缆外护层。在钢铠切断处内侧用绑线绑扎钢铠装层,锯切钢带,锯口要整齐。对于无铠装的电缆,则绑扎电缆线芯。在钢带断口外保留10mm内衬层,其余切除。除去填充物,分开绝缘线芯。

图5-2-3-1 10kV三芯交联聚乙烯绝缘电缆热收缩型终端剥切尺寸(单位:mm)

1—外护套;2—钢带铠装;3—内衬套;4—铜带屏蔽;5—半导电层;6—电缆绝缘;7—导体

(2)焊接地线。

将编织接地铜线一端拆开均分为三份。将每一份重新编织后分别绕包在三相屏蔽层上并绑扎牢固,锡焊在各相铜带屏蔽上。对于铠装电缆需用镀锡铜线将接地线绑在钢铠上并用焊锡焊牢再行引下。对于无铠装电缆可直接将接地线引下。

在密封段内,用焊锡熔填15~20mm长一段编织接地线的缝隙,用作防潮段,如图5-2-3-2所示。

图5-2-3-2 10kV三芯交联聚乙烯绝缘电缆热收缩型终端接地线和防潮段(单位:mm)

1—绝缘线芯;2—半导电层;3—铜带屏蔽;4—接地线及焊点;5—钢铠绑扎;6—接地线绑扎;7—钢带铠装;8—防潮段;9—密封段

(3)安装分支套。

用自黏带或填充胶填充三芯分支处及铠装周围,使外形整齐呈苹果形状,如图5-2-3-3所示。

清洁密封段电缆外护套。在密封段下段做出标记,在编织接地线内层和外层各绕包热熔胶带1~2层,长度约60mm,将接地线包在当中。套进三芯分支套,尽量往下使下口到达标记处。先从分支套指根部向下缓慢环绕加热收缩,完全收缩后下口应有少量胶液挤出。再从分支套指根部向上缓慢环绕加热直至完全收缩。从分支套中部开始加热收缩有利于排出套内的气体。

图5-2-3-3 10kV三芯交联聚乙烯绝缘电缆热收缩型终端填充三芯分支处(单位:mm)

1—自黏带或填充胶;2—密封胶;3—防潮段;4—密封段;5—接地线

(4)剥切铜带屏蔽、半导电层、绕包自黏带。

从分支套手指端部向上量40mm为铜带屏蔽切断处,先用铜线将铜带屏蔽绑扎再进行切割。切断口要整齐。保留半导电层20mm,其余剥除。剥除要干净,不要伤损主绝缘。对于残留在主绝缘外表的半导电层,可用细砂布打磨干净。用溶剂清洁主绝缘,用半导电带填充半导电层与主绝缘的间隙20mm,以半叠绕方式绕包一层,与半导电层和主绝缘各搭接10mm,形成平滑过渡,如图5-2-3-4所示。从半导电层中间开始向上以半叠绕方式绕包自黏带1~2层,绕包长度110mm。绕包半导电带和自黏带时,都要先将其拉伸至其原来宽度的一半,再进行绕包。

(5)压接接线端子。

电缆绝缘线芯末端的绝缘剥切长度K为接线端子孔深加5mm,绝缘线芯端部绝缘削成“铅笔头”形状,长度为30mm。用压钳和模具进行接线端子压接。压后用锋刀或锉刀修整棱角毛刺。清洁端子表面,用自黏带填充压坑及不平之处,并填充线芯绝缘末端与接线端子之间。自黏带与主绝缘及接线端子各搭接5mm,形成平滑过渡。

(6)安装应力控制管。

图5-2-3-4 10kV三芯交联聚乙烯绝缘电缆热收缩型终端剥切铜带屏蔽(单位:mm)

1—接线端子;2—导线;3—自黏带填充;4—热收缩管;5—电缆绝缘线芯;6—铜带屏蔽;7—自黏带;8—应力控制管;9—半导电带;10—半导电层;11—绑线;12—分支套

清洁半导电层和铜带屏蔽表面,清洁线芯绝缘表面,确保绝缘表面没有炭迹。套入应力控制管,应力控制管下端与分支套手指上端相距20mm。用微弱火焰给应力控制管自下而上环绕加热,使其收缩。在应力控制管上端包绕自黏带,使其平滑过渡,如图5-2-3-4所示。

(7)套装热收缩管。

清洁线芯绝缘表面、应力控制管及分支套表面。在分支套手指部和接线端子根部,包绕热熔胶带(有的配套供货的热收缩管内侧已涂胶,则不必再包热熔胶带)。套入热收缩管,热收缩管下部与分支套手指部搭接20mm,如图5-2-3-5所示。用弱火焰自下往上环绕加热收缩。完全收缩后管口应有少量胶液挤出。

在热收缩管与接线端子搭接处及分支套根部,用自黏带拉伸至原来宽度的一半,以半叠绕方式绕包2~3层,包绕长度为30~40mm,与热收缩管和接线端子分别搭接,确保密封。

图5-2-3-5 10kV三芯交联聚乙烯绝缘电缆热收缩型终端安装热收缩管和雨裙(单位:mm)

(a)安装热收缩管;(b)安装雨裙1—自黏带;2—热收缩管;3—分支套

(8)安装雨裙。

图5-2-3-6 10kV交联聚乙烯绝缘电缆热收缩型终端结构

1—导体;2—绝缘线芯;3—半导电层;4—铜带屏蔽;5—内衬层;6—铠装层;7—外护套;8—接线端子;9—自黏带;10—相色带;11—自黏带填充;12—热收缩管;13—应力控制管;14—自黏带填充;15—绑线;16—热熔胶带;17—三芯分支套;18—接地线;19—自黏带绕包;20—单孔雨裙;21—半导电带绕包;22—三孔雨裙;K—接线端子孔深+5mm

户外终端必须安装雨裙。清洁热收缩管表面,套入三孔雨裙,下落到分支套手指根部,自下而上加热收缩。再在每相上套入两个单孔雨裙,找正后自下而上加热收缩,如图5-2-3-5所示。

完成安装后的10kV三芯交联聚乙烯绝缘电缆热收缩型终端如图5-2-3-6所示。

5.2.3.3 挤包绝缘电缆热收缩型中间接头的制作

5.2.3.1.4已介绍热收缩型中间接头的安装工艺要点和应注意的主要事项。本节将以10kV交联聚乙烯绝缘电缆热收缩型中间接头为例具体叙述35kV及以下挤包绝缘电缆热收缩型中间接头的安装操作工艺。

10kV交联聚乙烯绝缘电缆中间接头制作除了参考10kV交联聚乙烯绝缘电缆终端制作的有关要求外,还要注意到中间接头的特点。由于中间接头处电缆铜带屏蔽已断开,故要包铜丝网并与两根电缆的铜带屏蔽绑扎用锡焊牢;压接连接管时,先压两端后压中间;接头施工完毕要待完全冷却后才可移动,否则容易损坏接头的绝缘和密封。

10kV交联聚乙烯绝缘电缆热收缩型中间接头的具体结构如图5-2-3-7所示。

10kV交联聚乙烯绝缘电缆热收缩型中间接头具体制作工艺如下:

(1)剥切电缆。

将电缆对直固定,电缆末端重叠200mm,取其中心做出标记,如图5-2-3-8所示。剥切尺寸如图5-2-3-9所示,图中L的尺寸见表5-2-3-4,按照表5-2-3-4所示的尺寸剥切电缆外护套。在距外护套切断口40mm以内,绑扎铜线,锯切钢带。保留10mm长内衬层,去除填充物。按照图5-2-3-10所示,在中心标记处,锯切电缆,切口要整齐。

表5-2-3-4 图5-2-3-9和图5-2-3-10中的L尺寸 单位:mm

(2)剥切铜带屏蔽,切削电缆绝缘线芯的末端绝缘。

按照图5-2-3-9中尺寸,在铜带屏蔽断口内侧,绑扎铜线,剥切铜带屏蔽。保留30mm半导电外屏蔽层,其余剥除。按照图5-2-3-9中尺寸,剥除多余线芯绝缘。将线芯末端绝缘削成“铅笔头”形,长度约为30mm。清除绝缘表面炭迹,可用细砂布打磨,用清洁剂擦净。

图5-2-3-7 10kV交联聚乙烯绝缘电缆热收缩型中间接头(单位:mm)

1—保护管;2—连接管;3—半导电带;4—半导电热收缩管;5—绝缘热收缩管;6—自黏带;7—铜丝网;8—半导电带;9—接地线;10—镀锡铜丝;11—焊点;12—自黏带;13—电缆绝缘线芯;14—半导电层;15—铜带屏蔽;16—内衬层;17—铠装层;18—外护套

图5-2-3-8 电缆末端重叠200mm并在其
中心做出标记(单位:mm)

图5-2-3-9 剥切尺寸(单位:mm)

1—外护套;2—钢带铠装;3—内衬层;4—铜带屏蔽;5—半导电层外屏蔽;6—电缆绝缘线芯;7—半导电层内屏蔽;8—导体;K—连接管长度之半加5mm;L—电缆短端尺寸

(3)套热收缩保护管。

将两根电缆距外护套断口200mm内的外护套表面打毛,再将两根热收缩保护管(长、短配套)两端100mm内的内表面打毛,用清洁剂清洁干净,分别套到两根电缆上,长管套到长端上,短管套到短端上,不要搞错。

(4)套绝缘热收缩管和半导电热收缩管。

图5-2-3-10 锯切电缆(单位:mm)

在长端电缆三根芯线上分别套入绝缘热收缩管和半导电热收缩管。将三个铜丝网扩张缩短,分别套到三个外导电热收缩管上。

(5)压接连接管。

将长端和短端的三相导体分别对应插入已清洁好的连接管内,进行压接。先压两端,再压中间。用锉刀和砂布去除连接管表面的棱角和毛刺。用清洁剂清洁连接管表面,校直电缆,准备包绕屏蔽和绝缘。

(6)包绕屏蔽层和增绕绝缘层。

用清洁剂清洁绝缘表面。用半导电带填平连接管的压坑,并用半叠绕方式包绕填平连接管与导体半导电内屏蔽层之间的间隙,然后在连接管上半叠绕包两层半导电带。在两端绝缘末端“铅笔头”处与连接管端部用自黏带拉伸包绕填平。自长端距半导电层外屏蔽10mm处至短端距半导电层外屏蔽10mm处中间的一段用自黏带半叠绕包绕6层。将绝缘热收缩管从长端绝缘线芯上移至连接管上,中部对正,从中部向两端加热收缩。加热时要均匀缓慢环绕进行,保证完好收缩。在绝缘热收缩管的两端与半导电外屏蔽层上用半导电带以半叠绕方式绕包成约40mm长的锥形坡,以达到平滑过渡。将半导电热收缩管从绝缘线芯上移到绝缘热收缩管上,中部对正,从中部加热收缩。加热要均匀、缓慢、环绕进行,保证完好收缩。两端部包压在铜带屏蔽上约10~20mm。三根绝缘线芯依次收缩完毕。将三相绝缘线芯上的铜丝网移到中部,对正中心,将铜丝网拉紧、拉直,平滑紧凑地包在半导电热收缩管上,两端用铜丝绑在铜带屏蔽上并用焊锡焊好。

(7)焊接地线,安装热收缩保护管。

将编织铜接地线焊在两段电缆的钢带铠装上。把三相绝缘线芯并拢收紧,用塑料带将三相绝缘线芯和接地线缠绕扎紧,使其成为紧凑平滑的圆柱。在电缆长、短两端已打毛的外护套上,分别缠绕100mm宽的热熔胶带1~2层,钢带铠装上也缠1~2层热熔胶带更好。从短端电缆上将短热收缩护套管拉出,使其与短端电缆的外护套搭接100mm,从此端向另一端加热收缩。从长端电缆上将长热收缩护套管拉出,使其与长端电缆的外护套搭接100mm,在长热收缩护套管的另一端与已收缩的短端热收缩护套管的搭接处做好搭接长度标记。在该搭接长度标记内,用热熔胶带包绕1~2层。从长端电缆侧向中间方向进行加热收缩。加热要均匀、缓慢、环绕进行,完好收缩时,保护管两端应有少量胶液被挤出。在电缆外护套与保护管交界处,用自黏带绕包3层,长约200mm,分别包在外护套和保护管上各100mm。在两保护管交界处,用自黏带绕包3层,长约200mm,分别包在两保护管上各100mm。待中间接头完全冷却后,才可移动。

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