高压电缆头制作技术

高压电缆头制作技术一、高压电缆头的基本要求电缆终端头是将电缆与其他电气设 备连接的部件；电缆中间头是将两根 电缆连接起来的部件；电缆终端头与 中间头统称为电缆附件。电缆附件应 与电缆本体一样能长期安全运行，并 具有与电缆相同的使用寿命。良好的 电缆附件应具有以下性能：

1.线芯联接好 主要是联接电阻小而且联接稳定，能经受起故障电

流的冲击；长期运行后其接触电阻不应大于电缆线芯 本体同长度电阻的1.2倍； 应具有一定的机械强度、耐振动、耐腐蚀性能；此外 还应体积小、成本低、便于现场安装。

2.绝缘性能好 电缆附件的绝缘性能应不低于电缆本体，所用绝缘材料的 介质损耗要低，在结构上应对电缆附件中电场的突变能完 善处理，有改变电场分布的措施。

★电场分布原理 高压电缆每一相线芯外均有一接地的(铜)屏蔽层，导电 线芯与屏蔽层之间形成径向分布的电场。 也就是说，正常电缆的电场只有 外半导体层 从(铜)导线沿半径向(铜) 主绝缘层 屏蔽层的电力线，没有芯线轴 向的电场(电力线),电场分 铜导线 布是均匀的。图中闪烁的箭头 铜屏蔽层 表示电场的电力线 内半导体层

在做电缆头时，剥去了屏蔽层，改变了电缆原有的电 场分布，将产生对绝缘极为不利的切向电场(沿导线 轴向的电力线)。在剥去屏蔽层芯线的电力线向屏蔽 层断口处集中。那么在屏蔽层断口处就是电缆最容易 击穿的部位。

没有应力管的电场分布

有应力管的电场分布

电缆最容易击穿的屏蔽层断口处，我们采取分散这集 中的电力线(电应力),用介电常数为20~30,体积电 阻率为108~1012Ω·cm 材料制作的电应力控制管(简称 应力管),套在屏蔽层断口处，以分散断口处的电场 应力(电力线),保证电缆能可靠运行。下图中左边 是没装应力管，右边是装应力管的电场分布情况。

没有应力管的电场分布

有应力管的电场分布

要使电缆可靠运行，电缆头制作中应力管非常重要， 而应力管是在不破坏主绝缘层的基础上，才能达到分 散电应力的效果的。在电缆本体中，芯线外表面不可 能是标准圆，芯线对屏蔽层的距离会不相等，根据电 场原理，电场强度也会有大小，这对电缆绝缘也是不 利的。为尽量使电缆内部电场均匀，芯线外有一外表 面圆形的半导体层，使主绝缘层的厚度基本相等，达 到电场均匀分布的目的。在主绝缘层外，铜屏蔽 层内的外半导体层，同 样也是消除铜屏蔽层不 平，防止电场不均匀而 设置的。外半导体层 主绝缘层 铜导线 铜屏蔽层 内半导体层

为尽

量使电缆在屏蔽层断口处电场应力分散，应力管 与铜屏蔽层的接触长度要求不小于20mm,短了会使 应力管的接触面不足，应力管上的电力线会传导不足， (因为应力管长度是一定的)长了会使电场分散区 (段)减小，电场分散不足。一般在20~25mm左右。 在做中间接头时，必须把主绝缘层也剥去一部分，芯 线用铜接管压接后，用填料包平(圆)。这以后有二 种制作方法： 1.热缩套管 用热缩材料制作的主绝缘套管缩住，主 绝缘套管外缩半导体管，再包金属屏蔽层，最后外护 套管。

2.预制式附件 所用材料一般为硅橡胶或乙丙橡胶。为中空的圆柱体，内孔壁是半导体层，半导体层外 是主绝缘材料。

图中蓝色的为半导体层，灰色的为主绝缘层。 预制式安装要求比热缩的高，难度大。管式预制件 的孔径比电缆主绝缘层外径小2~5mm。

中间接头预制管要两头都套在电缆的主绝缘层外，各 与主绝缘层连接长度不小于10mm。电缆主绝缘头上不 必削铅笔头(在电缆芯线上尽量留半导体层)。 铜接管表面要处理光滑，包适量填料，关键技术问题： 附件的尺寸与待安装的电缆的尺寸配合要符合规定 的要求。 另外也需采用硅脂润滑界面，以便于安装,同时填充 界面的气隙，消除电晕。 预制附件一般靠自身橡胶弹力可以具有一定密封作用， 有时可采用密封胶及弹性夹具增强密封。

预制管外面同热缩的一样，半导体层和铜屏蔽 层，最外面是外护层。目前35KV以上电压的 基本上都用预制式电缆附件。 下面介绍电缆附件的一些情况

电缆附件适用标准 电缆附件的标准主要有三个层次。 第一层次：IEC标准 IEC62067《额定电压150kV(Um=170kV)以上至 500kV(Um=550kV)挤出绝缘电力电缆及其 附件的电力电缆系统----试验方法和要求》 IEC60840《 额 定 电 压 30kV(Um=36kV) 以 上 至 150kV(Um=170kV)挤出绝缘电力电缆及其 附件试验方法和要求》

IEC60859《额定电压72.5kV及以上气体绝缘金 属封闭开关的电缆联接装置》 IEC60502《 额 定 电 压 1kV(Um=1.2kV) 以 上 至 30kV(Um=36kV)挤出绝缘电力电缆及其附 件》 IEC60055《额定电压18/30kV及以下纸绝缘金 属护套(带有铜或铝导体，但不包括压气和充 油电缆)》第1部分“电缆及附件试验”中第 七章：附件的型式试验 IEC61442《额定电压6kV(Um=7.2kV)到 30kV(Um=36kV)电力电缆附件试验方法》。

第二层次：国家标准(GB标准) GB/Z 18890《额定电压220kV(Um=250kV)交联聚乙烯 绝缘电力电缆及其附件》 GB/T 11017《额定电压110kV交联聚乙烯绝缘电力电缆 及其附件》 GB5589《电缆附件试验方法》

GB9327《电缆导体压缩和机械连接接头试验方法》 GB14315《电线电缆导体用压接型铜、铝接线端子和 连接管》 注：GB11033《额定电压26/35kV及以下电力电缆附件 基本技术要求》已下放为JB/T8144

第三层次：行业标准 JB标准(机械行业协会标准) JB/T8144《额定电压26/35kV及以下电力电缆附件基本 技术要求》原GB11033 JB6464《额定电压26/35kV及以下电力电缆直通型绕包 式接头》 JB6465《额定电压26/35kV及以下电力电缆户内型、户 外型瓷套式终端》 JB6466《额定电压8.7/10kV及以下电力电缆户内型、 户外型瓷套式终端》 JB6468《额定电压8.7/10kV及以下电力电缆户内型、 户外型绕包式终端》

JB7829《额定电压26/35kV及以下电力电缆户 内型、户外型热收缩式终端》 JB7830《额定电压26/35kV及以下电力电缆直 通型热收缩式接头》 JB7831《额定电压8.7/10kV及以下电力电缆户 内型、户外型浇注式终端》 JB7832《额定电压8.7/10kV及以下电力电缆直 通型浇注式接头》 JB/T8501.1《额定电压26/35kV及以下塑料绝缘 电力电缆户内型、户外型预制装配式终端》 JB/T8503.2《额定电压26/35kV及以下塑料绝缘 电力电缆户内型、户外型预制装配式接头》

电缆终端电应力控制方法 电应力控制是中高压电缆附件设计中的极为重要的 部分。电应力控制是对电缆附件内部的电场分布和电 场强度实行控制，也就是采取适当的措施，使得电场 分布和电场强度处于最佳状态，从而提高电缆附件运 行的可靠性和使用寿命。 对于电缆终端而言，电场畸变最为严重，影响终端 运行可靠性最大的是电缆外屏蔽切断处，而电缆中间 接头电场畸变的影响，除了电缆外屏蔽切断处，还有 电缆末端绝缘切断处。为了改善电缆绝缘屏蔽层切断 处的电应力分布，一般采用 以下几种方法：