热缩与冷缩型电力电缆附件在矿井供电中的应用

赵安省

摘要：为了使电缆线路能长期安全运行，及时恢复供电。通过对以往电缆接头、终端头安装工艺的分析，提出了采用耐压强度高、导体连接良好，机械强度大、密封可靠，能防止水分侵入、体积小、节省金属、结构简单的热缩、冷缩型电力电缆中间接头、终端头，有效地解决了电缆连接费力、费时的问题。实践表明：通过使用电缆热缩、冷缩中间接头、终端头有效地解决了电缆线路的薄弱环节。对提高工作效率、迅速恢复供电有着十分积极的作用。

关键词：电缆接头;终端头;热缩;冷缩工艺;现状分析;使用效果

一、以往电缆线路终端头、中间接头的样式和制作的步骤概况

建矿较早的矿井，供电线路电缆接头多采用生铁接头盒、铅套管接头和环氧树脂接头三种。

电缆中间接头和终端头的制作，主要有以下几个步骤：1、切除多余的电缆;2、剥除电缆包括保护层;3、导体连接;4、包绕绝缘;5、装配接头盒并罐绝缘胶;6、安装接地线和悬挂好接头和终端盒。

制作前，为了保证电缆接头和终端头的质量，除了严格地选用材料，采用优良的电缆头型式外，还必须严格的遵守工艺规程和决定正确的剥切尺寸。采用不同的接头型式有不同的工艺规程和不同的剥切尺寸。

二、简要介绍以往电缆接头的制作工艺

1.切除多余的电缆

电缆在敷设时所留的长度，一般比接头或终端头所需要的要稍长，在选定了接头的中心位置或终端头的安装位置时，电缆的末端应流出一定的富裕长度。并将多余的部分切除。同时检查电缆是否受潮。

2.剥除电缆的保护层

剥除电缆的保护层之前，为了防止钢铠散开，必须根据预先确定的电缆末端的剥切尺寸，在钢铠上打两道卡子，卡子可以用細铜丝（或电缆本身的钢带）制作，将细铜丝包在电缆钢铠上，保证断面成圆形。第一道卡子（下压接地线）打好后，将接地线（自备的符合要求的裸铜线）沿电缆轴向向后顺置好，并在离第一道卡子的距离为电缆直径长度的地方，在钢铠和地线外打上第二道卡子。打卡子时应顺着原来钢铠缠绕的方向，以免钢铠松动。在第一道卡子边缘1-2毫米处将钢铠锯一环形深痕，约为钢铠厚度的三分之二，用螺丝刀在锯痕处将钢带挑起，用钳子用力剥除。然后逐一按照安装要求剥除电缆保护层。同时细心地依照安装顺序套上接头或终端头的部件。

3.导体连接

各个电缆芯对准后，把多余的长度锯下，按连接管长度的一半加4-5毫米切除线芯末端的绝缘层进行连接工作，矿井电缆连接多采用压接的方法。压接工具多采用手动液压钳（早期多使用机械压钳）每个导体末端同连接管或接线耳都应压接两处（即压出两个凹坑）。

三、交联聚乙烯电缆热缩终端头和中间接头制作的工艺

热缩型电缆终端头和中间接头分纸绝缘电缆型和交联电缆型两大类，前者适用于浸渍纸电缆，或者适用于交联和塑料电缆。两种类型的电缆附件在结构上的主要区别是：纸绝缘型由隔油管而后者没有。

高压交联聚乙烯电缆在矿井供电中的广泛使用，有必要采用新材料、新工艺制作电缆接头和终端头。高、低压热缩型、冷缩型电力电缆附件得到了广泛的应用。

交联电缆热缩型终端头的制作工艺如下：

1.剥除电缆和装设接地线

根据终端头支架与连接设备之间的距离决定剥切外护套的尺寸。首先将电缆调直固定，根据使用说明书的要求剥切电缆末端的外护套。保留一定尺寸的钢铠、内护层、去除多余的钢铠、内护层;摘除电缆填充物。在电缆端部临时包缠PVC胶带，防止铜屏蔽脱落。用三角锥把地线端头塞入线芯之间使三根线芯叉开。将地线绕铜屏蔽外一周，用恒力弹簧固定。用第二个恒力弹簧把地线固定在钢铠上。在钢铠、恒力弹簧处绕包填充胶，绕包表面要平整。

2.固定三指套

在填充胶外面涂上少许硅脂，便于三只套顺利套入，套入三只套用力压倒底，从中部均匀加热使其收缩。

3.剥除铜屏蔽层、固定应力管

保留60毫米的铜屏蔽层，剥除其余铜屏蔽。将线芯上的相色标记分别对应地系在三只套的各分支上。保留20毫米的半导电层，其余半导电层全部剥除。用砂纸把线芯绝缘体表面打磨光滑，彻底清除半导电质。用清洗纸把线芯绝缘体表面擦拭干净，清洗剂挥发干后再线芯绝缘体表面均匀地涂上一层硅脂。套入应力管，搭接铜屏蔽10毫米，小火加热收缩。

4.固定绝缘管、压接端子

将绝缘管套入三指套根部，从指套端开始加热收缩。根据终端的安装要求调整三根线芯长度，根据端子孔深加5毫米的长度剥除线芯绝缘，并将线芯绝缘削成铅笔头状。将端子套入并压接，去除端子的压痕棱角，清洁其表面。用填充胶在端子和线芯绝缘处包绕，填平铅笔头处凹槽和端子压痕。搭接线芯绝缘5毫米。

四、交联聚乙烯电缆冷缩终端头的制作工艺

1.剥切电缆

将电缆调直固定，从电缆末端量取尺寸，保留30毫米钢铠，其余剥除。保留20毫米内护层，其余剥除。用PVC胶带在线芯端部临时包绕，防止铜屏蔽脱落。

2.装设接地线

用砂纸或锉刀打磨铠装的表面，去除涂层。用恒力弹簧将地线固定在铠装层上。在恒力弹簧和铠装表面包绕两层J-20绝缘自粘带，使之与待装的电缆铜屏蔽上的地线绝缘。先分开三根线芯，将铜屏蔽地线端部用三角锥压入三芯中间，并将地线沿三根铜屏蔽外的根部绕包一周。用恒力弹簧将地线卡紧在铜屏蔽上，两地线不能重叠。在恒力弹簧和屏蔽地线上先包绕填充胶后，在绕包两层J-20绝缘自粘带。自粘带外必须包绕一层PVC带。以便指套的支撑条能顺利拉出。

3.安装三支套

先将三支套体端和支端的螺旋支撑管内预留的拉条向外露出。调整线芯，套入三支套，并压到底部。先拉出支套护套端的拉条使之收缩。在依次按照上述方法抽出支套支端的三根支撑管。在抽出拉条过程中，为了避免支撑螺旋管条卷曲而折断，应按逆时针方向环绕向外拉出。

4.安装护套管

在三个线芯上分别套入护套管，轻轻抽动拉条，当螺旋支撑管底部与护套平齐的时候停止，将护套管移到支套指端底部，使其不再滑动。按逆时针方向环绕向外拉出支撑条，直至整个护套管均匀收缩完毕。

5.剥切铜屏蔽和半导电层

所示的尺寸剥切铜屏蔽和半导电层。在半导电层和铜屏蔽层处包绕半导电带两层（半导电带要拉伸200%使用）。从护套管顶端向下25毫米处，用对应电缆相位颜色的PVC相色带绕一环形标记。

五、冷缩型电缆中间接头的制作工艺

1.剥除绝缘体、铜屏蔽、半导电层、绝缘层

确定电缆开剥尺寸，长短量取800毫米;短短量取600毫米。用电工刀环切割电缆外护套，沿从内向外竖直方向切开，就可以剥除电缆外护套。从电缆外护套端口往外量取30毫米的钢铠，用铁丝拧紧固定，用钢锯环向切断一半钢铠，用钢丝钳夹紧撕开，在锯断另一半钢铠并撕开。（切割时用螺丝刀保护，以免伤及内护套）剥除钢铠后，从钢铠断头在内护层上往外量取100毫米，环切后，在从内向外竖切，剥除内护层，割断填充物。（注意切割时运刀方向应从上往下）轻轻掰开三根电缆线，从电缆线顶端向下量取215毫米，用PVC胶带缠绕标记，在铜屏蔽标记顶端环切（切割深度为铜屏蔽层的2/3）以免伤及绝缘层。用手将各相铜屏蔽层剥去。从铜屏蔽层外端向外在外半导电层上量取50毫米，环切半导电层，再从里向外竖切，分别用钳子撕剥各相外导电层，用钳子撕剥到根部时，再用手小心撕断。在外半导电层的断口处，用刀削出45度的坡口，紧挨端口缠绕3层PVC胶带，保护绝缘层，用砂纸把坡口打磨光滑，解掉PVC胶带。从各相电缆顶端向里，取中间连接管一半的长度环切绝缘层，从里向外竖切，剥掉绝缘层和内导电层，露出导线;在绝缘层断口处，用电工刀分别切出45度的坡口，用砂纸打磨光滑。两端电缆按同样的尺寸、同样的方式同时开剥完成。

2.套入冷缩接头主体、压接中间连接管

从开剥较长的电缆端分相套入冷缩接头主体;较短的电缆端头分别套入铜屏蔽网套。（注意：冷縮接头主体套入时，塑料拉条拉出端方向靠内）用压接钳按要求分别压接各相中间连接管，一般采用点压的方式;每相各端压两道，保证紧密连接，把中间连接管打磨光滑，压接后，两根电缆就成一根了。用电缆清洁纸清洁绝缘层和连接管。

3.收缩冷缩接头主体、安装铜屏蔽网、地线

在外半导层向内取15毫米，用PVC胶带缠绕作为标记，作为定位收缩点，从标记带起向内量取360毫米的距离作为另一个收缩点。用PVC胶带缠绕作为标记。并均匀地在上面涂抹硅脂膏。将冷缩接头对准收缩定位点，抽出支撑条、使其自然收缩。用同样的方式收缩其它冷缩管。拉开铜屏蔽网套，套在各相冷缩接头主体之外，用砂纸打磨铜屏蔽层，在长的电缆端将地线末端插入三芯电缆分叉处，将地线绕包3相铜屏蔽层一周后引出，用恒力弹簧将地线和铜屏蔽网套一起与三芯电缆铜屏蔽层扎紧，同时把地线另一端拉到电缆的短端，用砂纸打磨短端铜屏蔽层，用同样的方式用恒力弹簧扎紧。再在两端恒力弹簧上缠绕两层PVC胶带，保证两端恒力弹簧不松脱。回填填充物，用PVC胶带缠绕扎紧，再用透明的PVC胶带半搭接缠绕一周（从电缆的长端到电缆的短端）末端打结固定。用防水胶带半重叠缠绕（从电缆的长端到电缆的短端）一周。用锯条、砂纸打磨钢铠去掉防锈漆，用恒力弹簧把第二根地线固定在钢铠的一端，并绕在防水胶带上至另一端钢铠并用恒力弹簧固定。在两端恒力弹簧上包缠2层PVC胶带，用透明的PVC胶带半重叠缠绕（从电缆的长端到电缆的短端）一周，将地线扎紧，两端搭接外护套100mm，用防水胶带半重叠再缠绕一周（从电缆的长端到电缆的短端），搭接透明的PVC胶带。

4.安装装甲带

操作人员戴好乳胶手套，打开装甲带外包装口，包装打开后的装甲带，必须15秒之内使用，否则将迅速硬化，半重叠缠绕装甲带至另一端，搭接外护套，然后回缠，直到把配套的装甲带用完。至此冷缩中间接头制作完毕。

六、热缩、冷缩电缆终端头及中间接头的优越性

传统的电缆终端接头常见的由鼎足型、扇形和倒挂型三种;常见的户内终端头由漏斗型、铅手套型、干包型、环氧树脂型、生铁盒等。矿井供电中常用的是：户外鼎足型、户内漏斗型;而井下使用的中间接头是统包型电缆接头生铁盒（或自制的铸铁盒）。以上不论是终端或是中间接头，制作、安装、固定费时费力。最要紧的是必须分次灌注融化的电缆胶，用于密封、绝缘。电缆制作工艺、选料、选材不容忽视，保证安装质量难度大。后续维护任务重。热缩、冷缩型电缆制作工艺简单，采用一家的产品，制作工艺不变，只要是合格的产品，不必在选材、选料上费心。不用灌注电缆胶。极大地提高了工作效率。后续维修量很小。然而，在井下进行热缩型电缆中间头制作时，由于要使用燃油喷灯或者喷枪、液化气，施工时应符合矿井的有关规定，施工现场应符合安全的要求、现场应有灭火器材，注意防火防爆。环境湿度大的应采取一定的措施。热缩电缆中间接头在井下使用的缺点，正是冷缩中间接头的优点。故建议在井下使用冷缩中间接头。以保证施工的安全。

七、热缩、冷缩电缆接头在应用中的注意事项

制作热缩、冷缩电缆接头，首先应培训电气作业人员、熟悉热缩、冷缩电缆接头的制作工艺。通过观看视频资料、细读安装说明书，掌握制作热缩、冷缩电缆接头的重点和难点。比如热缩电缆终端头，接线端子压接时，点压要到位，压坑深度应一致;剥切的半导层距离线芯断口的距离要在200毫米左右;加热收缩三支套、绝缘管材时加热的起点应牢记等。冷缩接头要注意冷缩的定位点;注意冷缩管的套入方向;拉动支撑条收缩时应逆时针方向环绕缓慢向外拉出;冷缩终端头安装完毕后将支套搭接在电缆外护套部位向上翻起，绕包两层防水胶带后恢复原状等。其次要注意技能培训，平时利用废旧电缆，按制作工艺要求，注意事项，进行岗位练兵活动，从校直电缆、开剥电缆、剥除钢铠、内护层、安装地线、尺寸量取、剥切屏蔽层、半导电层、喷枪、喷灯使用等工艺入手，着重练习作业人员的“刀功、锯功”。

再次要有保证安全工作的组织措施和技术措施。通过“三位一体”的精准训练，无论是进行电缆安装、抢修工作，作业人员都能做到胸有成竹，制作起电缆接头时得心应手。

结语

河南宏基煤业有限公司供电系统电缆供电线路大量采用热缩、冷缩电缆终端接头和中间接头，极大地提高了供电安全，减少了平时、汛期的维修、抢修量。冷缩型电力电缆附件的推广使用，克服了热缩型电力电缆使用喷枪、喷灯应注意适当远离热缩材料、严格控制用火温度;注意防范火灾的弊端。虽然价格比热缩型电力电缆附件昂贵，仍然是值得推广使用的。

参考文献：

[1] 2012年版电工进网作业许可考试参考教材高压类实操部分。国家电力监管委员会电力业务资质管理中心编写组  编 中国财政经济出版社2012年12月版。

[2] 内外线电力工、配电所值班工（下册）  铁道部机务局组织编写 中国铁道出版社 1987年版。

[3] 热缩、冷缩电缆附件说明书。