鐵路10kv電線路交聯(lián)電纜頭制作及電纜敷設(shè)的探討

摘 要：10kv交聯(lián)聚乙烯電纜熱縮頭的制作工藝在鐵路電力施工中占有舉足輕重的地位。文章就10kv交聯(lián)聚乙烯電纜熱縮頭的制作過程中的安裝應(yīng)力控制管、處理屏蔽、及電纜的敷設(shè)等問題進行了分析探討。

關(guān)鍵詞：交聯(lián)電纜；熱縮頭；制作工藝；敷設(shè)

電力是鐵路運輸生產(chǎn)的重要能源。它與提高運輸效率，保證行車安全有著密切關(guān)系。隨著電氣化鐵路建設(shè)的加快，10kv交聯(lián)聚乙烯電纜在鐵路的供電網(wǎng)絡(luò)得到越來越普遍地應(yīng)用。因此，10kv交聯(lián)聚乙烯電纜熱縮頭的制作工藝在鐵路電力施工中占有舉足輕重的地位。

1 交聯(lián)電纜及電纜頭的概述

1.1 交聯(lián)電纜

交聯(lián)電纜是交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜的簡稱。交聯(lián)電纜適用于工頻交流電壓500kv及以下的輸配電線路中。目前鐵路供電部門10kv電力線路使用的電纜絕大部分都采用了交聯(lián)聚乙烯絕緣。其結(jié)構(gòu)如圖所示。

1.2 電纜頭

電纜分為電纜終端頭和電纜中間接頭。電纜終端頭是將電纜與其他電氣設(shè)備連接的部件。

電纜中間頭是將兩根電纜連接起來的部件。終端頭與中間頭統(tǒng)稱為電纜附件。電纜附件應(yīng)與電纜本體一樣能長期安全運行，并具有與電纜相同的使用壽命。良好的電纜附件應(yīng)具有以下性能。

（1）線芯接觸良好

主要是聯(lián)接電阻小而且聯(lián)接穩(wěn)定，能經(jīng)受起故障電流的沖擊；長期運行后其接觸電阻不應(yīng)大于電纜線芯本體同長度電阻的1.2倍。

（2）聯(lián)接牢固

應(yīng)具有一定的機械強度、耐振動、耐腐蝕性能；此外還應(yīng)體積小、成本低、便于現(xiàn)場安裝。

（3）絕緣性能好

電纜附件的絕緣性能應(yīng)不低于電纜本體，所用絕緣材料的介質(zhì)損耗要低，在結(jié)構(gòu)上應(yīng)對電纜附件中電場的突變能完善處理，有改變電場分布的措施。

2 電纜頭的制作工藝及電纜敷設(shè)的探討

2.1 關(guān)于安裝應(yīng)力控制管的探討

2.1.1 應(yīng)力控制管的作用

熱縮應(yīng)力管的作用是疏散高壓電纜的電應(yīng)力。電應(yīng)力控制是中高壓電纜附件設(shè)計中的極為重要的部分。電應(yīng)力控制是對電纜附件內(nèi)部的電場分布和電場強度實行控制，也就是采取適當?shù)拇胧沟秒妶龇植己碗妶鰪姸忍幱谧罴褷顟B(tài)，從而提高電纜附件運行的可靠性和使用壽命。對于電纜終端而言，電場畸變最為嚴重，影響終端運行可靠性最大的是電纜外屏蔽切斷處，而電纜中間接頭電場畸變的影響，除了電纜外屏蔽切斷處，還有電纜末端絕緣切斷處。

熱縮應(yīng)力管的材質(zhì)構(gòu)成是由多種高分子材料共混或共聚而成，一般基材是極性高分子，再加入高介電常數(shù)的填料等等。電纜附件中熱縮應(yīng)力管主要用于緩和分散電應(yīng)力的作用。一般應(yīng)力管的參數(shù)由三部分組成，一是介電損耗，這個損耗值大小，決定高壓循環(huán)發(fā)熱量。二是介電常數(shù)，大小一般要求達到20-30，三是體積電阻率，電纜附件網(wǎng)有說明要達到10的10到12次方。

2.1.2 應(yīng)力控制管安裝的技術(shù)要求

要使電纜可靠運行，電纜頭制作中應(yīng)力管非常重要，而應(yīng)力管是在不破壞主絕緣層的基礎(chǔ)上，才能達到分散電應(yīng)力的效果的。在電纜本體中，芯線外表面不可能是標準圓，芯線對屏蔽層的距離會不相等，根據(jù)電場原理，電場強度也會有大小，這對電纜絕緣也是不利的。為盡量使電纜內(nèi)部電場均勻，芯線外有一外表面圓形的半導體層，使主絕緣層的厚度基本相等，達到電場均勻分布的目的。在主絕緣層外，銅屏蔽層內(nèi)的外半導體層，同樣也是消除銅屏蔽層不平，防止電場不均勻而設(shè)置的。

為盡量使電纜在屏蔽層斷口處電場應(yīng)力分散，應(yīng)力管與銅屏蔽層的接觸長度要求不小于20mm，短了會使應(yīng)力管的接觸面不足，應(yīng)力管上的電力線會傳導不足，（因為應(yīng)力管長度是一定的）長了會使電場分散區(qū)（段）減小，電場分散不足。一般在20～25mm左右。

2.2 關(guān)于制做電纜頭處理屏蔽問題的探討

制作電纜終端或接頭時剝除一小段屏蔽層主要目的是用來保證高壓對地的爬電距離的，這個屏蔽斷口處應(yīng)力十分集中，是薄弱環(huán)節(jié)！必須采取適當?shù)拇胧┻M行應(yīng)力處理。（用應(yīng)力錐或應(yīng)力管等）

剝除屏蔽層的長度以保證爬電距離；增強絕緣表面抗爬電能力為依據(jù)。屏蔽層剝切過長將增加施工的難度，增加電纜附件的成本完全沒有必要。

2.3 關(guān)于電纜頭制作前及制作后技術(shù)要求的探討

電纜頭制作先后應(yīng)進行外觀檢查，表面無損傷，除進行絕緣電阻測試（10kv用2500V兆歐表），還應(yīng)進行直流耐壓試驗。在加壓過程中，泄漏電流突然變化，或者隨時間的增長而增大，或者隨試驗電壓的上升而不成比例地急劇增大，說明電纜絕緣存在缺陷，應(yīng)進一步查明原因，必要時可延長耐壓時間或提高耐壓值來找絕緣缺陷。

2.4 電纜敷設(shè)的要求的探討

2.4.1 電纜線路路徑的選擇

a.在滿足安全的前提下，要節(jié)省投資，盡量選擇路徑最短的處所。

b.便于安裝和維護，電纜路徑要盡可能減少穿越各種管道、鐵路、公路和其他高低壓電纜等設(shè)備的次數(shù)。

c.電纜路徑要考慮遠景規(guī)劃，盡可能避開擬建筑工程、各種管線工程、公路等需要挖掘的地方。

d.便于搬運，施工、且容易維修的地方。

2.4.2 電纜的搬運與展放

a.電纜應(yīng)在電纜盤上搬運，搬運（運輸）時禁止將電纜盤平放（包括平放保存），以避免電纜的自重使電纜絕緣受到損壞。

b.短電纜可按不小于電纜最小彎曲半徑的規(guī)定卷成圈，在四處捆緊后搬運，在裝卸和搬運過程中，應(yīng)防止電纜和電纜盤受傷，不得在地面上拖拉，卸車時嚴禁將電纜盤直接從車上推下。

c.電纜在展放時，電纜盤應(yīng)穿軸，放在支架上。展放時電纜不得在地面上拖動（用人扛，人員應(yīng)站在電纜的同一側(cè)），展放的電纜應(yīng)有弛度。放下電纜時，應(yīng)按先后順序輕輕放下，不得亂放。

2.4.3 直埋電纜的施工

a.直埋電纜在敷設(shè)前，應(yīng)進行外觀檢查，表面無損傷，同時進行絕緣電阻測試（10kv用2500V兆歐表；1kv及以下用1000V兆歐表），1kv以上的電纜還應(yīng)進行直流耐壓試驗，確認良好后方可敷設(shè)。

b.電纜在一般地區(qū)直埋時，其埋設(shè)深度不應(yīng)小于700mm，當穿越車行道或農(nóng)田時，其埋設(shè)深度不應(yīng)小于1.0m。穿越車行道和鐵路時應(yīng)加安裝保護管，保護管應(yīng)伸出枕木頭0.5m。

c.電纜溝的溝底應(yīng)平整無石塊，上敷100mm厚的軟土或細砂，電纜應(yīng)做蛇形敷設(shè)，敷設(shè)后在電纜上面再鋪100mm厚的軟土或細砂，然后蓋上保護板（厚度為30mm）或磚。電纜敷設(shè)完畢后，在電纜接頭或兩端應(yīng)留有備用段，備用段的長度高壓不應(yīng)小于5.0m，低壓不應(yīng)小于3.0m。

d.所有穿保護管的電纜，其保護管的內(nèi)徑應(yīng)大于電纜外徑1.5倍，當管長超過30m時，保護管的內(nèi)徑應(yīng)大于電纜外徑2.5倍。

e.回填電纜溝時，應(yīng)去掉雜物，回填土應(yīng)高出地面200～300mm。

f.直埋電纜在中間接頭處、轉(zhuǎn)彎處、鐵路及其他管線交叉時，應(yīng)設(shè)電纜標志，直線部分沿路徑50～100m處埋設(shè)電纜標志。