探討全冷縮電纜附件產品的結構缺陷及改進措施

徐作華

摘 要：全冷縮電纜附件產品，具有良好的電氣性能和機械性能，具有操作簡單方便、安全可靠及節能環保等優點，被廣泛應用于電力、國防、航空和工礦企業等國民經濟各個領域。但是由于設備、技術、資金、專業人才短缺等諸多原因，目前該類產品在產品質量及其使用技術等方面還存在很多問題。該文結合實際應用，以1kV全冷縮電纜終端四指套產品的探討和研發為例，具體闡述了全冷縮電纜終端產品結構上存在的缺陷與改進措施。

關鍵詞：全冷縮 電纜附件 結構缺陷 改進措施 1kV四指套

中圖分類號：TM7 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）03（a）-0131-02

全冷縮電纜附件，具有良好的電氣性能和機械性能，能在各種惡劣的環境條件下長期使用；具有工程安裝時不需要動用明火、操作簡單方便、安全可靠等優點；因此被廣泛應用于電力、國防、航空和工礦企業等國民經濟各個領域，并且市場空間不斷增大。電力電纜全冷縮型附件行業投資機會也突顯出來。目前我國已將冷縮型電纜附件項目列為重點國家級火炬計劃，國內冷縮型電纜附件的研發、生產及應用都達到了一定的水平，但由于設備、技術、資金、專業人才短缺等諸多原因，使該類產品質量和使用技術還存在很多問題，與國際先進水平還有較大差距。

1 全冷縮電纜附件產品的結構缺陷

目前，市場上的全冷縮電纜附件相對常用的熱縮電纜附件相比較，在產品結構上存在著某些缺陷，主要表現在由于產品管壁厚度在臺階處陡變而導致的擴張時產品在剪切力作用下易撕裂或損傷。

（1）擴張時產品內表面易劃傷。冷縮型電纜附件的管件和指套等產品的制造，在使用金屬擴張錐桿進行擴張時，金屬擴張桿表面產生細小的銹蝕易劃傷產品內表面。

（2）產品端頭易開裂。終端產品的上端口注塑成型以后，在擴張工序和安裝工序時，經常會出現端頭處有開裂的問題。

2 全冷縮電纜附件產品結構缺陷的改進措施

（1）改換擴張工裝。針對產品擴張時產品內表面易劃傷，改進措施是改換擴張工裝，即將擴張桿改用六瓣擴張錐。六瓣擴張錐的圓弧錐形變徑過渡，可以有效解決絕緣管內表面易劃傷的問題。（2）修改注塑成型模具。針對產品端頭易開裂，改進的措施是修改注塑成型模具的產品成型的形狀，即將管件端口由直角過渡改為圓弧過渡，而且在管子的外表面加了加強筋，以此來消除產品端頭在擴張時，由于擴張力作用而使產品端頭產生裂口的問題。（3）改進產品生產工藝路線，消除產品生產過程中出現的缺陷。通過進行產品結構設計、材料配方及生產工藝等方面的技術攻關，來消除產品生產過程中出現的缺陷，使產品各項性能指標均達到設計要求，符合GB/11017-2002和Q/ZL177-2003等產品標準的規定。以1kV全冷縮電纜終端四指套產品為例，具體措施如下。

2.1 改進電纜附件基料（硅橡膠）配方

（1）母料、原膠：色膠（紅、黃、綠、黑）：SC-8硫化劑=10kg：19g：250g；

（2）相色帶、原膠：色膠（紅、黃、綠）：雙二四硫化劑=10kg：40g：100g；

（3）自粘帶、原膠：PT色膠：雙二四硫化劑=10kg：10g：100g。

2.2 優化產品結構設計，改進加工技術路線

（1）設計1kV全冷縮電纜終端四指套和絕緣管產品的圖紙。（2）按照圖紙加工1kV四指套和絕緣管的產品的模具，為了降低開發風險，首先加工四指套模具和絕緣管的擠出機的口模模具，試模生產產品，依據公司產品檢驗和試驗標準進行考核，各項指標合格后再逐個加工其他型號的模具；并進行跟蹤評價、改進和驗收。（3）按照上述方式，按照圖紙加工1kV四指套和絕緣管的產品模具，試模生產、跟蹤評價、改進及驗收。（4）改造擴張設備，制做1kV四指套擴張爪和1kV絕緣管的定徑套。（5）生產制作1kV多芯全冷縮電纜終端產品，并進行改進。（6）測試產品的機械性能、電氣性能和使用性能。（7）編制《安裝工藝》、《產品配套表》及產品說明書等技術資料，并做安裝操作試驗。

2.3 改進生產工藝流程

（1）半成品1生產：原料混煉平板硫化 檢驗若合格則母料一次硫化注塑成型生產出半成品1（若不合格則返工）；

（2）半成品2生產：半成品1 檢驗若合格則進行打磨、清潔噴涂、導電層注射，生產出半成品2（若不合格則返工或報廢）；

（3）成品生產：半成品2二次硫化檢驗若合格則成品包裝入庫（若不合格則返工或報廢）。

2.4 改進安裝工藝，防止產品在安裝時出現某些結構上的缺陷

全冷縮電纜附件產品除了產品本身具有內表面易劃傷和產品端頭易開裂等這些結構上的缺陷外，安裝過程中，因操作方法不當，有時也會產生某些缺陷。因此在進行產品的機械性能、電氣性能和使用性能測試及嚴格外觀檢查（無裂紋，無變形）的基礎上，改進產品安裝工藝，也可以有效防止產品出現結構上的缺陷。以1kV全冷縮電纜終端四指套產品安裝為例，具體說明如下：

（1）剝切電纜護套層、鎧裝和內護層。將電纜一端清潔并校直，從端部量取電纜長度為500mm（根據工程現場需要，絕緣管最小可以縮短至400mm，加長不限），剝切去掉護套層；保留鋼鎧30mm，用綁扎線扎緊，其余剝切去掉；內護層保留10mm，其余剝切去掉。（2）固定地線。用紗布帶打磨鋼鎧，去除的鋼鎧上的防銹漆或鐵銹，并將打磨部位清洗干凈，再用恒力彈簧將地線固定在鋼鎧上，注意事項：為了地線牢固，地線端頭要預留約20mm，回折在恒力彈簧的第2層上。（3）剝切絕緣層。剝切去掉每個相線的絕緣層，長度為從電纜端部量取接線端子孔深+3mm。（4）清理絕緣層。用清洗劑清洗各相線的絕緣體外表面。（5）包繞填充膠。將電纜芯線從根部分開，在護套層、鋼鎧和內護層上包繞填充膠。從護套層端口開始向下半搭接拉伸繞包至少2層填充膠，長度約50mm（注意事項：以冷縮指套能夠輕松套入，并全覆蓋為宜），再繞包一層PVC膠帶。（6）安裝冷縮指套。將電纜芯線分開后套入指套，推至芯線根部，要求先抽出指端支撐條，收縮指端，再抽出尾端支撐條，收縮尾端；這里需要注意準備工作：為方便安裝，指套套入電纜前，應將指端的支撐條略微抽出一點，從里面看支撐條的端頭與指根對齊為準，還要將電纜端頭用PVC膠帶包繞，防止安裝過程劃傷指套。（7）收縮絕緣管。將冷縮直管分別套入指套指端根部，拉出支撐條，從指套指端根部開始收縮固定。（8）壓接端子。去除相線端頭PVC膠帶，套入金屬端子，壓接固定，用銼刀打磨金屬端子去除尖角和毛刺，并用清洗紙將金屬碎削去除干凈。（9）安裝防水相色帶。在各相芯線上的金屬端子與絕緣管之間，半搭接拉伸纏繞硅橡膠防水相色帶2層，長度為分別搭接金屬端子和絕緣管約15mm。至此安裝完畢。

無鎧裝1kV四指套產品的安裝工藝：①剝切電纜護套層。將電纜一端清潔并校直，從端部量取電纜長度為500 mm（根據工程現場需要，絕緣管最小可以縮短至400mm，加長不限），剝切去掉護套層。②剝切絕緣層。從電纜端部量取長度為接線端子孔深+3mm，剝切去掉每個相線的絕緣層。③清理絕緣層。用清洗紙清洗各相線的絕緣體外表面。④包繞填充膠。將電纜芯線從根部分開，在護套層上包繞填充膠。從護套層端口開始向下半搭接拉伸繞包至少2層填充膠，長度約40mm（注意事項：以冷縮指套能夠輕松套入，并全覆蓋為宜），再繞包一層PVC膠帶。⑤安裝冷縮指套。將電纜芯線分開后套入指套，推至芯線根部，要求先抽出指端支撐條，收縮指端，再抽出尾端支撐條，收縮尾端；注意準備工作：為方便安裝，指套套入電纜前，將指端的支撐條略微抽出一點，以從里面看支撐條的端頭與指根對齊為準。⑥收縮絕緣管。將冷縮直管分別套入指套指端根部，拉出支撐條，從指套指端根部開始收縮固定；⑦壓接端子。套入金屬端子，壓接固定，用銼刀打磨金屬端子去除尖角和毛刺，并用清洗紙將金屬碎屑去除干凈。⑧安裝防水相色帶。在各相芯線上的金屬端子與絕緣管之間，半搭接拉伸纏繞硅橡膠防水相色帶2層，長度為分別搭接金屬端子和絕緣管約15mm。至此安裝完畢。

此外，還必須指出的是，在安裝到電纜上之前，全冷縮電纜附件產品處于高張力狀態下，因此必須保證在貯存期內，產品不應有明顯的永久變形或彈性應力松弛，否則，在安裝在電纜上以后就不能保證有足夠的彈性壓緊力，從而不能保證良好的界面特性。

通過對1kV全冷縮電纜終端四指套產品的探討和研發，從產品結構、生產和安裝工藝等方面著手，改進了全冷縮電纜終端產品的使用性能。為提高產品質量、降低制造成本、縮短該類產品與國際同類產品的差距，實現早日達到國際標準，替代進口提供了可借鑒的經驗。對改變目前乃至今后我國急需的冷縮電纜附件系列產品的生產研發和供應格局，滿足國內對此類產品日益增加的需求，具有非常重要的經濟價值和社會意義。

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