民航機場助航燈光YJYD和DYJY型電纜接頭制作工藝存在缺陷及改進研究

梁毅，齊洋

（甘肅省民航建設（集團）有限公司，甘肅 蘭州 730070）

民用機場助航燈光采用整條回路電纜串聯供電方式，其電纜通過電纜接頭與電纜連接器和隔離變壓器一次側連接。隔離變壓器、電纜連接器和電纜接頭放置在隔離變壓器箱體內，隔離變壓器箱體全部埋設在機場跑道道肩周邊和燈光帶土面區，只有箱蓋裸露，箱體和箱蓋全部采用鑄鐵制造。

多數機場存在隔離變壓器箱內積水情況，甚至處于滿水狀態，隔離變壓器和電纜連接器及電纜接頭長期在潮濕或有水的環境下工作，由于電纜接頭制作工藝以及制作電纜接頭施工人員手法等情況影響，其接頭內部會有滲入水分和潮氣的可能，造成電纜接頭絕緣阻值降低，導致助航燈光回路電纜整體絕緣阻值降低，影響助航燈光供電系統安全，此問題會造成機場航班起降安全隱患。箱體進水原因分析見表1。

表1 隔離變壓器箱體進水原因分析

1 助航燈光電纜接頭絕緣阻值降低分析

在實際工作中，機場助航燈光供電回路電纜絕緣阻值低于規范標準90%以上都是由電纜接頭阻值降低造成的，按照以下步驟進行問題查找和測試分析：

（1）使用2500V、2000MΩ兆歐表對助航燈光電纜帶電纜接頭進行絕緣阻值測試檢查。

（2）對回路阻值低的電纜，將電纜接頭與電纜進行切斷分離，再次單獨測試電纜和電纜接頭絕緣阻值，電纜絕緣阻值基本都是無窮大狀態，電纜接頭阻值低，可以確定電纜阻值降低基本都是由電纜接頭阻值降低引起。

（3）對電纜接頭進行破壞性分解檢查分析，發現以下問題：

①電纜端部和電纜連接器端部位置未削成錐形，導致各類絕緣材料纏繞包扎不密實。

②纏繞包扎絕緣材料層數隨意性較大，未確定具體纏繞包扎層數或厚度。

③電纜和電纜連接器連接部位兩端纏繞包扎絕緣材料長度未確定，許多僅纏繞包扎至電纜端部和電纜連接器端部位置，未有效延長。

④電纜接頭內外2個熱縮套管兩端只是通過熱縮方式對電纜接頭進行密封，但是隨著時間推移，熱縮套管兩側端口部位與電纜保護套自然開裂，不能起到密封的作用，水分和潮氣會順著端口部位滲入電纜接頭內部。

⑤電纜接頭銅辮接地線根部密封不到位，水分和潮氣順著銅辮接地線滲入到電纜絕緣層，再加上內部絕緣材料纏繞包扎不到位，電纜線芯會進水或受潮。

(1)極化曲線。在60℃、常壓下進行電化學測試，添加4種緩蝕劑(質量濃度均為200 mg/L)和不添加緩蝕劑的空白組極化曲線如圖2所示，擬合參數(見表4)。

（4）由于各類自然原因影響，隔離變壓器箱體內進水不可避免，各機場維護人員需定期將隔離變壓器、電纜連接器及電纜接頭整體取出，對箱體內積水進行清理晾曬，干燥后再將其整體盤放進箱體內。

在此過程中，電纜接頭反復扭曲擾動，會對電纜接頭的內部絕緣和防護產生柔性損傷甚至破壞，隨著使用時間的延長，當隔離變壓器箱體內再次進水后，電纜接頭內部必定會出現滲入水分和潮氣等情況，造成助航燈光各回路電纜絕緣阻值降低。

通過上述分析，可以得出以下結論：

（1）制定電纜接頭制作工藝不完善，有較為明顯的缺陷，對防水和防潮問題考慮不到位，導致電纜絕緣阻值降低。

（2）制作電纜接頭人員未進行有效培訓學習，制作質量較差，且施工過程缺少有效監管。

（3）后期維護過程中，電纜接頭移位，對電纜接頭內部絕緣和防護有柔性損傷。

上述問題，均會導致水分和潮氣進入電纜接頭內部，導致電纜絕緣阻值降低。電纜接頭成為影響機場助航燈光各回路供電電纜絕緣阻值降低的關鍵因素。這是我們應該重點關注和需要解決的問題。

2 原助航燈光電纜接頭制作工藝分析

該書第1篇第6章第4節《電纜及隔離變壓器檢修》章節（一）電纜接頭的制作（100～103頁），對助航燈光電纜接頭制作工藝制定了具體標準和要求。該教材是機場助航燈光電工參加職業技能鑒定的專用教材，也可作為各單位對機場助航燈光電工開展業務培訓的輔導材料。目前各民航機場將此培訓教材作為助航燈光電纜接頭制作工藝培訓和具體實施標準進行執行。

但是，該章節助航燈光電纜接頭制作工藝存在較為嚴重的缺陷，部分圖片說明錯誤或者概念不清，部分制作電纜接頭步驟程序性錯誤且與實際不符，該書制定工藝不能科學合理且具體指導施工制作電纜接頭并會誤導行業培訓，并且對各民航機場助航燈光電纜接頭制作項目的正常進行有較為嚴重的錯誤影響和干擾。

原書該章節的具體制作電纜接頭工藝說明及錯誤缺陷分析見表2。

表2 《機場助航燈光電工技能篇（初級、中級、高級）》教材電纜接頭制作工藝錯誤缺陷分析

圖8images/BZ_13_467_451_762_560.png9、檢查電纜頭是否壓接合格后，先用1條高壓膠帶包扎（圖8）。錯誤：文字說明錯誤，纏繞包扎的不是高壓膠帶，是聚四氟乙烯帶，并且沒有明確纏繞包扎層數。圖9images/BZ_13_467_863_762_977.png10、再用低壓絕緣膠帶包扎2層（圖9）。錯誤：1、圖片錯誤，該圖片使用的是低壓防水膠帶。2、順序錯誤，本步驟應該包扎G20高壓絕緣自粘帶，耐壓10kV，且最少纏繞包扎3層，厚度達到電纜絕緣層厚度以上。圖10images/BZ_13_467_1314_762_1447.png11、然后用防水膠帶包扎（圖10）。錯誤：1、圖片說明錯誤，該圖片使用的是高壓絕緣自粘帶。2、順序錯誤，本步驟應該纏繞包扎低壓防水PVC膠帶。3、未說明纏繞包扎層數和長度。圖11images/BZ_13_467_1790_762_1892.png12、電纜頭壓接處，用熱縮套管熱縮2次，內層熱縮管長度為20cm，外層為30cm（圖11）。缺陷：熱縮套管2端位置雖然熱縮到位，但是容易自然開裂，導致潮氣和水分滲入電纜接頭內部。應該增加熱縮套管2端位置進行防水防潮處理環節。用2500V兆歐表搖測電纜頭絕緣電阻，1000MΩ以上為合格。缺陷：1、只說明兆歐表電壓等級，未明確絕緣等級，應使用2500V、絕緣等級在2000MΩ以上兆歐表進行測量。2、對電纜接頭絕緣阻值要求低，對于單獨電纜接頭測量，即是對單根電纜帶電纜接頭進行絕緣電阻測量，其絕緣阻值應為無窮大。如果要求單根電纜接頭絕緣阻值僅在1000 MΩ以上為合格，那么對于整條回路電纜長度數千米的助航燈光系統，運行一段時間，其絕緣阻值衰減降低后，絕緣運行值將直接降低至下限以下，嚴重影響助航燈光系統整體運行安全。3、必須確保電纜接頭制作質量，必須用2500V、絕緣等級在2000MΩ以上兆歐表進行測量，并且電纜接頭測量阻值為無窮大，方可滿足助航燈光系統長期安全穩定運行的需要。

該教材制定的電纜接頭制作工藝有缺陷，電纜接頭位置電氣絕緣防護性能較低，并且電纜接頭缺少防水防潮控制步驟，不能起到很好的防水防潮作用，上述問題均可隨時造成助航燈光電纜絕緣阻值降低的情況發生，并有可能因此引發連鎖反應，導致更大的事故。

3 結合實際，重新制定具有防水防潮性能的助航燈光電纜接頭制作工藝流程

結合上述實際分析，重新梳理電纜接頭制作工藝，將提高電纜接頭電氣絕緣性能和防水防潮性能同等級對待，在加強電纜接頭電氣絕緣性能的同時增加防水密封膠條，可以起到防止助航燈光電纜接頭在運行過程中滲入水分和受潮，保障了助航燈光電纜整體絕緣性能安全可靠。

新制定具有防水防潮性能的助航燈光電纜接頭制作工藝流程見表3。

表3 新制定具有防水防潮性能的助航燈光電纜接頭制作工藝

images/BZ_14_234_356_647_533.pngimages/BZ_14_712_356_1125_533.png圖9 以連續半搭方式在銅套管位置纏繞包扎聚四氟乙烯帶1層，并覆蓋至2端錐形位置圖10.1 在銅辮接地線根部纏繞包扎防水密封膠條，纏繞包扎時，將防水密封膠條拉伸至原長度的150%。纏繞包扎工藝見圖10.1和10.2images/BZ_14_234_868_647_1045.pngimages/BZ_14_712_868_1125_1045.png圖10.2 在銅辮接地線根部纏繞包扎防水密封膠條，纏繞包扎時，將防水密封膠條拉伸至原長度的150%。纏繞包扎工藝見圖10.1和10.2圖11.1 在銅套管位置纏繞包扎聚四氟乙烯帶外部纏繞包扎G20高壓絕緣自粘帶3層，纏繞時將高壓絕緣自粘帶拉伸至原長度的200%，纏繞包扎厚度應大于電纜絕緣層稍厚2.8mm即可。同時將電纜絕緣層和銅辮接地線纏繞防水密封膠條位置用高壓自粘帶纏繞包扎1層，纏繞包扎至電纜連接器端部錐形位置時需要延長2cm。上述均以連續半搭方式纏繞，纏繞包扎工藝見圖11.1、11.2、11.3images/BZ_14_234_1747_647_1924.pngimages/BZ_14_712_1747_1125_1924.png圖11.2 在銅套管位置纏繞包扎聚四氟乙烯帶外部纏繞包扎G20高壓絕緣自粘帶3層，纏繞時將高壓絕緣自粘帶拉伸至原長度的200%，纏繞包扎厚度應大于電纜絕緣層稍厚2.8mm即可。同時將電纜絕緣層和銅辮接地線纏繞防水密封膠條位置用高壓自粘帶纏繞包扎一層，纏繞包扎至電纜連接器端部錐形位置時需要延長2cm。上述均以連續半搭方式纏繞，纏繞包扎工藝見圖11.1、11.2、11.3圖11.3 在銅套管位置纏繞包扎聚四氟乙烯帶外部纏繞包扎G20高壓絕緣自粘帶3層，纏繞時將高壓絕緣自粘帶拉伸至原長度的200%，纏繞包扎厚度應大于電纜絕緣層稍厚2.8mm即可。同時將電纜絕緣層和銅辮接地線纏繞防水密封膠條位置用高壓自粘帶纏繞包扎1層，纏繞包扎至電纜連接器端部錐形位置時需要延長2cm。上述均以連續半搭方式纏繞，纏繞包扎工藝見圖11.1、11.2、11.3images/BZ_14_234_2649_647_2826.pngimages/BZ_14_712_2649_1125_2826.png圖12 以連續半搭方式在纏繞高壓絕緣自粘帶位置上纏繞包扎低壓防水PVC膠帶2層圖13 將內部小熱縮套管套至纏繞包扎低壓防水PVC膠帶位置，進行熱縮，熱縮時由中間向兩邊進行熱縮

images/BZ_14_1284_356_1697_533.pngimages/BZ_14_1762_356_2175_533.png圖14 以連續半搭方式在熱縮好的小熱縮套管外纏繞包扎防水密封膠條1層，必須將小熱縮套管2側端位置進行密封，并延長2cm，纏繞包扎時將防水密封膠條拉伸至原長度的150%圖15 將外部大熱縮套管套至纏繞包扎防水密封膠條位置，并全部覆蓋，進行熱縮，熱縮時由中間向兩邊進行熱縮images/BZ_14_1284_890_1697_1068.pngimages/BZ_14_1762_890_2175_1068.png圖16 以連續半搭方式在外部大熱縮套管2側端位置纏繞包扎防水密封膠條1層，纏繞長度3cm，纏繞包扎時，將防水密封膠條拉伸至原長度的150%圖17 以連續半搭方式在外部大熱縮套管2側端纏繞防水密封膠條位置上纏繞包扎低壓防水PVC膠帶2層，將纏繞包扎的防水密封膠條完全覆蓋。經過以上步驟后，具有防水防潮性能的助航燈光電纜接頭制作完成。

4 按照新工藝制作具有防水防潮性能的助航燈光電纜接頭試驗測試

按照新工藝制作具有防水防潮性能的助航燈光電纜接頭3個，將制作完成的電纜接頭連續彎折至90°進行擾動，擾動次數40次，再將電纜接頭浸泡在水中48h，使用（2500V、2500MΩ）絕緣搖表測試絕緣電阻值為無窮大，使用耐壓測試儀，調整至4000V進行耐壓試驗，電纜接頭未擊穿，2項測試電纜接頭絕緣阻值合格。

5 某機場采用該工藝制作電纜接頭前后對比

國內某4C支線機場助航燈光系統由于電纜接頭制作工藝以及后期維護缺陷，大量的電纜接頭有內部進水和受潮情況，助航燈光13條供電回路，有9條助航燈光回路絕緣阻值低于行業最低標準，已處于非常危險的工作狀態。該機場助航燈光系統隨時有因電纜回路絕緣阻值過低，無法啟動運行的可能，或者在使用過程中，突發電纜接頭擊穿事故，如此將會造成機場航班無法起飛和降落等事故發生。燈光站監控具體數據見表4。

表4 某機場助航燈光站內單燈監控系統顯示助航燈光各回路絕緣阻值

針對機場這一現狀，制定助航燈光全數整改維修方案，按照新工藝重新制作具有防水防潮性能的電纜接頭1350個。該機場助航燈光各回路電纜絕緣阻值全部達標，絕緣阻值大于1KMΩ，完全滿足機場助航燈光系統安全運行要求。

6 《機場助航燈光電工技能篇（初級、中級、高級）》第1篇第6章第4節《電纜及隔離變壓器檢修》其他錯誤

該書第1篇第6章第4節《電纜及隔離變壓器檢修》章節（四·一）隔離變壓器外觀檢查之使用前的外觀檢查（107～108頁），合計13個段落，屬于張冠李戴，抄襲錯誤段落，該章節檢查內容為電力系統供用電電力變壓器外觀檢查內容，與機場助航燈光系統隔離變壓器無任何關聯，特此指正說明。

助航燈光電纜接頭制作工藝關系到機場助航燈光供電電纜安全運行，關系到機場助航燈光各供電回路系統安全穩定，關系到機場航班起降安全，是機場助航燈光系統不容忽視的細節工作。通過對電纜接頭制作工藝的改進和完善，可以確保電纜接頭長期在潮濕或有水的密閉環境下安全可靠工作，不會滲入水分或受潮導致電纜整體絕緣阻值降低情況發生，機場助航燈光供電電纜系統絕緣將得到有效保障。并且通過對培訓教材錯誤章節的指正糾偏，將更加有利于民航各機場助航燈光項目的安全健康發展。