電力電纜技術(shù)及應(yīng)用3.3中低壓電力電纜附件安裝課件

1、第三章 中、低壓電纜附件及制作3.3 中低壓電力電纜附件安裝電力電纜連接方法 凡是連接器材、模具設(shè)計良好，施工工藝及操作合理的導(dǎo)體連接，其接頭都能達(dá)到電阻小而穩(wěn)定、有足夠的機(jī)械抗拉強(qiáng)度、能經(jīng)受一定次數(shù)的短路沖擊，并具有耐振動、耐腐蝕等特性。 電力電纜導(dǎo)體連接方法有壓接法、焊接法。 壓接法，采用適當(dāng)?shù)臋C(jī)械壓力使導(dǎo)體之間或?qū)w與連接金具之間取得電氣傳導(dǎo)的接觸界面的方法。這種方法按導(dǎo)體在連接之后是否可拆卸，又可分為夾緊（可拆卸）連接與壓縮（不可拆卸或稱死連接）連接兩種。 焊接法，僅用于小截面的電纜芯連接。 鋁芯電纜一般采用壓接；銅芯電纜一般采用焊接或壓接。電力電纜連接方法 1壓接連接 對連接導(dǎo)體的金

2、具與導(dǎo)體施加徑向壓力，靠壓應(yīng)力產(chǎn)生塑性變形，使導(dǎo)體和金具的壓縮部位緊密接觸構(gòu)成導(dǎo)電通路。 手動壓接鉗外形實(shí)物圖如圖3-29所示，手動壓接鉗又分機(jī)械式和液壓式兩類。圖3-29 手動壓接鉗外形實(shí)物圖電力電纜連接方法 機(jī)械式連接壓接鉗，具有壓力傳遞穩(wěn)定可靠、質(zhì)量輕、壓力大、操作輕便、易于維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)、液壓動力壓鉗如圖3-30所示。圖3-30 分體式電纜壓接鉗與液壓泵電力電纜連接方法 按壓模連接用壓模的形狀是否對稱，可分為局部壓接和整體壓接兩類。 局部壓接（又稱為坑壓或點(diǎn)壓），所需壓力較小，壓接部位的伸率也較小，但由于壓坑引起電場畸變，故用在高電場下需采取填平壓坑以保持電場均勻。 整體壓接又叫環(huán)壓或圍壓

3、，它所需壓力較大，壓縮后，壓接部位伸率也較大，但壓縮部位變形比較均勻，并可塑造成各種需要的接頭外形，這種壓縮連接方法是目前國內(nèi)中低壓電纜中最為廣泛使用的一種方法。 因電纜導(dǎo)線材料有鋁芯、銅芯，故局部壓接模具也有鋁芯、銅芯之分。就模具本身而言，又分陽模和陰模，如圖3-31、圖3-32所示。電力電纜連接方法圖3-31 電纜鋁芯局部壓接模具（a）陽模；（b）陰模電力電纜連接方法圖3-32 電纜銅芯局部壓接模具（a）陽模；（b）陰模電力電纜連接方法 壓縮連接用連接金具，分壓縮接線端子和壓縮型連接管（俗稱線鼻子）。 壓縮接線端子，是采用壓縮方式使一端與電線電纜導(dǎo)體連接，另一端與用電裝置連接用的導(dǎo)電金具。

4、 對黏性及不滴流浸漬油浸紙電纜或交聯(lián)電力電纜要求防止從端子平板頂部漏油或透潮，最好采用擠壓成型。 壓縮型連接管，是采用壓縮方式連接電線電纜導(dǎo)體的導(dǎo)電金具。其本體材料的劃分與壓縮型接線端子相同，目前國內(nèi)生產(chǎn)的結(jié)構(gòu)型式有直通式，見圖3-33（d）所示，和堵油式見圖3-33（e）所示兩種。電力電纜連接方法圖3-33 接線鼻子（a）DT型銅線鼻子；（b）DTL型銅LV3接線鼻子；電力電纜連接方法圖3-33 接線鼻子（c）DTM型及DLM型銅或鋁接線鼻子；（d）GT型銅連接管（直通式）；（e）GLM型鋁連接管（堵油式）；（f）GTLM型銅鋁連接管電力電纜連接方法 兩根芯線的電纜連接采用專用的連接管。兩根

5、不同芯線的電纜連接采用銅鋁過渡棒加工連接或銅鋁線鼻子，然后經(jīng)過壓接進(jìn)行連接或銅線鼻子內(nèi)壁上刷一層錫后進(jìn)行連接。 電纜線芯絕緣層的剝切必須選用絕緣層剝切工具。剝切電纜的工具可選用如圖3-34所示的電纜剝切器。圖3-34 線芯絕緣層剝切工具（a）電纜剝切刀；（b）DDX帶電架空電纜削皮器2.螺栓或螺旋端子連接 螺栓或螺旋端子連接，除用于地下電纜與架空絕緣電線的連接外，還可用于高壓電器接線裝置以及匯流排連接。它是一種可拆卸的連接。 螺栓和螺紋夾緊連接使用的螺栓，可采用低碳鋼、銅或鋁合金制成。3釬焊連接 電纜線路的焊接主要是指對電纜護(hù)套的焊接、纜芯與纜芯、纜芯與線鼻子的焊接。 釬焊連接，按焊接釬料工作

6、溫度和焊接機(jī)械強(qiáng)度分為硬釬焊和軟釬焊兩種，前者較后者機(jī)械強(qiáng)度要高，而相應(yīng)焊接工作溫度也高。 按釬焊加熱方法不同又可分為氣體火焰釬焊、烙鐵釬焊、高頻感應(yīng)釬焊及浸沉釬焊等多種。 電纜護(hù)套的釬焊目前有兩種形式：一是鉛護(hù)套的釬焊；二是鋁護(hù)套的釬焊。3釬焊連接 1）鉛護(hù)套封鉛 鉛護(hù)套封鉛的操作方法常用的有觸鉛法和澆鉛法兩種。 （1）觸鉛法，這是一種紙絕緣、金屬內(nèi)護(hù)套電纜常用的密封方法，其密封操作容易、性能可靠，并具有一定的機(jī)械強(qiáng)度。故適用于電纜內(nèi)護(hù)套的接頭、終端密封。 鉛封工作過程稱為搪鉛，是電纜頭的密封方法之一。封鉛常用的操作方法有涂擦法和澆焊法。該兩種搪鉛工藝的共同特點(diǎn)是都要用噴燈加熱及牛（羊）油浸

7、漬過的抹布在加熱部位來回揉拭，以使之形成所需的形狀和尺寸。 進(jìn)行封鉛工藝操作，必須準(zhǔn)備好所需的主要材料和工具，如硬脂酸、噴燈等。3釬焊連接 噴燈如圖3-35所示，在封鉛法（搪鉛）工藝過程中主要用來加熱。如采用戳鉛法，先用噴燈預(yù)熱封焊部位，到一定溫度時用硬脂酸清除封焊部位的氧化物及污物，然后熔化封鉛條，并均勻地加到封焊部位，然后可用噴燈將封鉛加熱至糊狀時，一手拿抹布把封鉛逐步在封焊部位周圈抹至光滑、無砂眼和圖3-36所要求的尺寸即可。圖3-35 噴燈 圖3-36 封鉛密封的要求尺寸3釬焊連接 （2）澆鉛法，將配制好的封鉛條在鉛缸中使其加熱熔化呈液態(tài)，溫度不宜過高（可用白紙放缸內(nèi)熔液中，取出后紙呈

8、焦黃色為宜）。此時在預(yù)熱和清潔好的封焊部位處，一手拿一塊大的抹布托在下面，另一手用鐵勺取熔化的封鉛逐漸潑澆在封焊部位，注意必須邊澆邊用抹布揩抹，使封鉛均勻分布在封焊部位周圈，然后用噴燈加熱并按上述方法和要求抹成即可。3釬焊連接 2）鋁護(hù)套的封鉛 目前鋁護(hù)套封鉛也常用兩種方法。 （1）刮擦搪鋁釬焊：首先將焊接處和焊條表面用刮刀或小鋸條刮掉其氧化層，然后在鋁包表面加上一層鋅錫合金底料，再用上述的觸鉛法進(jìn)行搪鉛。有時也采用中間接頭:鉛手套連接釬焊。3釬焊連接 （2）低溫反應(yīng)釬焊：準(zhǔn)備工作同鉛護(hù)套施工工藝相同。清除鋁包表面的油污，用細(xì)鋼絲刷沿縱向?qū)X護(hù)套表面刷亮，用噴燈沿鋁護(hù)套表面均勻加熱約12min

9、，鋁護(hù)套表面溫度為145160（可用蠟筆狀焊劑擦拭加熱鋁表面，如焊劑熔化，呈現(xiàn)一層薄薄的膠水狀為準(zhǔn)）時，將反應(yīng)溶劑涂在鋁包表面上，反應(yīng)溶劑熔化成淡黃色膠水狀，并均勻分布于鋁護(hù)套表面，再繼續(xù)加熱至溶劑起泡，并冒出白煙，直至鋁護(hù)套表面呈現(xiàn)出一層灰白色的分布均勻的殘渣（如白紙灰燼）為止。 此時，移去噴燈，用干凈抹布或棉紗頭擦去殘渣，露出發(fā)亮的金屬涂層，然后在合金鍍層上涂一層鋅錨合金底料，最后按鉛護(hù)套工藝施工釬焊。4.熔焊連接 熔焊有電弧焊、鋁熱劑焊和摩擦焊三種。 電弧焊是利用低壓大電流放電時電弧產(chǎn)生的熱量而連接的方法。用這種方法連接導(dǎo)體，一般都不需連接金具而是靠導(dǎo)體相互熔融連接，如等直徑導(dǎo)體連接。

10、鋁熱劑焊，是靠（鋁）熱劑（鐵的氧化物和鋁粉等量混合物）燃燒反應(yīng)而產(chǎn)生近3000的高溫，對連接部位加熱，使導(dǎo)體熔融而連接的方法。這種方法多用于接地極板等接地裝置的連接。 摩擦焊，利用金屬棒狀焊件（如銅、鋁棒）相對旋轉(zhuǎn)摩擦生熱，使接合處加熱到塑性狀態(tài)，然后迅速停止旋轉(zhuǎn)，并加上軸向頂鍛壓力而達(dá)到連接。這種方法用于銅鋁導(dǎo)體過渡連接金具的加工。5電纜線芯的藥包焊接連接 電纜線芯的藥包焊接連接技術(shù)的原理是：在焊接前先將清理好的電纜芯分別從墻頭兩端插入，頂緊填塊，并將鋁線分別夾緊于左右鉗鉗口中，然后將高溫火柴插入藥包中，并剝?nèi)ジ邷鼗鸩窦舛说母邷貙?，用普通火柴點(diǎn)燃高溫火柴，藥粉被點(diǎn)燃，放出熱量，形成熔渣，使熱

11、量通過鐵管傳至鋁填塊，并使之熔化，隨后導(dǎo)線也被熔化。在焊鉗送進(jìn)的同時，鋁線逐漸熔化。當(dāng)停止供給熱量時，熔化的鋁液在堵頭與鐵管形成的型腔中結(jié)晶，將兩電纜芯牢固焊接。 藥包焊點(diǎn)燃前的裝置情況如圖3-37所示。藥包是由紙盒、鐵管、填塊和藥粉等構(gòu)成。5電纜線芯的藥包焊接連接圖3-37 藥包焊點(diǎn)燃前的裝置情況1-電纜芯；2-堵頭；3-高溫火柴；4-紙盒；5-藥粉；6-填塊；7-鐵管；8-焊鉗鉗口電纜附件密封及處理 電纜附件密封的常用的方法有封鉛密封、橡皮壓裝密封、環(huán)氧樹脂密封、尼龍繩綁扎密封、自粘型橡膠纏繞包裹密封和熱（冷）收縮密封等。 1封鉛法（搪鉛） 封鉛法（搪鉛）的方法，上述已介紹過。 對于油浸紙

12、絕緣電纜，因其絕緣外有金屬護(hù)套（鉛或鋁包），所以都采用封鉛工藝來進(jìn)行接頭的密封處理。封鉛要求與電纜本體鉛（鋁）包及接頭套管或終端法蘭緊密連接，使其達(dá)到與電纜本體有相同的密封性能和機(jī)械強(qiáng)度。另外，在封鉛過程中又不能因溫度過高、時間過長而燒傷電纜本體內(nèi)部絕緣。電纜附件密封及處理 2熱縮法 熱縮法的熱縮材料有交聯(lián)聚乙烯型和硅橡膠型兩大類，使用時只需將其套入需密封的部位，均勻加熱后就會恢復(fù)原來的大小，可緊密地包在密封部位達(dá)到密封作用。 用熱縮方法工藝操作時應(yīng)注意：（1）正確選擇管徑，尤其是要注意熱縮管材的收縮比；（2）熱縮時應(yīng)在密封部位涂好熱熔膠，熱熔膠是用作填充和粘合的，使密封良好，否則是達(dá)不到密封

13、要求，安裝熱縮管前管內(nèi)預(yù)先涂好熱熔膠；（3）加熱溫度應(yīng)均勻和控制在不使材料過熱碳化的同時，應(yīng)特別注意必須從中間向兩端逐步熱縮，以避免內(nèi)部的空氣殘留。電纜附件密封及處理 3粘合法 粘合法，一種是用聚氯乙烯膠黏帶包繞作為密封；另一種用自黏性橡膠帶既可作加強(qiáng)絕緣，又可作密封用。這兩種方法的密封性能均較差，不能作為單一、可靠的密封方法。 4墊圈、橡皮壓接密封法 對于不能用封焊或其他方法進(jìn)行密封而需密封的部位，往往采用墊圈進(jìn)行密封。該方法較簡單，只需將需密封部位的兩面設(shè)計（加工）成平面，其間放入墊圈用螺栓夾緊即可，密封墊圈的形狀與密封處形狀相同，其材料有石棉紙、鉛、軟木、橡膠等。電纜附件密封及處理 5模

14、塑法 原理是利用塑料加熱到一定溫度后兩接觸面熔合而達(dá)到密封的目的，僅用于塑料電纜的接頭。例如聚氯乙烯電纜接頭，在需密封的部位外，直接用聚氯乙烯帶包繞23層，然后將模具夾緊在接頭外，加溫到140后，保持30min即可熱熔合成一體。 對聚乙烯或交聯(lián)聚乙烯電纜接頭，由于其是非極性材料而無法直接粘合，因此需先在包繞加強(qiáng)絕緣前先包23層未硫化的乙丙橡膠帶，然后用模具夾緊加熱到160170保持3045min，這樣乙丙橡膠帶在硫化的過程中，就會與聚乙烯或交聯(lián)聚乙烯緊密地粘合，形成一個良好的密封層。中、低壓電纜終端安裝用材料及工具 1包繞絕緣材料 電纜終端和接頭制作，都須包繞附加絕緣屏蔽層、密封層、保護(hù)層，需

15、要使用各種絕緣包帶、屏蔽包帶等。繞包材料在塑料電纜附件制作中主要起絕緣、保護(hù)均勻電場分布等作用。其質(zhì)量與電纜附件的質(zhì)量密切關(guān)系。 適用于10kV及以下的包繞絕緣材料有油浸紙絕緣電纜的聚氯乙烯帶、黑玻璃漆布帶和塑料電纜的自粘丁基橡膠帶； 適用于35kV及以下的有油浸紙絕緣的聚乙烯帶和塑料的自粘乙丙膠帶、自粘性硅橡膠帶。中、低壓電纜終端安裝用材料及工具 2屏蔽材料 塑料接頭的電纜外屏蔽層的連接材料有鋁箔、扁裸銅辮子線和銅屏蔽防波套三種。 3灌注絕緣材料 灌注絕緣材料（如瀝青基絕緣膠、聚氨酯電纜膠、20冷澆環(huán)氧劑等）在各種電纜終端和接頭內(nèi)，主要起增強(qiáng)絕緣和密封防潮作用。 瀝青基絕緣膠是石油高分子烴混

16、合物。用于澆灌電纜附件中的瀝青基絕緣膠。一般按所用地區(qū)條件選用，1號瀝青基絕緣膠低溫性能好，適用于東北、華北；2號、3號、4號用于華南地區(qū)；5號軟化點(diǎn)高，主要用于我國南方各地區(qū)。中、低壓電纜終端安裝用材料及工具 4中、低壓塑料電纜終端制作所需專用材料 1）分支手套 主要用于電纜分杈處的絕緣和密封保護(hù)，有二、三、四、五、六芯指套。圖3-38所示為1kV冷縮三芯、四芯、五芯指套實(shí)物圖例。該類分支手套具有以下特性：圖3-38 1kV冷縮分支手套實(shí)物圖例（a）三芯；（b）四芯；（c）五芯中、低壓電纜終端安裝用材料及工具 2）防雨罩 用黑色硬質(zhì)聚氯乙烯塑料注射成型，能保證電纜終端有足夠高的濕閃電壓。雨罩

17、有四個階梯，使用時可根據(jù)電纜線芯外徑絕緣尺寸的大小，將其不相對應(yīng)尺寸的階梯鋸去。用于6、10kV的塑料、橡皮。交聯(lián)聚氯乙烯電纜戶外終端頭的防雨罩，外形結(jié)構(gòu)如圖3-39所示。中、低壓電纜終端安裝用材料及工具圖3-39 防雨罩的外形結(jié)構(gòu)中、低壓電纜終端安裝用材料及工具 3）撐板 為了保持絕緣線芯之間以及絕緣線芯與鋁套之間距離，保持接頭中三相接頭位于鋁磁管中間的位置以及相間絕緣和安裝方便，要使用撐板，三芯電纜接頭用瓷撐板如圖3-40所示。在環(huán)氧樹脂接頭中，可用環(huán)氧樹脂澆注取代瓷撐板。環(huán)氧樹脂瓷撐板如圖3-41所示。中、低壓電纜終端安裝用材料及工具圖3-40 三芯電纜接頭用瓷撐板 圖3-41 環(huán)氧樹脂

18、瓷撐板1-瓷撐板；2-絕緣線芯；3-鉛套管4）接地箱、接地保護(hù)箱、交叉互連箱中、低壓電纜終端安裝用材料及工具 接地箱，用于電纜金屬層的直接接地保護(hù)或保護(hù)接地。 接地保護(hù)箱的結(jié)構(gòu)圖及外形圖如圖3-42所示。用于電力電纜的金屬護(hù)層直接接地。它采用不銹鋼或玻璃鋼制成的產(chǎn)品，其內(nèi)部接線采用銅板鍍銀，導(dǎo)電性能優(yōu)良，是一種安全可靠的接地裝置。中、低壓電纜終端安裝用材料及工具圖3-42 接地保護(hù)箱的結(jié)構(gòu)圖及外形圖例（a）結(jié)構(gòu)裝配圖；（b）外形結(jié)構(gòu)圖例1-進(jìn)線端口；2-線芯夾座螺母；3-護(hù)層保護(hù)器；4-接地端子；5-固定腳板中、低壓電纜終端安裝用材料及工具圖3-42 接地保護(hù)箱應(yīng)用中、低壓電纜終端安裝用材料及

19、工具 交叉互連箱如圖3-43所示，主要用于限制金屬護(hù)套和絕緣接頭絕緣段兩側(cè)沖擊過電壓的升高，控制金屬護(hù)套的感應(yīng)電壓，減少、消除護(hù)層上的環(huán)形電流，提高電纜的送電容量，防止電纜外護(hù)層被擊穿，確保電纜能安全可靠地運(yùn)行。中、低壓電纜終端安裝用材料及工具圖4-43 交叉互連箱（a）結(jié)構(gòu)裝配圖；（b）外形結(jié)構(gòu)圖例1-進(jìn)線端口；2-密封蓋（有機(jī)玻璃）；3-外線芯夾座螺栓；4-接地端子；5-保護(hù)器；6-監(jiān)內(nèi)線夾座螺母；7-固定腳板中、低壓電纜附件一般制作工藝 1壓接前的準(zhǔn)備 圖3-44所示為電纜端的剝切的尺寸確定方法。其基本步驟如下：圖3-44 電纜端得剝切的尺寸確定方法1-外被層段；2-鎧裝層；3-鉛（鋁）

20、護(hù)套；4-半導(dǎo)電層；5-統(tǒng)包絕緣；6-線芯絕緣；7-電纜導(dǎo)電線芯中、低壓電纜終端安裝用材料及工具 （1）中、低壓電纜線路的接頭、堵油接頭和終端頭A段（鎧裝裸露部分）的長度可取70100mm。分相鉛包電纜A段取值同上。 （2）鉛、鋁護(hù)套的剝切長度B段的取值應(yīng)使其能與接地線相連。只要求連接地線，則應(yīng)不小于35mm?？紤]到終端盒下端有一定的長度（如WDH及TNT終端）時，可取150mm。 （3）半導(dǎo)電層剝切長度C取5mm即可，目的是附加一個與保護(hù)套串聯(lián)的大電阻，從而能限制鉛或鋁護(hù)套邊緣的放電現(xiàn)象。 （4）為了降低鉛或鋁包切斷處的電場強(qiáng)度，對于統(tǒng)包絕緣D段的長度，當(dāng)電壓等級小于1kV時，取D=20mm

21、，電壓等級在3kV以上的電纜，取D=25mm；分相鉛包電纜沒有統(tǒng)包絕緣剝切要求，因此不存在該項(xiàng)值。中、低壓電纜終端安裝用材料及工具 （5）根據(jù)電纜接頭的型式和電壓的等級，確定E值；靠近統(tǒng)包絕緣邊緣的直線部分的長度可取20mm；分相鉛包電纜的線芯絕緣剝切長度E值的確定，也應(yīng)如此。 （6）線芯裸露長度F一般比接線鼻子內(nèi)孔深度長10mm，或比連接管的一半長510mm。 當(dāng)采用熔焊鋁導(dǎo)電線芯時，為了保證可靠的散熱比以及加裝冷卻器的方便，可加長到35mm。分相鉛包電纜的線芯絕緣剝切長度F值，按相同方法確定。中、低壓電纜終端安裝用材料及工具 電纜線芯絕緣層的剝切步驟為：核相、分開線芯、電纜線芯鋸切、剝切線

22、芯絕緣層、制作反應(yīng)力錐。 分開線芯，對于大截面的電纜，由于絕緣線芯比較粗硬，不易成型，可借助于圖3-45（a）所示的分線芯模具進(jìn)行分芯操作，即將線芯模具推入三芯電纜線中間，見圖3-45（b）所示，用手握著線芯末端向里彎曲（絕緣線芯的彎曲半徑應(yīng)控制在電纜圓形絕緣線芯直徑，或扇形絕緣線芯高度的10倍以上），使三芯間距相等而且相互平行。若電纜線芯的截面較大時，則可設(shè)計專用分線架。中、低壓電纜終端安裝用材料及工具圖3-45 分開線芯模具及借助模具分開線芯示意圖（a）分開線芯模具；（b）借助模具分開線芯示意圖1-護(hù)套；2-統(tǒng)包絕緣；3-分開線芯模具；4-絕緣線芯中、低壓電纜終端安裝用材料及工具 2電纜線

23、芯鋸切 電纜線芯鋸切應(yīng)分別考慮用于電纜接頭和電纜終端的情況。鋸切時，要求尺寸準(zhǔn)、斷面齊，否則會嚴(yán)重影響接頭的電氣性能和機(jī)械強(qiáng)度。 3剝切梯步 1）油浸紙絕緣電纜的剝切梯步方法 將已鋸下的一根接頭線芯分開，并數(shù)出絕緣紙的總層數(shù)，然后按圖3-46所示尺寸及百分比（相對總層數(shù)而言）用鋒利的刀逐步剝切。絕緣層外的半導(dǎo)電紙應(yīng)剝除至距鉛護(hù)套口處約5mm，為包繞方便，最好在梯步剝切好后，按紙絕緣繞包方向用油浸絲線將每層扎牢，以免包繞絕緣松開。中、低壓電纜終端安裝用材料及工具圖3-46 35kV電纜剝切梯步示例中、低壓電纜終端安裝用材料及工具 2）交聯(lián)電纜的剝切梯步方法 交聯(lián)電纜的絕緣層是整體的，可采用刀具削制電纜接頭成錐形，即所謂的“削鉛筆頭”法。 常用的削制方法有：專用工具削制，即用專用卷刀，俗稱卷筆刀。刀具或玻璃刮削方法，先用刀削至錐形基本形成后，再用刀或碎玻璃片刮平，與專用工具削制方法一樣要砂平、打光和清潔表面。中、低壓電纜終端安裝用材料及工具 4電纜導(dǎo)體壓接 電纜壓接分局部壓接和整體壓接兩種工藝。 1）局部壓接 局部壓接就是將連接管或接線鼻子接管部分壓接成特殊規(guī)格的坑狀。 局部點(diǎn)壓順序和壓坑間