预埋骨架冷缩式电缆附件的研究与应用

预埋骨架冷缩式电缆附件的研究与应用

高海燕1王亚青2

(1.鼎阳智电慧服科技股份有限公司河北保定071051；2.保定电力职业技术学院河北保定071051；）

摘要：普通的冷缩式电缆附件在施工或运行中，在环境温度变化或受到外部机械应力的情况下，容易出现撕裂现象，严重影响着电缆的安全运行。本文提出一种改进型冷缩式电缆附件，它包括硅胶环形弹性主体，并硅胶环形弹性主体中预埋有环形高弹性尼龙骨架。通过预埋在硅胶环形弹性主体内的环形高弹性尼龙骨架，有效地防止了外部应力对冷缩式电缆附件的伤害和硅胶本身的开裂撕裂的现象，并加收缩强抱了紧力度，使密封效果更好。

关键词：尼龙骨架弹性开裂电缆附件

引言

在电力电缆线路施工中，为了保证电缆线路安装工程的施工质量，确保电缆的安全运行，电缆端头的接线和中间连接常采用电缆冷缩附件，但是冷缩附件有易开裂的特性，在施工过程中或运行中受到到外力的作用，容易出现端口开裂，并逐渐增大，严重威胁着电缆的安全运行。尤其在高电压远距离输电时，电缆长度可达上千公里，若主干电路的前端或中端出现机械开裂或电击穿，就会造成巨大的经济损失，危及人民财产甚至人身安全。

一、背景技术

据统计，我国历年由电气设备仪器的引发火灾事件中，有80%与电线电缆有关。因此，为保证电缆长期安全工作，开发生产新的电缆附件成为了我公司研究的重点项目。

1.1冷缩式电缆附件介绍

冷缩式电缆附件是利用弹性体材料（常用的有硅橡胶和乙丙橡胶）在工厂内注射硫化成型，再经扩径、衬以塑料螺旋支撑物构成的，现场安装时，将这些预扩张件套在经过处理后的电缆末端或接头处后抽出内部支撑的塑料螺旋条（支撑物），表层的弹性体材料收缩压紧在电缆的绝缘层表面。因为冷缩式电缆附件是在常温下靠弹性回缩力，而不是像热收缩电缆附件要用火加热收缩，故俗称冷收缩电缆附件。

1.2传统冷缩式电缆附件的优点

传统的冷缩式电缆附件采用冷缩应力来抱紧电缆外壁，由于自身的收缩应力，可以有效的随所保护的电缆的几何形状的变化而变化，从而保证冷缩附件和电缆外径表面的密封性，并对电缆起到密封防护的作用，具体优点如下

1.2.1密封性好，在高湿热、高盐雾的环境中运行安全性好；

1.2.2应用范围较广，电压等级范围也比较宽，一般在0.6KV-110KV之间应用；

1.2.3具有体积小、操作方便、迅速、无需专用工具、适用范围宽和产品规格少等优点，安装后能始终保持对电缆本体合适的径向压力，使内界面结合紧密，不会因电缆运行时的呼吸作用而产生电击穿；

1.2.4安装操作简单，不用火，省时省力，解决了预制电缆附件收缩不紧或安不进去的现象；

1.3冷缩式电缆附件的缺点

现有的冷缩式电缆附件在没有安装前是受内部支撑条的应力支撑，是处于高张力的状态下，而由于冷缩式电缆附件是预扩张的,在内撑条长时间存放的情况下可能会出撑条散落或因硅胶材料疲劳收缩不到位的情况，因此不能保证安装在电缆上以后有足够的弹性压紧力，从而不能保证良好的界面特性。传统的冷缩式电缆附件由于生产工序上的扩张工艺，对所采用的硅胶在如拉伸和抗撕裂的性能上要求较高。另外，现有的冷缩式电缆附件使用固体硅胶生产性能要求较高，质地一般的电缆冷缩附件经常会出现开裂，收缩不紧的现象。

二、预埋骨架冷缩式电缆附件制造技术

针对现有产品技术的不足，本技术方案旨在提供一种新型的冷缩式电缆附件，通过在弹性主体内埋有环形高弹性尼龙骨架，防止外部应力对弹性主体的伤害和弹性主体本身的开裂的现象。

本技术方案的有益效果在于：

1、埋在环形弹性主体内的环形高弹性骨架使得冷缩式电缆附件对电缆起到的密封效果更好，抱紧力度更大，收缩力比现有的冷缩式电缆附件要大2-3倍；

2、安装简单，操作方便，与现有的冷缩电缆附件相比，在安装工艺上没有额外的增加工序或增加工作量；

3、环形高弹性骨架的设置有效地防止了外部应力对冷缩式电缆附件的伤害和硅胶本身的开裂情况。

三、预埋骨架冷缩式电缆附件结构描述

冷缩式电缆附件的制造方法主要是利用弹性体材料（常用的有硅橡胶和乙丙橡胶）在工厂内注射硫化成型，得到埋有环形尼龙骨架或环形钢丝骨架的环形弹性主体，再经扩径、衬以塑料或尼龙螺旋条支撑物，最终得到冷缩式电缆附件。

预埋骨架冷缩式电缆附件主要包括环形弹性主体1、管状螺旋条支撑物2、环形高弹性骨架3、环形尼龙骨架31、电缆4。如图1所示，

环形弹性主体1采用硅橡胶或乙丙橡胶作为弹性材料。在环形弹性主体内埋有环形高弹性骨架3，可以增强环形弹性主体的伸缩力，对电缆的密封效果更好、抱紧作用更强，且能有效地防止外部应力对冷缩式电缆附件的伤害和环形弹性主体本身的开裂。

螺旋条支撑物2为塑料或尼龙螺旋条支撑物，对环形弹性主体起扩充作用，螺旋条支撑物是利用相邻螺旋结构的塑料或尼龙条在加热溶化后粘合成形。

环形高弹性骨架3为环形尼龙骨架。尼龙骨架具有较高的弹性度，有助于实现更好的伸缩效果。如图3所示，环形高弹性骨架主要有若干条呈波浪状的高弹性材料31逐步采用单绞接的方式32连接而成，波浪状能够进一步增强环形高弹性骨架的伸缩力，单铰接的方式能使得环形高弹性骨架的制造工序简单易行。

现场安装时，先将冷缩式电缆附件穿入电缆，然后电缆按工艺施工，电缆施工完毕后，从冷缩式电缆附件的末端通过螺旋条支撑物的一端抽出螺旋条支撑物，使之在环形弹性主体内的长度越来越短，直至完全与环形弹性主体相分离。该端将螺旋条支撑物从环形弹性主体中抽拉出来后，环形弹性主体在环形高弹性骨架及自身收缩力的作用下紧紧的包袱在电缆的外护套上，从而起到密封的作用，电缆附件的安装工序结束。

四结论

预埋骨架冷缩式电缆附件在运行中，利用骨架自身的收缩力和网状结构特性，能够极大地增强弹性主体的收缩力，并有效地防止外部应力对弹性主体的伤害和弹性主体本身的开裂，对电缆附件的寿命延长和电缆的安全运行起到了良好保护的作用。

参考文献

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作者简介

高海燕（1981—），女，河北保定人，助理工程师，公司研发技术人员。

王亚青（1977—），女，河北保定人，副教授，工学硕士，研究方向：新能源发电以及生产过程自动化。