技術(shù)領(lǐng)域/ Technical Field
      本技術(shù)涉及交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜連接的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及種電纜模注熔接接頭最新方法“電纜主體”恢復(fù)具-種國內(nèi)領(lǐng)先的電纜中間或直通連接技術(shù)，可能是現(xiàn)階段熱縮式、泠縮式、預(yù)制式電纜中間連接的替代品，是電纜中間連控附件的終極產(chǎn)品。
      國際上，僅日本古河電工于1993年擁有” 擠出式模壓接頭(Extrusion Molded Joint)”簡稱EMJ技術(shù),用于550kV電壓等級的長距離的電纜的連接附件。
背景技術(shù)/ Background Technique
      隨著社會工業(yè)的不斷發(fā)展，對電力能源的需求也越來越大，在電力傳輸過程中使用大量的交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜;所謂的電力電纜是在金屬線芯上進行絕緣擠包纏繞，用功能材料進行屏蔽、密封，在電力系統(tǒng)的線路中用以傳輸和分配大功率電能的特殊導(dǎo)線,其中包括3.6- 1000kV各種電壓等級的交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜。
      由于交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜的生產(chǎn)技術(shù)、場地、運輸?shù)纫蛩氐南拗疲宦?lián)聚乙烯絕緣電力電纜-般中低壓的長度為500~ 1000米/盤,盤徑3.2米、盤寬2.2米及以下重量約3~10噸便于生產(chǎn)、 存儲、運輸?shù)?。但?由于城市地下電網(wǎng)、發(fā)電站的引出線路、工礦企業(yè)的內(nèi)部供電及過江、過海的水下輸電線有幾十米、上百米、幾公里、上千公里不等,所以必需把每盤交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜進行連接延長,以滿足設(shè)計施工的要求。其次,隨著電網(wǎng)的發(fā)展和城網(wǎng)的改造,電力電纜在電網(wǎng)線路中所占的比例日益增加,相應(yīng)的電纜本體的質(zhì)量、電纜安裝的質(zhì)量、電纜附件的質(zhì)量故障率也在不斷增加,降低了電力運行的可靠性,因此要采取優(yōu)質(zhì)的預(yù)防措施,全面提高配電線路的運行水平。
電力電纜與附件/ Power Cable And Acessories
      1、電力電纜
      電力電纜是用于傳輸和分配電能的特殊導(dǎo)線,圖1為電力電纜實物圖,圖2為電力電纜結(jié)構(gòu)圖，常用于城市地下電網(wǎng)、發(fā)電站引出線路、工礦企業(yè)內(nèi)部供電及過江跨海水下輸電線路。
電力電纜的主要結(jié)構(gòu)由線芯、絕緣層、屏蔽層和保護層四部分組成。
      ①線芯:是電力電纜的導(dǎo)電部分,用來輸送電能, - 一般由銅或鋁絞股線組成。
      ②絕緣層:是將線芯與大地以及不同相的線芯間在電氣上彼此隔離,保證電能輸送,是電力電纜結(jié)構(gòu)中不可缺少的組成部分。
      ③屏蔽層:是指10kV及以上電壓等級的電力電纜導(dǎo)體(內(nèi))屏蔽層和絕緣(外)屏蔽層,是改善電場分布的一種措施。因電纜導(dǎo)體由多股導(dǎo)線絞合而成,導(dǎo)體表面不光滑,會造成電場集中或尖角放電,它與絕緣層之間易形成氣隙;在導(dǎo)體表面加一-層半導(dǎo)電材料的屏蔽層形成圓周體,與被屏蔽的導(dǎo)體等電位,并與絕緣層良好接觸,從而避免在導(dǎo)體與絕緣層之間發(fā)生局部放電,稱為內(nèi)屏蔽層;絕緣層表面加一-層半導(dǎo)電材料的屏蔽層,它與絕緣層有良好接觸,與金屬護套等電位,作為中心線,正常情況下有電容電流,發(fā)生故障時,銅帶作為短路故障電流回路從而避免在絕緣層與護套之間發(fā)生局部放電，稱為外屏蔽層。
      ④保護層 :是由內(nèi)護套、鎧裝層和外被層(或外護套等幾個部分組合而成的，保護電力電纜免受外界雜質(zhì)和水分的侵入，以及防止機械外力損傷直接破壞電力電纜。
      2、電力電纜附件
      電力電纜附件是指連接電纜與輸配電線路及相關(guān)配電裝置的產(chǎn)品,-般指電纜線路 中電纜的中間連接及終端連接,它與電纜一起構(gòu)成電力輸送網(wǎng)絡(luò);電纜附件主要是依據(jù)電纜結(jié)構(gòu)的特性,既能恢復(fù)電纜的性能,又保證電纜長度的延長及終端的連接。
      電纜附件一般分為終端連接及中間連接,終端連接分為戶內(nèi)終端和戶外終端, -般情況戶外終端是指露天電纜接頭,戶內(nèi)終端是指室內(nèi)連接電纜與電氣設(shè)備的接頭;中間連接分為直通式和絕緣式兩種。現(xiàn)階段,電纜附件主要的產(chǎn)品種類有:熱縮式、預(yù)制式、冷縮式電纜附件。該3種方式都是以增加應(yīng)力管、應(yīng)力錐的方式來分散電場應(yīng)力控制以達到電纜的運行,該制作方式可能產(chǎn)生雜質(zhì)、氣隙和活動界面,影響電纜接頭的絕緣性能,無形中降低了電網(wǎng)運行的安全性和可靠性。
      電纜附件需要解決的最關(guān)鍵技術(shù)問題是處理電纜外半導(dǎo)層斷口處電場的集中,圖3為電纜切斷處電場等位線分布情況，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(dāng)?shù)拇胧?使得電場分布和電場強度處于最佳狀態(tài),從而提高電纜附件運行的可靠性和使用壽命。對終端運行可靠性影響最為嚴重是電場騎變,而電纜中間接頭電場睛變的影響，除了電纜外屏蔽切斷處，還有電纜末端絕緣切斷處。目前,主要有兩種解決辦法:一是采用參數(shù)型電場應(yīng)力控制管，二是采用幾何型電場應(yīng)力控制錐。
      電場應(yīng)力控制管是一種采用介電常數(shù)為15~25、 體積電阻率為1010120.m的材料制作而成的軟管,圖4為電場應(yīng)力控制管實物圖,圖5為電場應(yīng)力控制管原理圖。將電場應(yīng)力控制管套在外半導(dǎo)電斷口處,從而在斷口處形成一個不同介電常數(shù)的界面，使電力線在這個界面上產(chǎn)生折射,從而達到疏散電場應(yīng)力的作用,但電場應(yīng)力控制管所采用的高介電常數(shù)材料雖然在理論上介電常數(shù)是越高越好,但是介電常數(shù)過大引起的電容電流也會產(chǎn)生大量的熱量,從而促使應(yīng)力控制材料考化,同時應(yīng)力控制材料作為一種高分子多相結(jié)構(gòu)復(fù)合材料,在材料本身配合上,介電常數(shù)與體積電阻率是對矛盾體,介電常數(shù)做得越高，體積電阻率相應(yīng)就會降低,并且材料電氣參數(shù)的穩(wěn)定性也常常受到各種因素的影響,在長時間電場中運行，溫度、外部環(huán)境變化都將使應(yīng)力控制材料老化,老化后的應(yīng)力控制材料的體積電阻率會發(fā)生很大的變化，體積電阻率變大,應(yīng)力控制材料成了絕緣材料,起不到改善電場的作用,體積電阻率變小,應(yīng)力控制材料成了導(dǎo)電材料，使電纜出現(xiàn)故障。
      電場應(yīng)力控制錐是一種具有喇叭口幾何形狀的結(jié)構(gòu),通過模具制作成型，圖6為電場應(yīng)力控制錐 實物圖，圖7為電場應(yīng)力控制錐原理圖。電場應(yīng)力控制錐搭接在電纜外半導(dǎo)電斷口處,和外￥導(dǎo)層同樣處于低電位位置相當(dāng)于將外半導(dǎo)斷口處進行 延伸，使原本集中在外半導(dǎo)電斷口處的電力線會沿應(yīng)力錐的幾何形狀進行均勻分布,改善電場分布,降低了電暈產(chǎn)生的可能性，減少了對絕緣的破壞，但增大了電纜的體積;因電場應(yīng)力控制錐是在工廠用模具制作而成，冷縮式要先擴張而成,預(yù)制式現(xiàn)場擴張而成，改變了原設(shè)計尺寸, 支撐管早成造成產(chǎn)品內(nèi)表不平整,造成產(chǎn)品的不穩(wěn)定,不能完好解決電場分布,而出現(xiàn)事故。
      目前,電力電纜通常都是通過對中間連接管的壓接或螺絲緊固的栓接方式連接兩電力電纜的金屬線芯,以實現(xiàn)連接延長,并靠電場應(yīng)力控制管或電場應(yīng)力控制錐來控制徑向電場。但是,中間連接管的壓接或螺絲緊固的方式結(jié)構(gòu)連接不牢固、容易斷裂、有異形、變形、不能成為同心圓且連接處尖角放電,氣際間隙大,物理機械性能小,徑向電場損耗大,發(fā)熱量大,嚴重影響了電力電纜的載流量及機械性能,而且連接施工繁瑣復(fù)雜;因熱縮、冷縮、預(yù)制式電纜附件產(chǎn)生間隙,內(nèi)部存在氣隙，產(chǎn)生局部放電并蔓延擴大惡化,導(dǎo)致絕緣擊穿;吸潮或進水的現(xiàn)象,水分或潮的呼吸效應(yīng)和電泳效應(yīng)滲入中間接頭內(nèi)部，界面電阻急劇下降,產(chǎn)生沿面放電;絕緣強度降低或老化,呈樹枝狀放電碳化,激發(fā)爬電擊穿等事故現(xiàn)象。通過電網(wǎng)運維部門多年數(shù)據(jù)分析及CL/T1576- 2016 (6~ 35電纜振蕩波局部放電測試方法》的現(xiàn)場檢測要求局部放電測試，得知電纜故障多發(fā)生于電纜中間接頭處,主要原因是電纜中間接頭制作工藝不合格導(dǎo)致絕緣性能不高，或電纜中間接頭密封性能不好導(dǎo)致電纜中間接頭受潮使絕緣擊穿。電纜附件比電纜本身的電場分布復(fù)雜得多，影響整體電纜系統(tǒng)安全可靠性的根源主要在于電纜附件。
      因此，電力市場急需要電纜模注熔接接X(CM)恢復(fù)電纜結(jié)構(gòu)克服上述存在的問題。
CMJ技術(shù)內(nèi)容/ Cmj Technical Content
      本技術(shù)的目的在于提供一種電纜熔融接頭技術(shù) ,該電纜熔融接頭結(jié)構(gòu)具有連接牢固、連接處導(dǎo)電率高,徑向電場損耗小，電能損耗小,載流量高,銅芯熔接,電纜可以彎曲,無需擔(dān)心電纜拖動造成影響,而且連接施工簡單快捷不占用市政用地的優(yōu)點,完全恢復(fù)電纜主體結(jié)構(gòu),與電纜本體近似等徑,達到工廠生產(chǎn)水平。
      目前,國內(nèi)外電纜接頭制作普遍采用熱縮、冷縮、預(yù)制方式,該3種方式都是增加以應(yīng)力管、應(yīng)力錐的方式來分散電場應(yīng)力控制以達到電纜的運行,該制作方式可能產(chǎn)生雜質(zhì)、氣隙和活動界面,影響電纜接頭的絕緣性能,無形中降低了電網(wǎng)運行的安全性和可靠性。電纜熔融接頭技術(shù)徹底解決了電纜附件與電纜絕緣之間配裝產(chǎn)生活動界面的根本性問題,能有效減少電纜線路及其中間接頭的故障,為電纜系統(tǒng)提供了更高的電氣穩(wěn)定性和安全可靠性。電纜熔融接頭技術(shù)對電纜采用等直徑導(dǎo)體熔焊連接,內(nèi)外屏蔽層、絕緣層都按照電纜結(jié)構(gòu)予以恢復(fù)。
      電纜熔融接頭技術(shù)是一種新型的技術(shù) ,該技術(shù)較普通的電纜中間接頭制作方式有諸多優(yōu)點,它通過對電纜結(jié)構(gòu)的"重新生成, -步步將電纜還原至新電纜狀態(tài);應(yīng)用該技術(shù)制作的電纜中間接頭,從表1分析,原銅芯17.36μQ.m比焊接銅芯電阻測量值為17.97μQ.m~+,電阻較小,且焊接前后的數(shù)據(jù)相近似,數(shù)據(jù)波動很小,引起的溫升對絕緣溫度的影響幾乎可以忽略，焊接銅芯直流電阻穩(wěn)定性較高;從表2分析:銅芯焊接處的拉斷力與本體的比值為95% ,導(dǎo)體焊接銅芯的抗拉強度達到本體強度的94%以上，降幅較小,幾乎恢復(fù)原來的機械強度,能夠大幅度降低電纜中間接頭引起的線路故障頻率。

      電纜熔融技術(shù)通過線芯焊接、線芯打磨;電纜內(nèi)半導(dǎo)體層熔融等徑恢復(fù);主絕緣層熔融恢復(fù)，主絕緣層打磨.等徑恢復(fù);外半導(dǎo)體層熔融等徑恢復(fù)、電纜外護套恢恢復(fù)等多重工序,才能將電纜恢復(fù)至房原來的樣子。該技術(shù)最大的優(yōu)點在于利用熔融技術(shù),把銅線芯、內(nèi)屏蔽、主絕緣、外屏蔽熔融連接為一體,增強電纜防水、絕緣性能,延長電纜中間接頭壽命。按電纜原材料、主體結(jié)構(gòu)與規(guī)格要求,采用擠包模注絕緣交聯(lián)工藝、將電纜屏蔽、于電纜本體的電場分布特性, 無附加的應(yīng)力錐、應(yīng)力絕緣與外屏蔽熔融結(jié)合,形成以致本體特性的無1 ↓ 纜，在銅芯電纜接頭處處理不好的話,會造成很大的安全隱惠;管結(jié)構(gòu)、無界面氣隙的接頭全恢復(fù)概念。目前國網(wǎng)供電公司主網(wǎng)供配電電纜熔融接頭恢復(fù)電纜本體連接技術(shù),處理后的接頭比銅電纜本身的導(dǎo)電性能、抗拉性能等都大有提升。
      電纜熔融技術(shù)的線芯焊接，結(jié)構(gòu)設(shè)置簡單，操作方便,不需要外部電源和熱源,而且焊接成本低，以秒為計算單位的快速，焊接截面整體且不產(chǎn)生氣泡,模具重復(fù)使用200次以上,質(zhì)量穩(wěn)定可靠.非常適用于野外電纜線芯的焊接操作,適用銅芯與銅芯、鋁芯與鋁芯電纜之間的等芯及不等芯連接保護領(lǐng)域。
      通過電網(wǎng)運維部門多年數(shù)據(jù)分析及電纜振蕩波局部放電測試,電纜故障多發(fā)生與電纜中間接頭處,由于電纜中間接頭制作工藝不合格,絕緣性能不夠?qū)е码娎|中間接頭故障;若電纜中間接頭密封性能不好，導(dǎo)致電纜中間接頭受潮,絕緣擊穿。電纜附件比電纜本身的電場分布復(fù)雜得多, 其中影響整體電纜系統(tǒng)的安全可靠性，主要來自于電纜附件，CMJ恢復(fù)電纜本體的連接技術(shù)卻能徹底地解決,這種恢復(fù)電纜本體的CMJ技術(shù)是使電纜無接頭的概念。這技術(shù)的突破，將給高壓、超高壓電纜系統(tǒng)的安全運行，解決了海底電纜的軟接頭和正負直流電纜軟接頭的高端技術(shù);此次采用新型的電纜熔接技術(shù),將電纜各構(gòu)造逐步恢復(fù)，達到絕對密封效果，亞歐電氣保證采用熔融技術(shù)制作的電纜中間接頭安全運行與電纜同壽命的時間不發(fā)生故障，為電網(wǎng)中電纜系統(tǒng)的安全可靠性提供了一個重大的技術(shù)躍,具有重大的現(xiàn)實的里程碑意義。
      電纜熔融技術(shù)通過線芯焊接、線芯打磨;電纜內(nèi)半導(dǎo)體層熔融等徑恢復(fù);主絕緣層熔融恢復(fù),主絕緣層打磨，等徑恢復(fù);外半導(dǎo)體層熔融等徑恢復(fù),電纜外護套恢復(fù)等多重工序,才能將電纜恢復(fù)至原來的樣子。該技術(shù)最大的優(yōu)點在于利用熔融技術(shù),把銅線芯、內(nèi)屏蔽、主絕緣、外屏蔽熔融連接為-體,增強電纜防水、絕緣性能,延長電纜中間接頭壽命。按電纜原材料、主體結(jié)構(gòu)與規(guī)格要求,采用擠包模注絕緣交聯(lián)工藝,將電纜屏蔽、絕緣與外屏蔽熔融結(jié)合,形成一致本體特性的無需應(yīng)力處理、無氣隙界面的電纜電場屏蔽體。CMJ的電場分布完全等同于電纜本體的電場分布特性,無附加的應(yīng)力錐、應(yīng)力管結(jié)構(gòu)、無界面氣隙的接頭全恢復(fù)概念。目前國網(wǎng)供電公司主網(wǎng)供配電的電纜溝采用300mm或以上截面630mm銅芯電纜，在銅芯電纜接頭處處理不好的話,會造成很大的安全隱患;電纜熔融接頭恢復(fù)電纜本體連接技術(shù),處理后的接頭比銅電纜本身的導(dǎo)電性能、抗拉性能等都大有提升。
設(shè)計原理/ Design Principle
      電纜在實際應(yīng)用過程中的安全可靠性,遠比其所連接的電纜附件的安全可靠性要高得多, 從其結(jié)構(gòu)原理而言,電纜本體由均稱厚度的絕緣層和內(nèi)外半導(dǎo)電層、等直徑的導(dǎo)體而構(gòu)成圓柱形的穩(wěn)固的電纜主體,所以,結(jié)構(gòu)的定制,使電纜的電性能，即電場分布更趨穩(wěn)定、均勻,使電纜具有較高的電氣安全可靠性和較長的使用壽命;而CMJ即依據(jù)這一原理 ,在現(xiàn)場將電纜接頭處完全恢復(fù)原電纜本體結(jié)構(gòu)制作,使CMJ與電纜連接后的電性能與電纜本體的電性能均等的高安全狀態(tài)。CMJ接頭處的電纜導(dǎo)體、內(nèi)半導(dǎo)電層、主絕緣和外半導(dǎo)電層完全按照電纜的原始結(jié)構(gòu)恢復(fù)本體, 無應(yīng)力錐、應(yīng)力管外來物件的組裝結(jié)構(gòu)，使電纜接頭處成為完整的電纜而無接頭,實現(xiàn)恢復(fù)電纜本體結(jié)構(gòu)的理念。CMJ所用絕緣料和半導(dǎo)電料與生產(chǎn)電纜的絕緣料和半導(dǎo)電料是完全相同材質(zhì), CMJ與電纜的結(jié)合在化學(xué)、物理性能和結(jié)構(gòu)上具有良好的相融性和穩(wěn)固性,熔融界面的熱性能、機械性能經(jīng)大量實驗和檢測。均完全滿足標準要求;而在大里運行中的CMJ也更加體現(xiàn)了其優(yōu)越的實用性。本技術(shù)按照電纜的銅芯、內(nèi)屏蔽、絕緣、內(nèi)屏蔽結(jié)構(gòu)、規(guī)格、相同的屏蔽、絕緣材料現(xiàn)場制作,實現(xiàn)與原電纜以連續(xù)、等效匹配的電場屏蔽體，使屏蔽、絕緣無氣隙界面熔融結(jié)合,在結(jié)構(gòu)上形成與電纜一致的整體而無明顯 的接頭形狀,絕緣強度與原電纜一致，具有更高的電氣絕緣性能與運行的耐久性,使電場分布與電場強度處于最佳的自然狀態(tài),突出了CMJ電氣性能穩(wěn)定、運行可靠。
設(shè)計特點/ Design Features
      CMJ與交聯(lián)電纜的特點是同理的 ,其在電性能上與所連接的電纜或更高的安全可靠性; CMJ的制作技術(shù)和工藝有別于電纜的生產(chǎn)環(huán)節(jié),但實現(xiàn)的原理與生產(chǎn)過程所執(zhí)行的標準是一致的; CMJ的絕緣水平、載流呈、機械特性、密封效果等性能完全滿足與其相配合的電纜要求,并可確保長期在惡劣環(huán)境下安全運行,完全符合國際IEC、國家GB的相關(guān)標準要求; CMJ還可根據(jù)用戶的不同需求,制作成與電纜絕緣相等徑的整體連接,如海底電纜接頭要求必須與所連接電纜相等徑的結(jié)構(gòu)方式;從CMJ的結(jié)構(gòu)形式上，與電纜的結(jié)構(gòu)是一致的,無可活動的物件配裝,并有其絕緣接頭和直通接頭之分,以實現(xiàn)交叉互聯(lián)方式。
安全條件及環(huán)境/ Comparison Of Cable Intermediate Connections
      (1)必須具備220V電源、 工棚等施工條件。
      (2)安裝過程中,環(huán)境溫度應(yīng)該在10C以上,相對濕度85%及以下;避免絕緣表面結(jié)露受潮,環(huán)境溫度偏低、濕度過大時應(yīng)采取補救措施。
      (3)發(fā)現(xiàn)電纜進水、受潮,應(yīng)采取補救措施,否則不能施工。
      (4)雨霧大風(fēng)揚沙天氣必須在密閉工棚內(nèi)施工。
      (5)為對專利技術(shù)的保護,僅對剝削電纜、線芯焊接完畢、主絕緣交聯(lián)成型完畢后,允許對產(chǎn)品觀看或拍照。
資質(zhì)證書
      驗收要求及注意事項
      訂貨時請注明訂貨號及產(chǎn)品名稱型號;開箱后請按配套表清點配套產(chǎn)品;
      安裝使用前請仔細閱讀產(chǎn)品安裝工藝并嚴格按照工藝進行操作;批量庫存，產(chǎn)品防潮、防塵、防壓、防穿刺。
服務(wù)承諾
      ■服務(wù)上門，上門現(xiàn)場服務(wù)+電話咨詢或傳真;
      ■接到用戶反映后2小時內(nèi)做出處理答復(fù),緊急問題廣東省24小時內(nèi)服務(wù)人員到達現(xiàn)場,廣東省外48小時內(nèi)趕赴現(xiàn)場，產(chǎn)品終生服務(wù);
      ■保證派出工作人員服從現(xiàn)場的各種規(guī)章制度,義務(wù)為客戶培訓(xùn)操作及維護人員;及時向客戶提供合同或協(xié)議規(guī)定的全部技術(shù)資料;
      ■加強與用戶聯(lián)系,制訂用戶產(chǎn)品質(zhì)量跟蹤信息,對產(chǎn)品進行回訪,確保產(chǎn)品長期安全運行;
      ■任何環(huán)節(jié)任何時候出現(xiàn)問題,以解決用戶問題為上,至始至終向用戶提供安全可靠、優(yōu)質(zhì)滿意的服務(wù)。