電纜熔接頭?

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摘要：本文針對電力電纜中間接頭機械壓接在運行中存在的隱患，提出電纜中間熔接頭的處理方法，介紹了該方法的施工工藝和實際效果，為電力電纜中間接頭安全運行提供了新的解決辦法。

1 電力電纜中間接頭機械壓接存在的隱患
在電力系統(tǒng)輸變電工程中大量使用電力電纜。受制于供貨長度及施工布線等實際情況，電纜施工中必須使用大量的電纜中間接頭進行連接。目前普遍使用不同規(guī)格型號的電力金具進行機械壓接，但是該工藝存在隱患。
（1）由于緊固件松動、節(jié)點腐蝕等原因，機械壓接連接點電阻導(dǎo)電性能將隨著時間的增長而改變。機械壓接后壓坑變形較大，易引起電場畸變，致使壓坑內(nèi)氣體轉(zhuǎn)移至高場強處發(fā)生游離，而使絕緣擊穿。中間接頭故障多由上述原因造成。

（2）電纜熔接頭機械連接的連接點，抗拉強度大為降低。由于電力電纜自然拉力、地殼運動等原因，連接點會成為導(dǎo)線抗拉的薄弱環(huán)節(jié)，*受力的連接點會出現(xiàn)松動，給電氣連接帶來重大的安全隱患。
（3）連接點還是大電流沖擊侵蝕的薄弱環(huán)節(jié)。連接點與導(dǎo)線本身存在電阻差，大電流通過時，連接點會產(chǎn)生放熱，這個過程中熱脹冷縮等會導(dǎo)致連接點松動。
（4）電纜中間接頭機械壓接工作通常在戶外，所需工器具較多，不便攜帶，并且操作大型壓接設(shè)備需要專業(yè)人員，操作較繁瑣。
2 電纜中間熔接頭的原理
針對機械壓接電力電纜中間接頭存在的諸多問題，可嘗試使用電纜中間熔接頭法。電纜中間熔接頭利用活性較強的鋁將氧化銅還原，通過明火引起爆劑的爆燃，瞬間完成氧化銅的還原，整個過程僅需2～3s，反應(yīng)所放出的巨大熱量使被焊接的導(dǎo)線端部與焊劑中還原出的銅分子一起熔化，形成性的分子結(jié)構(gòu)合成。
電纜中間熔接頭具有以下主要特點。
（1）接頭處不受瞬間大電流的影響。短路電流侵襲時，放熱焊接的熔接點熔化速度弱于一般電氣導(dǎo)體，不易受損。
（2）抗腐蝕性和整體性強。放熱焊接屬于分子間連接不存在機械應(yīng)力作用，熔接完成后，接頭部分與原導(dǎo)體連接形成自然不可分割的一個整體，而連接部分的金屬材料通過氧化還原反應(yīng)后自然形成穩(wěn)定的金屬化合物。
（3）熱熔處接頭電阻值小。電纜中間熔接頭處的導(dǎo)體為相同或更活性金屬材質(zhì)，使得電阻值趨近于或更低于所相連的導(dǎo)體。
（4）操作簡便。焊接無須依靠外接電源或熱源，只需配合模具便可，供焊接用的材料和模具輕便、易于攜帶，適于任何場合熔接作業(yè)。焊接方法簡單，培訓(xùn)容易，無須專業(yè)焊接工人，節(jié)省成本。

3 電纜中間熔接頭工藝
電纜熔接頭電纜中間熔接頭設(shè)備主要由石墨材質(zhì)水平焊接模具、銅粉與爆劑合成焊劑、點火器組成。因以往熔接頭僅應(yīng)用于裸露線纜，故對模具只要求一般光滑；而應(yīng)用到電纜中間接頭上，必須設(shè)計新型模具，以滿足焊接部位平滑、無毛刺，不得出現(xiàn)電場畸變的要求。
新型模具通過一定的弧度過渡，確保了焊接部位的平滑過渡，從而改善了電場分布。該新模具取得了相關(guān)*。下面介紹用電纜中間熔接頭法對YJV22-8. 7/15-3×70型電纜進行加長。
先清理電纜銅芯，將需要連接的2個電纜頭固定在相同線徑的模具中，并保持2個電纜銅芯端頭間有3～5mm間隙，隨后擰緊、固定模具，加入焊劑，使用導(dǎo)火器點火爆燃，焊藥充分燃燒后等待2min拆除模具，去除藥渣殘留，用銼刀清理壓接表面和兩端的棱角和尖刺，并用砂紙打磨光滑，后用電纜清潔劑將銅屑擦洗干凈，至此電纜中間接頭的放熱焊接完成。
電纜中間接頭的放熱焊接完成后，按電纜中間接頭施工工藝，完成電纜中間接頭制作，加工完成的電纜中間接頭。

由于電纜中間熔接頭過程中產(chǎn)生大量的熱量，易對電纜端頭絕緣造成影響，因此剝制的電纜絕緣層控制在銅芯端頭80mm處，以保證電纜原有絕緣性能不受影響。
電纜中間接頭加工完成后，按電力公司《輸變電設(shè)備交接試驗規(guī)程》中的電力電纜項目要求進行測試。電纜諧振耐壓試驗按交接試驗電壓21. 75kV、時間5min進行測試，結(jié)果合格。對長度分別為310m和10m的電纜進行直流電阻測試，測試前該兩段電纜直流電阻分別為978 536μΩ。和3 155μΩ，總電阻為101 008μΩ，在中間接頭加工完成后總電纜直流電阻為101 858μΩ，即焊接前后直流電阻幾乎沒有變化。

4 結(jié)束語
使用電纜中間熔接頭法進行電纜中間接頭的連接主要有以下優(yōu)勢：施工現(xiàn)場無需外接施工電源，操作使用簡單；電纜中間接頭用焊接設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，能反復(fù)使用；與機械壓接方法比較，其焊接部位由物理壓接變?yōu)榉肿舆B接，能有效降低接觸電阻，避免接頭處發(fā)熱、松動等隱患，現(xiàn)場試驗結(jié)果滿足要求；基本上從焊口外觀可鑒定焊接質(zhì)量。

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