电力电缆技术及应用3.3中低压电力电缆附件安装课件.ppt

1、第三章 中、低压电缆附件及制作3.3 中低压电力电缆附件安装中低压电力电缆附件安装电力电缆连接方法电力电缆连接方法 凡是连接器材、模具设计良好，施工工艺及操作合理的导体连接，其接头都能达到电阻小而稳定、有足够的机械抗拉强度、能经受一定次数的短路冲击，并具有耐振动、耐腐蚀等特性。电力电缆导体连接方法有压接法、焊接法。压接法，采用适当的机械压力使导体之间或导体与连接金具之间取得电气传导的接触界面的方法。这种方法按导体在连接之后是否可拆卸，又可分为夹紧（可拆卸）连接与压缩（不可拆卸或称死连接）连接两种。焊接法，仅用于小截面的电缆芯连接。铝芯电缆一般采用压接；铜芯电缆一般采用焊接或压接。电力电缆连接方

2、法电力电缆连接方法 1压接连接压接连接 对连接导体的金具与导体施加径向压力，靠压应力产生塑性变形，使导体和金具的压缩部位紧密接触构成导电通路。手动压接钳外形实物图如图3-29所示，手动压接钳又分机械式和液压式两类。图3-29 手动压接钳外形实物图电力电缆连接方法电力电缆连接方法 机械式连接压接钳，具有压力传递稳定可靠、质量轻、压力大、操作轻便、易于维护等优点、液压动力压钳如图3-30所示。图3-30 分体式电缆压接钳与液压泵电力电缆连接方法电力电缆连接方法 按压模连接用压模的形状是否对称，可分为局部压接和整体压接两类。局部压接（又称为坑压或点压），所需压力较小，压接部位的伸率也较小，但由于压坑

3、引起电场畸变，故用在高电场下需采取填平压坑以保持电场均匀。整体压接又叫环压或围压，它所需压力较大，压缩后，压接部位伸率也较大，但压缩部位变形比较均匀，并可塑造成各种需要的接头外形，这种压缩连接方法是目前国内中低压电缆中最为广泛使用的一种方法。因电缆导线材料有铝芯、铜芯，故局部压接模具也有铝芯、铜芯之分。就模具本身而言，又分阳模和阴模，如图3-31、图3-32所示。电力电缆连接方法电力电缆连接方法图3-31 电缆铝芯局部压接模具（a）阳模；（b）阴模电力电缆连接方法电力电缆连接方法图3-32 电缆铜芯局部压接模具（a）阳模；（b）阴模电力电缆连接方法电力电缆连接方法 压缩连接用连接金具，分压缩接

4、线端子和压缩型连接管（俗称线鼻子）。压缩接线端子，是采用压缩方式使一端与电线电缆导体连接，另一端与用电装置连接用的导电金具。对黏性及不滴流浸渍油浸纸电缆或交联电力电缆要求防止从端子平板顶部漏油或透潮，最好采用挤压成型。压缩型连接管，是采用压缩方式连接电线电缆导体的导电金具。其本体材料的划分与压缩型接线端子相同，目前国内生产的结构型式有直通式，见图3-33（d）所示，和堵油式见图3-33（e）所示两种。电力电缆连接方法电力电缆连接方法图3-33 接线鼻子（a）DT型铜线鼻子；（b）DTL型铜LV3接线鼻子；电力电缆连接方法电力电缆连接方法图3-33 接线鼻子（c）DTM型及DLM型铜或铝接线鼻子

5、；（d）GT型铜连接管（直通式）；（e）GLM型铝连接管（堵油式）；（f）GTLM型铜铝连接管电力电缆连接方法电力电缆连接方法 两根芯线的电缆连接采用专用的连接管。两根不同芯线的电缆连接采用铜铝过渡棒加工连接或铜铝线鼻子，然后经过压接进行连接或铜线鼻子内壁上刷一层锡后进行连接。电缆线芯绝缘层的剥切必须选用绝缘层剥切工具。剥切电缆的工具可选用如图3-34所示的电缆剥切器。图3-34 线芯绝缘层剥切工具（a）电缆剥切刀；（b）DDX带电架空电缆削皮器2.螺栓或螺旋端子连接螺栓或螺旋端子连接 螺栓或螺旋端子连接，除用于地下电缆与架空绝缘电线的连接外，还可用于高压电器接线装置以及汇流排连接。它是一种可

6、拆卸的连接。螺栓和螺纹夹紧连接使用的螺栓，可采用低碳钢、铜或铝合金制成。3钎焊连接钎焊连接 电缆线路的焊接主要是指对电缆护套的焊接、缆芯与缆芯、缆芯与线鼻子的焊接。钎焊连接，按焊接钎料工作温度和焊接机械强度分为硬钎焊和软钎焊两种，前者较后者机械强度要高，而相应焊接工作温度也高。按钎焊加热方法不同又可分为气体火焰钎焊、烙铁钎焊、高频感应钎焊及浸沉钎焊等多种。电缆护套的钎焊目前有两种形式：一是铅护套的钎焊；二是铝护套的钎焊。3钎焊连接钎焊连接 1）铅护套封铅 铅护套封铅的操作方法常用的有触铅法和浇铅法两种。（1）触铅法，这是一种纸绝缘、金属内护套电缆常用的密封方法，其密封操作容易、性能可靠，并具有

7、一定的机械强度。故适用于电缆内护套的接头、终端密封。铅封工作过程称为搪铅，是电缆头的密封方法之一。封铅常用的操作方法有涂擦法和浇焊法。该两种搪铅工艺的共同特点是都要用喷灯加热及牛（羊）油浸渍过的抹布在加热部位来回揉拭，以使之形成所需的形状和尺寸。进行封铅工艺操作，必须准备好所需的主要材料和工具，如硬脂酸、喷灯等。3钎焊连接钎焊连接 喷灯如图3-35所示，在封铅法（搪铅）工艺过程中主要用来加热。如采用戳铅法，先用喷灯预热封焊部位，到一定温度时用硬脂酸清除封焊部位的氧化物及污物，然后熔化封铅条，并均匀地加到封焊部位，然后可用喷灯将封铅加热至糊状时，一手拿抹布把封铅逐步在封焊部位周圈抹至光滑、无砂眼

8、和图3-36所要求的尺寸即可。图3-35 喷灯 图3-36 封铅密封的要求尺寸3钎焊连接钎焊连接 （2）浇铅法，将配制好的封铅条在铅缸中使其加热熔化呈液态，温度不宜过高（可用白纸放缸内熔液中，取出后纸呈焦黄色为宜）。此时在预热和清洁好的封焊部位处，一手拿一块大的抹布托在下面，另一手用铁勺取熔化的封铅逐渐泼浇在封焊部位，注意必须边浇边用抹布揩抹，使封铅均匀分布在封焊部位周圈，然后用喷灯加热并按上述方法和要求抹成即可。3钎焊连接钎焊连接 2）铝护套的封铅 目前铝护套封铅也常用两种方法。（1）刮擦搪铝钎焊：首先将焊接处和焊条表面用刮刀或小锯条刮掉其氧化层，然后在铝包表面加上一层锌锡合金底料，再用上述

9、的触铅法进行搪铅。有时也采用中间接头:铅手套连接钎焊。3钎焊连接钎焊连接 （2）低温反应钎焊：准备工作同铅护套施工工艺相同。清除铝包表面的油污，用细钢丝刷沿纵向将铝护套表面刷亮，用喷灯沿铝护套表面均匀加热约12min，铝护套表面温度为145160（可用蜡笔状焊剂擦拭加热铝表面，如焊剂熔化，呈现一层薄薄的胶水状为准）时，将反应溶剂涂在铝包表面上，反应溶剂熔化成淡黄色胶水状，并均匀分布于铝护套表面，再继续加热至溶剂起泡，并冒出白烟，直至铝护套表面呈现出一层灰白色的分布均匀的残渣（如白纸灰烬）为止。此时，移去喷灯，用干净抹布或棉纱头擦去残渣，露出发亮的金属涂层，然后在合金镀层上涂一层锌锚合金底料，最

10、后按铅护套工艺施工钎焊。4.熔焊连接熔焊连接 熔焊有电弧焊、铝热剂焊和摩擦焊三种。电弧焊是利用低压大电流放电时电弧产生的热量而连接的方法。用这种方法连接导体，一般都不需连接金具而是靠导体相互熔融连接，如等直径导体连接。铝热剂焊，是靠（铝）热剂（铁的氧化物和铝粉等量混合物）燃烧反应而产生近3000的高温，对连接部位加热，使导体熔融而连接的方法。这种方法多用于接地极板等接地装置的连接。摩擦焊，利用金属棒状焊件（如铜、铝棒）相对旋转摩擦生热，使接合处加热到塑性状态，然后迅速停止旋转，并加上轴向顶锻压力而达到连接。这种方法用于铜铝导体过渡连接金具的加工。5电缆线芯的药包焊接连接电缆线芯的药包焊接连接

11、电缆线芯的药包焊接连接技术的原理是：在焊接前先将清理好的电缆芯分别从墙头两端插入，顶紧填块，并将铝线分别夹紧于左右钳钳口中，然后将高温火柴插入药包中，并剥去高温火柴尖端的高温层，用普通火柴点燃高温火柴，药粉被点燃，放出热量，形成熔渣，使热量通过铁管传至铝填块，并使之熔化，随后导线也被熔化。在焊钳送进的同时，铝线逐渐熔化。当停止供给热量时，熔化的铝液在堵头与铁管形成的型腔中结晶，将两电缆芯牢固焊接。药包焊点燃前的装置情况如图3-37所示。药包是由纸盒、铁管、填块和药粉等构成。5电缆线芯的药包焊接连接电缆线芯的药包焊接连接图3-37 药包焊点燃前的装置情况1-电缆芯；2-堵头；3-高温火柴；4-纸

12、盒；5-药粉；6-填块；7-铁管；8-焊钳钳口电缆附件密封及处理 电缆附件密封的常用的方法有封铅密封、橡皮压装密封、环氧树脂密封、尼龙绳绑扎密封、自粘型橡胶缠绕包裹密封和热（冷）收缩密封等。1封铅法（搪铅）封铅法（搪铅）封铅法（搪铅）的方法，上述已介绍过。对于油浸纸绝缘电缆，因其绝缘外有金属护套（铅或铝包），所以都采用封铅工艺来进行接头的密封处理。封铅要求与电缆本体铅（铝）包及接头套管或终端法兰紧密连接，使其达到与电缆本体有相同的密封性能和机械强度。另外，在封铅过程中又不能因温度过高、时间过长而烧伤电缆本体内部绝缘。电缆附件密封及处理 2热缩法热缩法 热缩法的热缩材料有交联聚乙烯型和硅橡胶型两

13、大类，使用时只需将其套入需密封的部位，均匀加热后就会恢复原来的大小，可紧密地包在密封部位达到密封作用。用热缩方法工艺操作时应注意：（1）正确选择管径，尤其是要注意热缩管材的收缩比；（2）热缩时应在密封部位涂好热熔胶，热熔胶是用作填充和粘合的，使密封良好，否则是达不到密封要求，安装热缩管前管内预先涂好热熔胶；（3）加热温度应均匀和控制在不使材料过热碳化的同时，应特别注意必须从中间向两端逐步热缩，以避免内部的空气残留。电缆附件密封及处理 3粘合法粘合法 粘合法，一种是用聚氯乙烯胶黏带包绕作为密封；另一种用自黏性橡胶带既可作加强绝缘，又可作密封用。这两种方法的密封性能均较差，不能作为单一、可靠的密封

14、方法。4垫圈、橡皮压接密封法垫圈、橡皮压接密封法 对于不能用封焊或其他方法进行密封而需密封的部位，往往采用垫圈进行密封。该方法较简单，只需将需密封部位的两面设计（加工）成平面，其间放入垫圈用螺栓夹紧即可，密封垫圈的形状与密封处形状相同，其材料有石棉纸、铅、软木、橡胶等。电缆附件密封及处理 5模塑法模塑法 原理是利用塑料加热到一定温度后两接触面熔合而达到密封的目的，仅用于塑料电缆的接头。例如聚氯乙烯电缆接头，在需密封的部位外，直接用聚氯乙烯带包绕23层，然后将模具夹紧在接头外，加温到140后，保持30min即可热熔合成一体。对聚乙烯或交联聚乙烯电缆接头，由于其是非极性材料而无法直接粘合，因此需先

15、在包绕加强绝缘前先包23层未硫化的乙丙橡胶带，然后用模具夹紧加热到160170保持3045min，这样乙丙橡胶带在硫化的过程中，就会与聚乙烯或交联聚乙烯紧密地粘合，形成一个良好的密封层。中、低压电缆终端安装用材料及工具中、低压电缆终端安装用材料及工具 1包绕绝缘材料包绕绝缘材料 电缆终端和接头制作，都须包绕附加绝缘屏蔽层、密封层、保护层，需要使用各种绝缘包带、屏蔽包带等。绕包材料在塑料电缆附件制作中主要起绝缘、保护均匀电场分布等作用。其质量与电缆附件的质量密切关系。适用于10kV及以下的包绕绝缘材料有油浸纸绝缘电缆的聚氯乙烯带、黑玻璃漆布带和塑料电缆的自粘丁基橡胶带；适用于35kV及以下的有油

16、浸纸绝缘的聚乙烯带和塑料的自粘乙丙胶带、自粘性硅橡胶带。中、低压电缆终端安装用材料及工具中、低压电缆终端安装用材料及工具 2屏蔽材料屏蔽材料 塑料接头的电缆外屏蔽层的连接材料有铝箔、扁裸铜辫子线和铜屏蔽防波套三种。3灌注绝缘材料灌注绝缘材料 灌注绝缘材料（如沥青基绝缘胶、聚氨酯电缆胶、20冷浇环氧剂等）在各种电缆终端和接头内，主要起增强绝缘和密封防潮作用。沥青基绝缘胶是石油高分子烃混合物。用于浇灌电缆附件中的沥青基绝缘胶。一般按所用地区条件选用，1号沥青基绝缘胶低温性能好，适用于东北、华北；2号、3号、4号用于华南地区；5号软化点高，主要用于我国南方各地区。中、低压电缆终端安装用材料及工具中、

17、低压电缆终端安装用材料及工具 4中、低压塑料电缆终端制作所需专用材料中、低压塑料电缆终端制作所需专用材料 1）分支手套 主要用于电缆分杈处的绝缘和密封保护，有二、三、四、五、六芯指套。图3-38所示为1kV冷缩三芯、四芯、五芯指套实物图例。该类分支手套具有以下特性：图3-38 1kV冷缩分支手套实物图例（a）三芯；（b）四芯；（c）五芯中、低压电缆终端安装用材料及工具中、低压电缆终端安装用材料及工具 2）防雨罩 用黑色硬质聚氯乙烯塑料注射成型，能保证电缆终端有足够高的湿闪电压。雨罩有四个阶梯，使用时可根据电缆线芯外径绝缘尺寸的大小，将其不相对应尺寸的阶梯锯去。用于6、10kV的塑料、橡皮。交联

18、聚氯乙烯电缆户外终端头的防雨罩，外形结构如图3-39所示。中、低压电缆终端安装用材料及工具中、低压电缆终端安装用材料及工具图3-39 防雨罩的外形结构中、低压电缆终端安装用材料及工具中、低压电缆终端安装用材料及工具 3）撑板 为了保持绝缘线芯之间以及绝缘线芯与铝套之间距离，保持接头中三相接头位于铝磁管中间的位置以及相间绝缘和安装方便，要使用撑板，三芯电缆接头用瓷撑板如图3-40所示。在环氧树脂接头中，可用环氧树脂浇注取代瓷撑板。环氧树脂瓷撑板如图3-41所示。中、低压电缆终端安装用材料及工具中、低压电缆终端安装用材料及工具图3-40 三芯电缆接头用瓷撑板 图3-41 环氧树脂瓷撑板1-瓷撑板；

19、2-绝缘线芯；3-铅套管4）接地箱、接地保护箱、交叉互连箱中、低压电缆终端安装用材料及工具中、低压电缆终端安装用材料及工具 接地箱，用于电缆金属层的直接接地保护或保护接地。接地保护箱的结构图及外形图如图3-42所示。用于电力电缆的金属护层直接接地。它采用不锈钢或玻璃钢制成的产品，其内部接线采用铜板镀银，导电性能优良，是一种安全可靠的接地装置。中、低压电缆终端安装用材料及工具中、低压电缆终端安装用材料及工具图3-42 接地保护箱的结构图及外形图例（a）结构装配图；（b）外形结构图例1-进线端口；2-线芯夹座螺母；3-护层保护器；4-接地端子；5-固定脚板中、低压电缆终端安装用材料及工具中、低压电

20、缆终端安装用材料及工具图3-42 接地保护箱应用中、低压电缆终端安装用材料及工具中、低压电缆终端安装用材料及工具 交叉互连箱如图3-43所示，主要用于限制金属护套和绝缘接头绝缘段两侧冲击过电压的升高，控制金属护套的感应电压，减少、消除护层上的环形电流，提高电缆的送电容量，防止电缆外护层被击穿，确保电缆能安全可靠地运行。中、低压电缆终端安装用材料及工具中、低压电缆终端安装用材料及工具图4-43 交叉互连箱（a）结构装配图；（b）外形结构图例1-进线端口；2-密封盖（有机玻璃）；3-外线芯夹座螺栓；4-接地端子；5-保护器；6-监内线夹座螺母；7-固定脚板中、低压电缆附件一般制作工艺中、低压电缆附

21、件一般制作工艺 1压接前的准备压接前的准备 图3-44所示为电缆端的剥切的尺寸确定方法。其基本步骤如下：图3-44 电缆端得剥切的尺寸确定方法1-外被层段；2-铠装层；3-铅（铝）护套；4-半导电层；5-统包绝缘；6-线芯绝缘；7-电缆导电线芯中、低压电缆终端安装用材料及工具中、低压电缆终端安装用材料及工具 （1）中、低压电缆线路的接头、堵油接头和终端头A段（铠装裸露部分）的长度可取70100mm。分相铅包电缆A段取值同上。（2）铅、铝护套的剥切长度B段的取值应使其能与接地线相连。只要求连接地线，则应不小于35mm。考虑到终端盒下端有一定的长度（如WDH及TNT终端）时，可取150mm。（3）

22、半导电层剥切长度C取5mm即可，目的是附加一个与保护套串联的大电阻，从而能限制铅或铝护套边缘的放电现象。（4）为了降低铅或铝包切断处的电场强度，对于统包绝缘D段的长度，当电压等级小于1kV时，取D=20mm，电压等级在3kV以上的电缆，取D=25mm；分相铅包电缆没有统包绝缘剥切要求，因此不存在该项值。中、低压电缆终端安装用材料及工具中、低压电缆终端安装用材料及工具 （5）根据电缆接头的型式和电压的等级，确定E值；靠近统包绝缘边缘的直线部分的长度可取20mm；分相铅包电缆的线芯绝缘剥切长度E值的确定，也应如此。（6）线芯裸露长度F一般比接线鼻子内孔深度长10mm，或比连接管的一半长510mm。

23、当采用熔焊铝导电线芯时，为了保证可靠的散热比以及加装冷却器的方便，可加长到35mm。分相铅包电缆的线芯绝缘剥切长度F值，按相同方法确定。中、低压电缆终端安装用材料及工具中、低压电缆终端安装用材料及工具 电缆线芯绝缘层的剥切步骤为：核相、分开线芯、电缆线芯锯切、剥切线芯绝缘层、制作反应力锥。分开线芯，对于大截面的电缆，由于绝缘线芯比较粗硬，不易成型，可借助于图3-45（a）所示的分线芯模具进行分芯操作，即将线芯模具推入三芯电缆线中间，见图3-45（b）所示，用手握着线芯末端向里弯曲（绝缘线芯的弯曲半径应控制在电缆圆形绝缘线芯直径，或扇形绝缘线芯高度的10倍以上），使三芯间距相等而且相互平行。若电

24、缆线芯的截面较大时，则可设计专用分线架。中、低压电缆终端安装用材料及工具中、低压电缆终端安装用材料及工具图3-45 分开线芯模具及借助模具分开线芯示意图（a）分开线芯模具；（b）借助模具分开线芯示意图1-护套；2-统包绝缘；3-分开线芯模具；4-绝缘线芯中、低压电缆终端安装用材料及工具中、低压电缆终端安装用材料及工具 2电缆线芯锯切电缆线芯锯切 电缆线芯锯切应分别考虑用于电缆接头和电缆终端的情况。锯切时，要求尺寸准、断面齐，否则会严重影响接头的电气性能和机械强度。3剥切梯步剥切梯步 1）油浸纸绝缘电缆的剥切梯步方法 将已锯下的一根接头线芯分开，并数出绝缘纸的总层数，然后按图3-46所示尺寸及百

25、分比（相对总层数而言）用锋利的刀逐步剥切。绝缘层外的半导电纸应剥除至距铅护套口处约5mm，为包绕方便，最好在梯步剥切好后，按纸绝缘绕包方向用油浸丝线将每层扎牢，以免包绕绝缘松开。中、低压电缆终端安装用材料及工具中、低压电缆终端安装用材料及工具图3-46 35kV电缆剥切梯步示例中、低压电缆终端安装用材料及工具中、低压电缆终端安装用材料及工具 2）交联电缆的剥切梯步方法 交联电缆的绝缘层是整体的，可采用刀具削制电缆接头成锥形，即所谓的“削铅笔头”法。常用的削制方法有：专用工具削制，即用专用卷刀，俗称卷笔刀。刀具或玻璃刮削方法，先用刀削至锥形基本形成后，再用刀或碎玻璃片刮平，与专用工具削制方法一样

26、要砂平、打光和清洁表面。中、低压电缆终端安装用材料及工具中、低压电缆终端安装用材料及工具 4电缆导体压接电缆导体压接 电缆压接分局部压接和整体压接两种工艺。1）局部压接 局部压接就是将连接管或接线鼻子接管部分压接成特殊规格的坑状。局部点压顺序和压坑间及压坑边缘的距离示意图如图3-47所示。压好后用细齿锉刀锉去压坑边缘及连接管端部因受压而翘起的棱角，并用砂纸打光，然后用蘸有汽油的棉布揩干净。对油浸纸绝缘电缆的导体连接接头需要用加热到120130的电缆油冲洗，以除去潮气及污秽，然后再包绕接头处的绝缘。中、低压电缆终端安装用材料及工具中、低压电缆终端安装用材料及工具图3-47 局部点压顺序和压坑间及

27、压坑边缘的距离示意图（a）接线鼻子；（b连接管）中、低压电缆终端安装用材料及工具中、低压电缆终端安装用材料及工具每道压痕位置的选择应按连接管或端子圆筒上标定的位置和表3-6规定进行。表3-6 局部点压顺序和压坑之间及压坑边缘的距离电缆标称截面（mm2）压坑之间及压坑边缘的距离(mm)压接顺序cd5033 7034 9534 1212045 15045123418556 2406 中、低压电缆终端安装用材料及工具中、低压电缆终端安装用材料及工具 对6kV及以上的电缆，若采用局部压接，其压接后应在连接管表面包一层金属化纸或两层铝箔，以消除因压坑引起电场畸变的作用。对于纸绝缘电缆应先用沥青绝缘胶（或

28、环氧树脂）填充压坑，然后再绕包金属屏蔽。接线端子则可根据要求，不一定要填实压坑和包铝箔等。局部压接的缺点是：（1）接头的连接管压接后压坑的变形较大，会引起电场畸变；特别是在高压电缆中一定要采取防电场畸变的措施；（2）在纸绝缘电缆的户内头上，容易从压坑表面渗漏电缆油。中、低压电缆终端安装用材料及工具中、低压电缆终端安装用材料及工具 2）整体围压 整体围压是沿整个连接管或接线端子接管部分均匀地进行挤压。图3-50所示为整体围压示意图。它须分两次或多次进行，各次压接的顺序与局部点压不同。为使压接处平整，各施压段可以互相重叠12mm。压接铝连接管会因蠕变而伸长，为防导线从管壁退出，应从导线端部开始压接。它的优点是压接管比较平直、形状好，容易解决连接管处电场过于集中的问题。因此应用也较广泛。图3-50 整体围压示意图（a）整体围压；(b)整体围压后的断面