前言

我國(guó)目前10kV及以上電壓等級(jí)的交聯(lián)電力電纜附件使用的主要品種有兩大類：第一大類是冷縮電纜附件，第二大類是預(yù)制式電纜附件。

冷縮電纜附件95%以上采用硅橡膠材料制造。預(yù)制電纜附件約80%采用硅橡膠材料制造。

一、 冷縮電纜附件

冷收縮式電纜附件是利用硅橡膠材料的高彈性，將高溫硫化硅橡膠采取注射模壓硫化成型，加工成為各種不同結(jié)構(gòu)的管狀部件，再用特種機(jī)械對(duì)各種不同結(jié)構(gòu)的管狀部件進(jìn)行擴(kuò)張、當(dāng)部件內(nèi)徑擴(kuò)張到3倍左右時(shí)，將特制的塑料支撐管物置入管狀部件中，使硅橡膠管狀部件保持?jǐn)U張狀態(tài)，這些擴(kuò)張狀態(tài)部件即成為冷縮電纜附件的部件。

現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)，將這些擴(kuò)張狀態(tài)的部件套入經(jīng)過(guò)處理后的電纜末端或接頭處，抽出內(nèi)部的支撐管(條)，硅橡膠部件自動(dòng)收縮緊壓在電纜絕緣上面。即構(gòu)成為電纜附件。 因?yàn)槭窃诔叵驴抗柘鹉z的彈性回縮力，而不是像熱收縮電纜附件要用火加熱收縮，故俗稱冷收縮電纜附件。

冷縮電纜附件對(duì)硅橡膠有一個(gè)重要的要求，擴(kuò)張存放兩年以后，仍然可以復(fù)位，仍然可以收縮并緊壓在電纜絕緣上面。

二、高壓電纜終端簡(jiǎn)介

110-220kV交聯(lián)聚乙烯

是絕緣電纜終端的經(jīng)典產(chǎn)品，是瓷套式(或復(fù)合套管式)電纜終端，該電纜終端的特點(diǎn)是具有超強(qiáng)的絕緣性能;良好的耐候性能;運(yùn)行歷史悠久。

3.1套管型高壓交聯(lián)電纜終端的結(jié)構(gòu)特征

①將特定形狀的預(yù)制橡膠電應(yīng)力控制錐套在電纜的絕緣上與電纜外屏蔽搭接;

②利用橡膠電應(yīng)力控制錐內(nèi)部的帶特定曲線的半導(dǎo)電橡膠材料及絕緣橡膠材料的組合改善電纜末端的電場(chǎng)分布;

③依靠預(yù)制橡膠應(yīng)力錐材料的彈性對(duì)電纜絕緣與電纜外屏蔽切斷面交界部位施加基本恒定的界面壓力來(lái)控制電纜末端的電場(chǎng)強(qiáng)度。

3.2、高壓交聯(lián)電纜終端核心部件

預(yù)制電應(yīng)力控制錐形狀特征：

橡膠電應(yīng)力控制錐是控制電纜末端電場(chǎng)分布的有效方法：

在電纜外屏蔽切斷口處套裝一個(gè)特定形狀的由絕緣橡膠及導(dǎo)電橡膠組合成型的預(yù)制型電應(yīng)力控制錐?？梢杂行Э刂齐娎|末端的電場(chǎng)分布，防止電纜終端放電。

三、液體硅橡膠加工高壓電纜附件核心部件可以提高產(chǎn)品質(zhì)量

1、早期人們都是采用乙丙橡膠加工電應(yīng)力控制錐及中間接頭，乙丙橡膠的優(yōu)點(diǎn)是材料的絕緣性能高。缺點(diǎn)一是材料比較硬，安裝困難。二是加工產(chǎn)品過(guò)程中的工藝性能不好，絕緣橡膠與導(dǎo)電橡膠之間的交界面質(zhì)量控制比較困難，由于材料的流動(dòng)性不好，交界過(guò)渡面不整齊、且會(huì)形成凸臺(tái)或凹陷、套裝在電纜絕緣上面就會(huì)形成氣隙狀態(tài)。三是存在嚴(yán)重的質(zhì)量隱患：有報(bào)道指出220kV三元乙丙橡膠絕緣型中間接頭在運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生橡膠絕緣件突然開(kāi)裂引起放電擊穿的故障。另外220kV三元乙丙橡膠絕緣型中間接頭安裝過(guò)程中在正常預(yù)擴(kuò)張時(shí)也會(huì)產(chǎn)生開(kāi)裂情況。原因是乙丙橡膠的斷裂伸長(zhǎng)率較低,直接降低了中間接頭機(jī)械強(qiáng)度。

2、近10多年以來(lái)由于新型硅橡膠材料的出現(xiàn)，電纜附件制造企業(yè)紛紛采用硅橡膠制造電纜終端用電應(yīng)力控制錐和整體預(yù)制式中間接頭。固體高溫硫化硅橡膠的加工性能比乙丙橡膠就有了很大的提高。

近幾年液體高溫硫化硅橡膠的出現(xiàn)更是為我們制造高性能的電纜終端用電應(yīng)力控制錐和整體預(yù)制式中間接頭提供了基礎(chǔ)條件。

3、由于液體高溫硫化硅橡膠既具有優(yōu)良的絕緣性能、又具有良好的加工性能，它的流動(dòng)性能非常好，采取這種材料加工電纜終端用電應(yīng)力控制錐和整體預(yù)制式中間接頭，絕緣硅橡膠可以順利的流到模具內(nèi)腔的每一個(gè)細(xì)小的狹窄區(qū)域?？梢院蛯?dǎo)電錐(導(dǎo)電管)之間保持精準(zhǔn)的R曲面過(guò)渡、形成整齊的交界面，并與導(dǎo)電錐(導(dǎo)電管)之間粘接緊密、結(jié)合良好，絕緣硅橡膠與導(dǎo)電硅橡膠之間粘合越緊密其界面殘余氣隙就越小，應(yīng)力控制錐和中間接頭與電纜絕緣套裝以后兩者之間的界面電氣性能越好。

4、液體硅橡膠電應(yīng)力控制錐和中間接頭與EPR(三元乙丙橡膠)加工的產(chǎn)品相比具有如下優(yōu)點(diǎn)：

①電纜附件產(chǎn)品安裝時(shí)，電纜絕緣表面處理以后總有一定的凹凸不平，

乙丙橡膠產(chǎn)品套裝后與電纜絕緣界面的縫隙不易彌補(bǔ)，會(huì)降低性能。

液體硅橡膠產(chǎn)品材料柔軟，套裝以后可以填補(bǔ)界面的縫隙，可以彌補(bǔ)因接觸不完全而產(chǎn)生的電氣缺陷。

②EPR電纜附件與電纜外徑的徑差為5mm左右，而硅橡膠電纜附件可以允許的徑差可以達(dá)到10mm以上。徑差大有如下優(yōu)點(diǎn)：

a、可以彌補(bǔ)因接觸不完全產(chǎn)生的電氣缺陷。

b、可以彌補(bǔ)因溫度變化產(chǎn)生的電纜絕緣外徑的變化。C、可以彌補(bǔ)電纜彎曲造成的間隙。

③橡膠電纜附件在使用時(shí)，由于變形會(huì)產(chǎn)生一種應(yīng)力松弛現(xiàn)象，硅橡膠比EPR具有可以承受10倍的應(yīng)力松弛能力。

EPR30年以后降低20%，硅橡膠即使采用了近兩倍的徑差，30年以后的應(yīng)力松弛基本無(wú)變化。

5、我們將采取液體高溫硫化硅橡膠加工的電應(yīng)力控制錐套裝在專門的測(cè)試設(shè)備上面進(jìn)行試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)可以提高產(chǎn)品的局部放電起始電壓。

四、電力電纜附件對(duì)硅橡膠材料的要求及探討

1、電力電纜附件是一個(gè)比較特殊的產(chǎn)品，該產(chǎn)品內(nèi)部要承受電纜在運(yùn)行過(guò)程中外屏蔽斷口處產(chǎn)生的高電場(chǎng)、要承受電纜線芯通過(guò)大電流時(shí)產(chǎn)生的高溫(一般正常運(yùn)行溫度90℃，短時(shí)短路溫度250℃)。

2、電力電纜終端一般安裝在室外。安裝以后產(chǎn)品就暴露在大氣中，夏天要承受陽(yáng)光、冬天要承受冰雪;產(chǎn)品要承受可能產(chǎn)生的雷電沖擊高電壓(110kV電纜終端要求承受550kV沖擊電壓);還要承受系統(tǒng)設(shè)備可能產(chǎn)生的操作過(guò)電壓。

3、冷縮電纜附件對(duì)硅橡膠的特殊要求

我國(guó)10-35kV電力電纜附件使用量很大,目前使用量最大的又是冷縮電纜附件,預(yù)制式產(chǎn)品由于安裝不方便使用量很少。

冷縮電纜附件對(duì)硅橡膠有一個(gè)重要的要求：擴(kuò)張存放兩年以后仍然可以復(fù)位，仍然可以收縮緊壓在電纜絕緣上面,這個(gè)特殊要求是對(duì)我們研制硅橡膠技術(shù)人員的一個(gè)挑戰(zhàn)。