因地制宜、勇于尝试应用新技术——电缆模注熔接接头技术在汕头供电局配网项目的应用

因地制宜、勇于尝试应用新技术——电缆模注熔接接头技术在汕头供电局配网项目的应用

陈丽君

陈丽君

广东电网有限责任公司汕头供电局

1、前言

我局基建配网工程“配合东墩变电站改造负荷转接”在2017年为配合我局“110kV东墩变电站”增容扩建期间负荷转移及建成后恢复而立项，由于变电站建成后10kV中压配电室位置改变，原来的10kV出线电缆长度普遍不足，需要新建出线并沿原线行至站外、金湖路附近与原电缆对接，中间接头原计划采用冷缩电缆头。但由于市政道路建设等原因，冷缩电缆头需要的中间接头井无法落实，经多方考证及技术比较，最后采取了“电缆模注熔接接头技术”对电缆进行熔接，解决了中间接头占地问题，确保了工程与变电站扩建工程同步完成、顺利投产。

2、采用电缆模注熔接接头技术

110kV东墩变电站始建于70年代初，2016年启动扩容改造建设。该站位于市中心城区，交通繁忙，站区占地小且四周均为住宅建筑物，缺少进站电缆通道。其中变电站向南侧跨路供电有18回电缆，设计方案为采用非开挖新建通道穿过金湖路，敷设10kV电缆延伸到金湖路步道上，并在金湖路沿途电缆沟中制安10KV冷缩中间头与原10kV出线电缆对接。但由于近几年汕头市加大市政道路建设，金湖路相邻主干道汕樟路处于封闭改造中，为避免城市交通阻塞，金湖路道路改造无法启动。无法满足110kV东墩站改造投产配合10kV出线电缆负荷转接的时间要求。

为满足110kV东墩站改造工程2018年6月份投产、同时10kV出线电缆负荷恢复，以确保2018年迎峰度夏高峰用电的时间要求。经多次现场勘查，只有在原10kV高压室外侧有12*3米的空间可供电缆对接，具体见附图1。按照常规方式，只有现场制作电缆中间头或者采用分接箱对接两种方式，但现场空间不足，此两种方式根本无法实施。

经多方咨询、论证，决定采用南方电网公司新技术试点目录中的“电缆模注熔接接头技术”来制作电缆中间头，在12*3米的空间共制作36回10kV电缆、18个中间熔接，具体各连接处分布见附图2。

“电缆模注熔接接头技术”是全新一代电力电缆连接技术。电缆模注熔接接头技术恢复电缆本体结构的工艺技术，主要解决电缆连接过程中因绝缘材质不同而产生的界面，与传统工艺相比，去除了应力锥结构，采用生产电缆原材料恢复制作一个新的电缆连接体，基本恢复原电缆的物理结构和电性能的本征特性。

电缆模注熔接接头技术原理依据电缆的设计，以及相同的挤包、交联工艺的原理进行制作。电缆模注熔接接头处的电缆导体、内半导电层、主绝缘和外半导电层也完全按照电缆的原始结构、规格制定恢复电缆本体的制作工艺，使接头处成为完整的电缆而无接头，这是与传统电缆接头的最大区别，其核心技术就是“实现恢复电缆本体结构连接”，因而采用电缆模注熔接接头技术的电缆接头性能接近电缆。

电缆模注熔接接头技术不是附件，是按照所连接电缆的原始结构，将2段电缆在对接处恢复制作一个新的电缆实现2段电缆的连接。主要体现没有应力锥、没有活动界面的熔融结合体，接头处的导体、内半导层、主绝缘和外半导电层完全按照电缆的原有结构恢复制作，从而避免传统工艺制作的电缆头可能存在的电缆回缩以及因附件与电缆之间由于材质不同而产生气隙以及活动界面导致的极化问题，使电缆接头处成为电缆的一部分而没有接头的概念。采用电缆模注熔接接头技术的电缆连接处电场分布和电气稳定性与原电缆本体形成了一致的共性，突出对电缆连接电气性能的高可靠性；由于连接处的规格大小近似于所连接电缆的外形体，工程上不占用更多的置用空间，同时也可制作在电缆的弯曲处或在电缆的高空位置。这也是我局最终决定采用该项新技术，在工期紧、现场空间严重不足的情况下实现了原运行中电缆与变电站扩建后从新10kV配电室引出电缆的对接，确保变电站投产后负荷的恢复。

3、现场制作

36回线路、18处电缆连接由我局物流中心按照程序采购，并由中标厂家现场协助制作。电缆模注熔接接头技术关键制作工艺共分为5个部分，依次为线芯导体恢复、内半导电层恢复、主绝缘恢复、外半导电层的恢复以及金属屏蔽的恢复。

3.1、线芯导体恢复：导体连接是通过电缆导体放热焊接技术实现电缆线芯的等径对接，也是区别于传统电缆连接方式的关键。放热焊接是通过氧化铜与铝的化学反应（放热反应）产生高温实现铜与电缆导体的熔接，熔接后没有任何附件存在。放热焊接后熔接点的载流能力与导体相同，具有良好的导电性能，焊接前后的直流电阻比率变化率接近于零。

3.2、内半导电层的恢复：内半导的恢复是制作熔接接头的核心工艺之一，其制作水平决定着熔接接头的场强是否与原电缆场强分布一致。现场技术人员将半导电带进行绕包后，安装半导电筒和模具，进行加热升温使得内半导熔融连接，经打磨处理光滑实现等径恢复。现场所使用的半导带是与生产电缆半导电料相同的材质、具有良好相融性的专用超光滑半导电料。

3.3、主绝缘恢复：现场制安技术人员使用专用工具将绝缘材料挤注到内半导表面，然后对绝缘材料进行一次性模注热熔成型实现与原电缆绝缘的熔融结合，使电缆熔接处绝缘水平恢复至原电缆的绝缘水平。为了提高绝缘安全裕度，现场可见熔接接头处的绝缘厚度略有增加。本次熔接接头使用的绝缘材料为进口北欧化工的超高压电缆专用绝缘料，具有良好的相融性。

3.4、外半导电层的恢复：现场技术人员由电缆两端半导电端口处均匀涂抹半导电漆，向熔接接头处涂抹-自然风干-再均匀涂摸半导电漆，如此反复均匀涂抹共3次，自然风干形成后再按顺序以1/2半搭接绕包半导电带3层，再绕包铜屏蔽网等实现外半导电层的恢复。

3.5、金属屏蔽的恢复：电缆金属屏蔽采用厚壁铜套管恢复，现场制安技术人员将铜套管两端口修成圆锥形、与电缆金属护套吻合接触，再将铜

套的两侧与电缆金属护层采用搪铅焊接处理、固定，具有良好的机械性能和耐久性。同时铜套管还设有灌胶口，现场灌入AB防水胶，外护层采用聚乙烯和铜管直接模压，从而达到更好的防水、防腐性能。完成后的电缆中间熔接处外观与其他电缆区别不大。

一个熔接处从技术人员进入现场至制作完成，大约耗时6小时，由于我们的工程项目工期比较紧，现场空间又不足，经现场勘查、协商，现场最多只能有2组制安技术人员同时对10kV电缆采用电缆模注熔接接头技术进行熔接，工作量最大的一天完成了十回线路、五个熔接点的工作。为保障运行安全、以及保证对用户的供电，期间需要通过环网线路进行负荷转移，断断续续历时11天完成了36回线路、18个电缆中间熔接点的工作，顺利完成了110kV东墩站改造后10kV负荷的恢复，为我局2018年城区夏季负荷高峰迎峰度夏工作的提供了有力的保障。

4、小结

电缆模注熔接接头技术在10kV配网工程中应用在局是首次，投运近半年，结合停电对部分采用熔接的电缆段跟踪测试比对，技术指标没有发生大的变化，电缆线路运行总体情况良好。随着电缆线路的大量采用，市政道路空间有限，在普通电缆头井无法落实的情况下，适当采用电缆模注熔接接头技术对10kV电缆进行熔接是一个可取的方式，六个小时的制作安装时间也在可接受范围；尤其是电缆故障处理采用电缆模注熔接接头技术进行熔接可以避免电缆长度不足、电缆中间头无处安放的实际困难。唯一美中不足的就是目前该技术需要专用工具、以及相应的技师才能完成，目前掌握该项工艺的技术人员不多，且费用较高，无法大量推广。

参考文献

《南方电网公司新技术试点应用目录》