高压电缆头制作技术及标准-课件

高压电缆头制作技术

交联聚乙烯三芯电缆结构

高压电缆头制作技术交联聚乙烯三芯电缆结构1高压电缆头的基本要求

电缆终端头是将电缆与其他电气设备连接的部件；电缆中间头是将两根电缆连接起来的部件；电缆终端头与中间头统称为电缆附件。电缆附件应与电缆本体一样能长期安全运行，并具有与电缆相同的使用寿命。良好的电缆附件应具有以下性能：高压电缆头的基本要求21.线芯联接好

主要是联接电阻小而且联接稳定，能经受起故障电流的冲击；长期运行后其接触电阻不应大于电缆线芯本体同长度电阻的1.2倍；应具有一定的机械强度、耐振动、耐腐蚀性能；此外还应体积小、成本低、便于现场安装。1.线芯联接好32.绝缘性能好电缆附件的绝缘性能应不低于电缆本体，所用绝缘材料的介质损耗要低，在结构上应对电缆附件中电场的突变能完善处理，有改变电场分布的措施。★电场分布原理高压电缆每一相线芯外均有一接地的（铜）屏蔽层，导电线芯与屏蔽层之间形成径向分布的电场。也就是说，正常电缆的电场只有从（铜）导线沿半径向（铜）屏蔽层的电力线，没有芯线轴向的电场（电力线），电场分布是均匀的。图中闪烁的箭头表示电场的电力线2.绝缘性能好从（铜）导线沿半径向（铜）屏蔽层的电力线，没有4在做电缆头时，剥去了屏蔽层，改变了电缆原有的电场分布，将产生对绝缘极为不利的切向电场（沿导线轴向的电力线）。在剥去屏蔽层芯线的电力线向屏蔽层断口处集中。那么在屏蔽层断口处就是电缆最容易击穿的部位。没有应力管的电场分布有应力管的电场分布在做电缆头时，剥去了屏蔽层，改变了电缆原有的电场分布，将产生5电缆最容易击穿的屏蔽层断口处，我们采取分散这集中的电力线（电应力），用介电常数为20~30，体积电阻率为108~1012Ω·cm材料制作的电应力控制管（简称应力管），套在屏蔽层断口处，以分散断口处的电场应力（电力线），保证电缆能可靠运行。下图中左边是没装应力管，右边是装应力管的电场分布情况。没有应力管的电场分布有应力管的电场分布电缆最容易击穿的屏蔽层断口处，我们采取分散这集中的电力线（电6要使电缆可靠运行，电缆头制作中应力管非常重要，而应力管是在不破坏主绝缘层的基础上，才能达到分散电应力的效果的。在电缆本体中，芯线外表面不可能是标准圆，芯线对屏蔽层的距离会不相等，根据电场原理，电场强度也会有大小，这对电缆绝缘也是不利的。为尽量使电缆内部电场均匀，芯线外有一外表面圆形的半导体层，使主绝缘层的厚度基本相等，达到电场均匀分布的目的。在主绝缘层外，铜屏蔽层内的外半导体层，同样也是消除铜屏蔽层不平，防止电场不均匀而设置的。要使电缆可靠运行，电缆头制作中应力管非常重要，而应力管是在不7为尽量使电缆在屏蔽层断口处电场应力分散，应力管与铜屏蔽层的接触长度要求不小于20mm，短了会使应力管的接触面不足，应力管上的电力线会传导不足，（因为应力管长度是一定的）长了会使电场分散区（段）减小，电场分散不足。一般在20~25mm左右。在做中间接头时，必须把主绝缘层也剥去一部分，芯线用铜接管压接后，用填料包平（圆）。这以后有二种制作方法：1.热缩套管用热缩材料制作的主绝缘套管缩住，主绝缘套管外缩半导体管，再包金属屏蔽层，最后外护套管。为尽量使电缆在屏蔽层断口处电场应力分散，应力管与铜屏蔽层的接82.预制式附件

所用材料一般为硅橡胶或乙丙橡胶。为中空的圆柱体，内孔壁是半导体层，半导体层外是主绝缘材料。图中蓝色的为半导体层，灰色的为主绝缘层。预制式安装要求比热缩的高，难度大。管式预制件的孔径比电缆主绝缘层外径小2~5mm。2.预制式附件图中蓝色的为半导体层，灰色的为主绝缘层。9中间接头预制管要两头都套在电缆的主绝缘层外，各与主绝缘层连接长度不小于10mm。电缆主绝缘头上不必削铅笔头（在电缆芯线上尽量留半导体层）。铜接管表面要处理光滑，包适量填料，关键技术问题：

附件的尺寸与待安装的电缆的尺寸配合要符合规定的要求。

另外也需采用硅脂润滑界面，以便于安装,同时填充界面的气隙，消除电晕。预制附件一般靠自身橡胶弹力可以具有一定密封作用，有时可采用密封胶及弹性夹具增强密封。中间接头预制管要两头都套在电缆的主绝缘层外，各与主绝缘层连接10预制管外面同热缩的一样，半导体层和铜屏蔽层，最外面是外护层。目前10KV以上电压的基本上都用预制式电缆附件。预制管外面同热缩的一样，半导体层和铜屏蔽层，最外面是外护层。11电缆终端电应力控制方法

电应力控制是中高压电缆附件设计中的极为重要的部分。电应力控制是对电缆附件内部的电场分布和电场强度实行控制，也就是采取适当的措施，使得电场分布和电场强度处于最佳状态，从而提高电缆附件运行的可靠性和使用寿命。

对于电缆终端而言，电场畸变最为严重，影响终端运行可靠性最大的是电缆外屏蔽切断处，而电缆中间接头电场畸变的影响，除了电缆外屏蔽切断处，还有电缆末端绝缘切断处。为了改善电缆绝缘屏蔽层切断处的电应力分布，一般采用以下几种方法：1.几何形状法2.参数控制法3.综合控制法电缆终端电应力控制方法

电应力控制是中高压电缆附件12几何形状法采用应力锥缓解电场应力集中：应力锥设计是常见的方法，从电气的角度上来看也是最可靠的最有效的方法。应力锥通过将绝缘屏蔽层的切断处进行延伸，使零电位形成喇叭状，改善了绝缘屏蔽层的电场分布，降低了电晕产生的可能性，减少了绝缘的破坏，保证了电缆的运行寿命。

采用应力锥设计的电缆附件有绕包式终端、预制式终端、冷缩式终端。

从图中可以看出，应力锥的弧形设计使绝缘屏蔽层切断处的电场分布加以改善，电场强度分布相对均匀，避免了电场集中。几何形状法采用应力锥缓解电场应力集中：从图中可以看出，应力锥13参数控制法采用高介电常数材料缓解电场应力集中

高介电常数材料：

采用应力控制层---上世纪末国外开发了适用于中压电缆附件的所谓应力控制层。其原理是采用合适的电气参数的材料复合在电缆末端屏蔽切断处的绝缘表面上，以改变绝缘表面的电位分布，从而达到改善电场的目的。另一方法是增大屏蔽末端绝缘表面电容（Cs)，从而降低这部分的容抗，也能使电位降下来，容抗减小会使表面电容电流增加，但不会导致发热，由于电容正比于材料的介电常数，也就是说要想增大表面电容，可以在电缆屏蔽末端绝缘表面附加一层高介电常数的材料。

参数控制法采用高介电常数材料缓解电场应力集中

高介电常数材14

目前应力控制材料的产品已有热缩应力管、冷缩应力管、应力控制带等等，一般这些应力控制材料的介电常数都大于20，体积电阻率为108-1012Ω.cm。应力控制材料的应用，要兼顾应力控制和体积电阻两项技术要求。虽然在理论上介电常数是越高越好，但是介电常数过大引起的电容电流也会产生热量，促使应力控制材料老化。同时应力控制材料作为一种高分子多相结构复合材料，在材料本身配合上，介电常数与体积电阻率是一对矛盾，介电常数做得越高，体积电阻率相应就会降低，并且材料电气参数的稳定性也常常受到各种因素的影响，在长时间电场中运行，温度、外部环境变化都将使应力控制材料老化，老化后的应力控制材料的体积电阻率会发生很大的变化，体积电阻率变大，应力控制材料成了绝缘材料，起不到改善电场的作用，体积电阻率变小，应力控制材料成了导电材料，使电缆出现故障。这就是应用应力控制材料改善电场的热缩式电缆附件为什么只能用于中压电力电缆线路和热缩式电缆附件经常出现故障的原因所在，同样采用冷缩应力管和应力控制带的电缆附件也有类似问题。

目前应力控制材料的产品已有热缩应力管、冷缩应力管、应力控制15采用非线性电阻材料---非线性电阻材料（FSD）也是近期发展起来的一种新型材料，它利用材料本身电阻率与外施电场成非线性关系变化的特性，来解决电缆绝缘屏蔽切断处电场集中分布的问题。非线性电阻材料具有对不同的电压有变化电阻值的特性。当电压很低的时候，呈现出较大的电阻性能；当电压很高的时候，呈现出较小的电阻性能。采用非线性电阻材料能够生产出较短的应力控制管，从而解决电缆采用高介电常数应力控制管终端无法适用于小型开关柜的问题。

非线性电阻材料亦可制成非线性电阻片（应力控制片），直接绕包在电缆绝缘屏蔽切断处上，缓解这一点的应力集中的问题。采用非线性电阻材料---非线性电阻材料（FSD）也是近期发展16采用应力控制层和采用非线性电阻材料缓解电场应力集中分布示意图

如图（也叫综合控制法）

（a）

（b）采用应力控制层和采用非线性电阻材料缓解电场应力集中分布示意图

（a）没有应力控制管

（b）装有应力控制管采用应力控制层和采用非线性电阻材料缓解电场应力集中分布示意图1710KV电缆附件主要种类

10KV电缆附件目前使用得比较多的产品种类主要有热收缩附件、预制式附件、冷缩式附件。它们分别有以下特点：

10KV电缆附件主要种类

10KV电缆附件目前使用得18热收缩附件

所用材料一般为以聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯（EVA）及乙丙橡胶等多种材料组分的共混物组成。

该类产品主要采用应力管处理电应力集中问题。亦即采用参数控制法缓解电场应力集中。主要优点是轻便、安装容易、性能尚好。价格便宜。

应力管是一种体积电阻率适中（1010-1012Ω•cm），介电常数较大（20--25）的特殊电性参数的热收缩管，利用电气参数强迫电缆绝缘屏蔽断口处的应力疏散成沿应力管较均匀的分布。这一技术一般用于35kV及以下电缆附件中。因为电压等级高时应力管将发热而不能可靠工作。

热收缩附件所用材料一般为以聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯（EVA）19其使用中关键技术问题是：要保证应力管的电性参数必须达到上述标准规定值方能可靠工作。另外要注意用硅脂填充电缆绝缘半导电层断口出的气隙以排除气体，达到减小局部放电的目的。交联电缆因内应力处理不良时在运行中会发生较大收缩，因而在安装附件时注意应力管与绝缘屏蔽搭盖不少于20mm，以防收缩时应力管与绝缘屏蔽脱离。热收缩附件因弹性较小，运行中热胀冷缩时可能使界面产生气隙，因此密封技术很重要，以防止潮气浸入。其使用中关键技术问题是：20预制式附件

所用材料一般为硅橡胶或乙丙橡胶。主要采用几何结构法即应力锥来处理应力集中问题。其主要优点是材料性能优良，安装更简便快捷，无需加热即可安装，弹性好，使得界面性能得到较大改善。是近年来中低压以及高压电缆采用的主要形式。存在的不足在于对电缆的绝缘层外径尺寸要求高，通常的过盈量在2-5mm（即电缆绝缘外径要大于电缆附件的内孔直径2-5mm），过盈量过小，电缆附件将出现故障；过盈量过大，电缆附件安装非常困难（工艺要求高）。特别在中间接头上问题突出，安装既不方便，又常常成为故障点。预制式附件所用材料一般为硅橡胶或乙丙橡胶。21此外价格较贵。其使用中关键技术问题是：附件的尺寸与待安装的电缆的尺寸配合要符合规定的要求。另外也需采用硅脂润滑界面，以便于安装,同时填充界面的气隙。预制附件一般靠自身橡胶弹力可以具有一定密封作用，有时可采用密封胶及弹性夹具增强密封。此外价格较贵。22冷缩式附件

所用材料一般为硅橡胶或乙丙橡胶。冷缩式附件一般采用几何结构法与参数控制法来处理电应力集中问题。几何结构法即采用应力锥缓解电场集中分布的方式要优于参数控制法的产品与预制式附件一样，材料性能优良、无需加热即可安装、弹性好，使得界面性能得到较大改善，与预制式附件相比，它的优势在如安装更为方便，只需在正确位置上抽出电缆附件内衬芯管即可安装完工。所使用的材料从机械强度上说比预制式附件更好，对电缆的绝缘层外径尺寸要求也不是很高，只要电缆附件的内径小于电缆绝缘外径2mm（资料上这样的，这与预制式附件要求2-5mm有偏差—编者）就完全能够满足要求。因此冷缩式附件施工安装比较方便。冷缩式附件所用材料一般为硅橡胶或乙丙橡胶。23其最大特点是安装工艺更方便快捷，安装到位后，其工作性能与预制式附件一样。价格与预制式附件相当，比热收缩附件略高，是性价比最合理的产品。其使用中关键技术问题与预制式附件相同另外，冷缩式附件产品从扩张状况还可分为工厂扩张式和现场扩张式两种，一般35kV及以下电压等级的冷缩式附件多采用工厂扩张式，其有效安装期在6个月内，最长安装期限不得超过两年，否则电缆附件的使用寿命将受到影响。66kV及以上电压等级的冷缩式附件则多为现场扩张式，安装期限不受限制，但需采用专用工具进行安装，专用工具一般附件制造厂均能提供，安装十分方便，安装质量可靠。其最大特点是安装工艺更方便快捷，安装到位后，其工作性能与预制24铅笔头问题制作电缆头（端头和接头）时，为什么在电缆端部将主绝缘层削“铅笔头”形状？不削会有什么害处？在制作终端头时，可以不削铅笔头。但是，如电缆绝缘端部与接线金具之间需包绕密封带时，为保证密封效果，通常将绝缘端部削成锥体，以保证包绕的密封带与绝缘能很好的粘合。

铅笔头问题制作电缆头（端头和接头）时，为什么在电缆端部将主25

在制作中间接头时，如果所装接头为预制型结构（含预制接头、冷缩接头），绝缘端部不要削成锥体，因为这种类型的接头，在接头内部中间部分都有一根屏蔽管，该屏蔽管的长度只比铜或铝连接管稍长，如电缆绝缘削成锥体，锥体的根部将离开屏蔽管，连接管部分的空隙将不会被屏蔽，从而影响到接头的性能，造成接头在中部击穿。如果所装接头为热缩型或绕包型结构时，绝缘端部必须削成锥体，即制成反应力锥，同时必须将锥面用砂带抛光，因为锥面的长度远大于绝缘端部直角边的长度，故而沿着锥面的切向场强远小于绝缘直角边的切向场强，沿锥面击穿的可能性大大降低，从而提高了接头的性能。

在制作中间接头时，如果所装接头为预制型结构（含26应力管和应力疏散胶

电缆附件中应力管和应力疏散胶主要用于缓和分散电应力的作用，能否介绍一下应力管和应力疏散胶的材质构成，应力管和应力疏散胶中是否含有半导体成分？

应力管和应力疏散胶的材质构成都是由多种高分子材料共混或共聚而成，一般基材是极性高分子，再加入高介电常数的填料等等。应力管和应力疏散胶中是否含有半导体成分这就要看生产厂家的材料配方了，有可能有，也可能没有。应力管和应力疏散胶电缆附件中应力管和应力疏散胶主要用于缓和27电缆接地问题高压电力电缆的铜屏蔽和钢铠一般都需要接地，两端接地和一端接地有什么区别？制作电缆终端头时，钢铠和铜屏蔽层能否焊接在一块？制作电缆中间头时，钢铠和铜屏蔽层能否焊接在一块？

35KV高压电缆多为单芯电缆，单芯电缆在通电运行时，在屏蔽层会形成感应电压，如果两端的屏蔽同时接地，在屏蔽层与大地之间形成回路，会产生感应电流，这样电缆屏蔽层会发热，损耗大量的电能，影响线路的正常运行，为了避免这种现象的发生，通常采用一端接地的方式，当线路很长时还可以采用中点接地和交叉互联等方式。

在制作电缆头时，将钢铠和铜屏蔽层分开焊接接地，是为了便于检测电缆内护层的好坏，在检测电缆护层时，钢铠与铜屏蔽间通上电压，如果能承受一定的电压就证明内护层是完好无损。如果贵单位没有这方面的要求，用不着检测电缆内护层，也可以将钢铠与铜屏蔽层连在一起接地（我们提倡分开引出后接地）。

电缆接地问题高压电力电缆的铜屏蔽和钢铠一般都需要接地，两端接28为什么高压单芯交联聚乙烯绝缘电力电缆要采用特殊的接地方式？电力安全规程规定：电气设备非带电的金属外壳都要接地，因此电缆的铝包或金属屏蔽层都要接地。通常35kV及以下电压等级的电缆都采用两端接地方式，这是因为这些电缆大多数是三芯电缆，在正常运行中，流过三个线芯的电流总和为零，在铝包或金属屏蔽层外基本上没有磁链，这样，在铝包或金属屏蔽层两端就基本上没有感应电压，所以两端接地后不会有感应电流流过铝包或金属屏蔽层。但是当电压超过35kV时，大多数采用单芯电缆，单芯电缆的线芯与金属屏蔽的关系，可看作一个变压器的初级绕组。当单芯电缆线芯通过电流时就会有磁力线交链铝包或金属屏蔽层，使它的两端出现感应电压。为什么高压单芯交联聚乙烯绝缘电力电缆要采用特殊的接地方式？29感应电压的大小与电缆线路的长度和流过导体的电流成正比，电缆很长时，护套上的感应电压叠加起来可达到危及人身安全的程度，在线路发生短路故障、遭受操作过电压或雷电冲击时，屏蔽上会形成很高的感应电压，甚至可能击穿护套绝缘。此时，如果仍将铝包或金属屏蔽层两端三相互联接地，则铝包或金属屏蔽层将会出现很大的环流，其值可达线芯电流的50%--95%，形成损耗，使铝包或金属屏蔽层发热，这不仅浪费了大量电能，而且降低了电缆的载流量，并加速了电缆绝缘老化，因此单芯电缆不应两端接地。[个别情况（如短电缆或轻载运行时）方可将铝包或金属屏蔽层两端三相互联接地。]

感应电压的大小与电缆线路的长度和流过导体的电流成正比，电缆很30然而，当铝包或金属屏蔽层有一端不接地后，接着带来了下列问题：当雷电流或过电压波沿线芯流动时，电缆铝包或金属屏蔽层不接地端会出现很高的冲击电压；在系统发生短路时，短路电流流经线芯时，电缆铝包或金属屏蔽层不接地端也会出现较高的工频感应电压，在电缆外护层绝缘不能承受这种过电压的作用而损坏时，将导致出现多点接地，形成环流。因此，在采用一端互联接地时，必须采取措施限制护层上的过电压，安装时应根据线路的不同情况，按照经济合理的原则在铝包或金属屏蔽层的一定位置采用特殊的连接和接地方式，并同时装设护层保护器，以防止电缆护层绝缘被击穿。

然而，当铝包或金属屏蔽层有一端不接地后，接着带来了下列问题：31

据此，高压电缆线路安装时，应该按照GB50217-1994《电力工程电缆设计规程》的要求，单芯电缆线路的金属护套只有一点接地时，金属护套任一点的感应电压不应超过50-100V(未采取不能任意接触金属护套的安全措施时不大于50V；如采取了有效措施时，不得大于100V),并应对地绝缘。如果大于此规定电压时，应采取金属护套分段绝缘或绝缘后连接成交叉互联的接线。为了减小单芯电缆线路对邻近辅助电缆及通信电缆的感应电压，应尽量采用交叉互联接线。对于电缆长度不长的情况下，可采用单点接地的方式。为保护电缆护层绝缘，在不接地的一端应加装护层保护器。

据此，高压电缆线路安装时，应该按照GB50217-32由此可见，高压电缆线路的接地方式（主要是单芯电缆）有下列几种：

1.护层一端直接接地，另一端通过护层保护接地----可采用方式；

2.护层中点直接接地，两端屏蔽通过护层保护接地---常用方式；

3.护层交叉互联----常用方式；

4.电缆换位，金属护套交叉互联---效果最好的接地方式；

5.护套两端接地---不常用，仅适用于极短电缆和小负载电缆线路。

由此可见，高压电缆线路的接地方式（主要是单芯电缆）有下列几种33有关绝缘的三个问题从交联聚乙烯电缆的结构中可以看出，在电缆主绝缘层外面有一层外半导体和铜屏蔽，如果电缆中这层外半导体层和铜屏蔽不存在，那么三芯电缆中芯与芯之间会不会发生绝缘击穿？

在三芯电缆终端头中必然有一小段电缆的外半导体和铜屏蔽层被剥除，那么该小段电缆是不是薄弱环节？

能否通过少剥除外半导体和铜屏蔽层（尽量保留较长的外半导体和铜屏蔽层）的办法来克服这个问题?保留较长外半导体和铜屏蔽层有什么坏处？

有关绝缘的三个问题从交联聚乙烯电缆的结构中可以看出，在电缆主34在电缆结构上的所谓“屏蔽”，实质上是一种改善电场分布的措施。电缆导体由多根导线绞合而成，它与绝缘层之间易形成气隙，导体表面不光滑，会造成电场集中。在导体表面加一层半导电材料的屏蔽层，它与被屏蔽的导体等电位并与绝缘层良好接触，从而避免在导体与绝缘层之间发生局部放电，这一层屏蔽为内屏蔽层；同样在绝缘表面和护套接触处也可能存在间隙，是引起局部放电的因素，故在绝缘层表面加一层半导电材料的屏蔽层，它与被屏蔽的绝缘层有良好接触，与金属护套等电位，从而避免在绝缘层与护套之间发生局部放电，这一层屏蔽为外屏蔽层；没有金属护套的挤包绝缘电缆，除半导电屏蔽层外，还要增加用铜带或铜丝绕包的金属屏蔽层，这个金属屏蔽层的作用，在正常运行时通过电容电流；当系统发生短路时，作为短路电流的通道，同时也起到屏蔽电场的作用。可见，如果电缆中这层外半导体层和铜屏蔽不存在，三芯电缆中芯与芯之间发生绝缘击穿的可能性非常大。

在电缆结构上的所谓“屏蔽”，实质上是一种改善电场分布的措施。35

制作电缆终端或接头时剥除一小段屏蔽层主要目的是用来保证高压对地的爬电距离的，这个屏蔽断口处应力十分集中，是薄弱环节！必须采取适当的措施进行应力处理。（用应力锥或应力管等）

剥除屏蔽层的长度以保证爬电距离；增强绝缘表面抗爬电能力为依据。屏蔽层剥切过长将增加施工的难度，增加电缆附件的成本完全没有必要。制作电缆终端或接头时剥除一小段屏蔽层主要目的是用来保证高压36电缆头安装的基本操作工艺（1）基本要求电缆头是电缆线路中最薄弱的部分，其安装质量的好坏是电缆线路难否安全运行的关键，应给予足够的重视。1）电缆头在安装时要防潮，不应在雨天、雾天、大风天做电缆头，平均气温低于0℃时，电缆应预先加热。2）施工中要保证手和工具、材料的清洁。操作时不应做其他无关的事（特别不能抽烟！）。3）所用电缆附件应预先试装，检查规格是否同电缆一致，各部件是否齐全，检查出厂日期，检查包装（密封性），防止剥切尺寸发生错误。电缆头安装的基本操作工艺（1）基本要求电缆头是电37电缆头安装的前期工作1.电缆敷设前要检查电缆本体的绝缘，在电缆头上找出色相排列情况，避免三芯电缆中间头上（为对齐相序）芯线交叉。2.电缆敷设后要做电缆的直流耐压试验，试验后对电缆头做好密封，防止受潮。3.中间头电缆要留余量及放电缆的位置。电缆头安装的前期工作1.电缆敷设前要检查电缆本体的绝缘，在电38基本操作工艺1）剥外护套为防止钢甲松散，应先在钢甲切断处内侧把外护层剥去一圈（外侧留下），做好卡子*，用铜丝绑紧钢甲并焊妥钢甲接地线。最后剥外护套2）锯钢甲上一步完成后，在卡子边缘（无卡子时为铜丝边缘）顺钢甲包紧方向锯一环形深痕，（不能锯断第二层钢甲，否则会伤到电缆），用一字螺丝刀撬起（钢甲边断开），再用钳子拉下并转松钢甲，脱出钢甲带，处理好锯断处的毛刺。整个过程都要顺钢甲包紧方向，不能把电缆上的钢甲搞松。3）剥内护绝缘层注意保护好色相标识线，保证铜屏蔽层与钢甲之间的绝缘。基本操作工艺1）剥外护套为防止钢甲松散，应先在钢394）焊接屏蔽层接地线

把内护层外侧的铜屏蔽层铜带上的氧化物去掉，涂上焊锡。把附件的接地扁铜线（分成三股），在涂上焊锡的铜屏蔽层上绑紧，处理好绑线的头，再用焊锡与铜屏蔽层焊住，焊住线头。

下图是终端头的接地线安装方法（中间头也一样，只是接地线不用向后），外护套防潮段表面一圈要用砂皮打毛，涂密封胶，以防止水渗进电缆头。屏蔽层与钢甲两接地线要求分开时，屏蔽层接地线要做好绝缘处理。

4）焊接屏蔽层接地线

把内护层外侧的铜屏蔽层铜带上的氧化物去405）铜屏蔽层处理在电缆芯线分叉处做好色相标记，按电缆附件说明书，正确测量好铜屏蔽层切断处位置，用焊锡焊牢（防止铜屏蔽层松开），在切断处内侧用铜丝扎紧，顺铜带扎紧方向沿铜丝用刀划一浅痕（注意不能划破半导体层！），慢慢将铜屏蔽带撕下，最后顺铜带扎紧方向解掉铜丝。6）剥半导电层在离铜带断口10mm处为半导电层断口，断口内侧包一圈胶带作标记。①可剥离型在预定的半导电层剥切处（胶带外侧），用刀划一环痕，从环痕向未端划两条竖痕，间距约10mm。然后将些条形半5）铜屏蔽层处理在电缆芯线分叉处做好色相标记，按电缆41导电层从未端向环形痕方向撕下（注意，不能拉起环痕内侧的半导电层！），用刀划痕时不应损伤绝缘层，半导电层断口应整齐。检查主绝缘层表面有无刀痕和残留的半导电材料，如有应清理干净。②不可剥离型从芯线未端开始用玻璃刮掉半导电层（也可用专用刀具），在断口处刮一斜坡，断口要整齐，主绝缘层表面不应留半导电材料，且表面应光滑。7）清洁主绝缘层表面用不掉毛的浸有清洁剂的细布或纸擦净主绝缘表面的污物，清洁时只允许从绝缘端向半导体层，不允许反复擦，以免将半导电物质带到主绝缘层表面。导电层从未端向环形痕方向撕下（注意，不能拉起环痕内侧的半导电428）安装半导电管（终端头）半导电管在三根芯线离分叉处的距离应尽量相等，一般要求离分支手套50mm，半导电管要套住铜带不小于20mm，外半导电层已留出20mm，在半导电层断口两侧要涂应力疏散胶（外侧主绝缘层上15mm长），主绝缘表面涂硅脂。半导电管热缩时注意：铜带不松动表面要干净（原焊锡要焊牢），半导电管内不一点空气。半导电应力管热缩时从中间开始向两头缩，要掌握好尺寸。8）安装半导电管（终端头）半导电应力管热缩时从中间开始向两头439）安装分支手套在内绝缘层和钢甲这段用填料包平，在手指口和外护层防潮处涂上密封胶，分支手套小心套入，（做好色相标记）热缩分支手套，电缆分支中间尽量少缩（此处最容易使分支手套破裂），涂密封胶的4个端口要缩紧。有时先安装分支手套，后装半导电应力管的。也有半导电应力管被分支手套套住的，电缆（引线）苗子线太长时也可以。9）安装分支手套有时先安装分支手套，后装半导电应力管的。也有4410）安装绝缘套管和接线端子测量好电缆固定位置和各相引线所需长度，锯掉多余的引线。测量接线端子压接芯线的长度，按尺寸剥去主绝缘层（稍有锥度），芯线上涂点导电膏或硅脂，压接线端子（千万要对好接线螺丝穿孔的方向！）。处理掉压接处的毛刺，接线端子与主绝缘层之间用填料包平（压接痕也要包平），套绝缘热缩管（套住分支手套的手指），在接线端子上涂密封胶，最后一根绝缘热缩套管要套住接线端子（除接触面以外部分），绝缘套管都要上面一根压住下面一根。最后套色相管（户外式套雨裙）。10）安装绝缘套管和接线端子45中间头安装方法中间头制作方法在准备工作上同终端头是一样的，做钢甲接地线和屏蔽层接地线的（扁铜线）引线方向可不一样（向后也可以，软线可以反过来的），只是电缆芯线尺寸有严格要求（包括铜屏蔽层）。中间头的电缆引线有长（895mm）短（565mm）之分，这长度包括30mm一头的钢铠接地线位置。各段长度见下图。中间头安装方法中间头制作方法在准备工作上同终端头是一样的，做461.钢铠接地线按照尺寸（895mm和565mm）处用刀割断外护层，往电缆头30mm处再割断外护层，去掉这30mm外护层，用砂皮打光（去掉油漆），上好焊锡（要放助焊剂），用铜丝把接地扁铜线绑紧，再用焊锡把扁铜线和铜丝同钢铠焊结实（特别是扁铜线头和铜丝头要焊住），然后擦掉助焊剂（助焊剂有腐蚀性，一定要擦干净），最好在铜丝外层用铁皮打一卡子，最后剥掉外护层和钢带，在钢带断口往外20mm割断内护（绝缘）层。1.钢铠接地线47把内护层去掉，保护好色相细条，一般用有色胶带绑在引线上。2.安装应力管把引线分开弯曲好，在引线离头(长675mm，短345mm)处用记号笔划一圈，圈外包2层胶带（边沿在线上），擦干净铜带表面，用焊锡固定铜带，再在线上绑2圈铜丝，用刀在铜丝与胶带之间把铜带划出痕迹（不能划太深，不能划破半导电层），去掉胶带，顺铜带绑紧方向撕下铜带，铜屏蔽层断口不留毛刺。把内护层去掉，保护好色相细条，一般用有色胶带绑在引线上。48离铜带断口50mm处扎2圈胶带（胶带外沿在50mm处），在胶带外沿用刀把半导电层割一圈，同终端头一样把引线头部半导电层剥去，并处理干将主绝缘层表面，在半导电层断口涂上应力疏散胶。把半导电应力控制管套住铜带20mm，用喷灯热缩（注意把空气排出）。3.压铜接管离引线头60mm至85mm处削锥形（铅笔头），以后留出5mm内半导电层，剥出芯线，涂导电膏，把铜接管孔内处理干净，芯线穿进半个（半个不到1mm）铜接管，压紧铜接管。离铜带断口50mm处扎2圈胶带（胶带外沿在50mm处），在胶49把2支外护套管分别套到两电缆上（过分叉），把2支半导电管和2支绝缘管穿在一起套进电缆长引线上，检查6支应力控制管全部热缩到位后，14支套管全部套好后，把芯线对好相位，穿入铜接管（到底），压紧铜接管。（注意：在压铜接管之前，必须把所有套管都套进电缆。）4.缩护套管处理掉铜接管上的毛刺，在锥形（铅笔头）用半导电带包平，外层包填充胶。把2支外护套管分别套到两电缆上（过分叉），把2支半导电管和250按下图第1缩内绝缘管，第2缩外绝缘管，第3缩外半导电管（2支，保证在铜屏蔽层上长度不小于20mm），中间交叉。热缩时要从中间开始，防止套管内留空气。热缩时热量要尽可能均匀，注意火焰喷到另外两相引线上，铜带上要涂硅脂。5.接好屏蔽层套管缩好后，把三根引线并在一起，在半导电管外包紧钢丝网。把两根铜屏蔽层的接地扁铜线绑紧铜丝网后对接，用焊锡焊住接头。按下图第1缩内绝缘管，第2缩外绝缘管，第3缩外半导电管（2支516.钢铠接地和外护套当钢铠接地与屏蔽层接地有分开要求时，要把钢铠接地的扁铜线做绝缘处理，然后对接，接头处绝缘要求更高些。外护套（2个）对接处不小于100mm，电缆外护层与外护套连接处要打毛，涂上密封胶，最后把外护套缩紧。6.钢铠接地和外护套52谢谢高压电缆头制作技术及标准-课件53高压电缆头制作技术

交联聚乙烯三芯电缆结构

高压电缆头制作技术交联聚乙烯三芯电缆结构54高压电缆头的基本要求

电缆终端头是将电缆与其他电气设备连接的部件；电缆中间头是将两根电缆连接起来的部件；电缆终端头与中间头统称为电缆附件。电缆附件应与电缆本体一样能长期安全运行，并具有与电缆相同的使用寿命。良好的电缆附件应具有以下性能：高压电缆头的基本要求551.线芯联接好

主要是联接电阻小而且联接稳定，能经受起故障电流的冲击；长期运行后其接触电阻不应大于电缆线芯本体同长度电阻的1.2倍；应具有一定的机械强度、耐振动、耐腐蚀性能；此外还应体积小、成本低、便于现场安装。1.线芯联接好562.绝缘性能好电缆附件的绝缘性能应不低于电缆本体，所用绝缘材料的介质损耗要低，在结构上应对电缆附件中电场的突变能完善处理，有改变电场分布的措施。★电场分布原理高压电缆每一相线芯外均有一接地的（铜）屏蔽层，导电线芯与屏蔽层之间形成径向分布的电场。也就是说，正常电缆的电场只有从（铜）导线沿半径向（铜）屏蔽层的电力线，没有芯线轴向的电场（电力线），电场分布是均匀的。图中闪烁的箭头表示电场的电力线2.绝缘性能好从（铜）导线沿半径向（铜）屏蔽层的电力线，没有57在做电缆头时，剥去了屏蔽层，改变了电缆原有的电场分布，将产生对绝缘极为不利的切向电场（沿导线轴向的电力线）。在剥去屏蔽层芯线的电力线向屏蔽层断口处集中。那么在屏蔽层断口处就是电缆最容易击穿的部位。没有应力管的电场分布有应力管的电场分布在做电缆头时，剥去了屏蔽层，改变了电缆原有的电场分布，将产生58电缆最容易击穿的屏蔽层断口处，我们采取分散这集中的电力线（电应力），用介电常数为20~30，体积电阻率为108~1012Ω·cm材料制作的电应力控制管（简称应力管），套在屏蔽层断口处，以分散断口处的电场应力（电力线），保证电缆能可靠运行。下图中左边是没装应力管，右边是装应力管的电场分布情况。没有应力管的电场分布有应力管的电场分布电缆最容易击穿的屏蔽层断口处，我们采取分散这集中的电力线（电59要使电缆可靠运行，电缆头制作中应力管非常重要，而应力管是在不破坏主绝缘层的基础上，才能达到分散电应力的效果的。在电缆本体中，芯线外表面不可能是标准圆，芯线对屏蔽层的距离会不相等，根据电场原理，电场强度也会有大小，这对电缆绝缘也是不利的。为尽量使电缆内部电场均匀，芯线外有一外表面圆形的半导体层，使主绝缘层的厚度基本相等，达到电场均匀分布的目的。在主绝缘层外，铜屏蔽层内的外半导体层，同样也是消除铜屏蔽层不平，防止电场不均匀而设置的。要使电缆可靠运行，电缆头制作中应力管非常重要，而应力管是在不60为尽量使电缆在屏蔽层断口处电场应力分散，应力管与铜屏蔽层的接触长度要求不小于20mm，短了会使应力管的接触面不足，应力管上的电力线会传导不足，（因为应力管长度是一定的）长了会使电场分散区（段）减小，电场分散不足。一般在20~25mm左右。在做中间接头时，必须把主绝缘层也剥去一部分，芯线用铜接管压接后，用填料包平（圆）。这以后有二种制作方法：1.热缩套管用热缩材料制作的主绝缘套管缩住，主绝缘套管外缩半导体管，再包金属屏蔽层，最后外护套管。为尽量使电缆在屏蔽层断口处电场应力分散，应力管与铜屏蔽层的接612.预制式附件

所用材料一般为硅橡胶或乙丙橡胶。为中空的圆柱体，内孔壁是半导体层，半导体层外是主绝缘材料。图中蓝色的为半导体层，灰色的为主绝缘层。预制式安装要求比热缩的高，难度大。管式预制件的孔径比电缆主绝缘层外径小2~5mm。2.预制式附件图中蓝色的为半导体层，灰色的为主绝缘层。62中间接头预制管要两头都套在电缆的主绝缘层外，各与主绝缘层连接长度不小于10mm。电缆主绝缘头上不必削铅笔头（在电缆芯线上尽量留半导体层）。铜接管表面要处理光滑，包适量填料，关键技术问题：

附件的尺寸与待安装的电缆的尺寸配合要符合规定的要求。

另外也需采用硅脂润滑界面，以便于安装,同时填充界面的气隙，消除电晕。预制附件一般靠自身橡胶弹力可以具有一定密封作用，有时可采用密封胶及弹性夹具增强密封。中间接头预制管要两头都套在电缆的主绝缘层外，各与主绝缘层连接63预制管外面同热缩的一样，半导体层和铜屏蔽层，最外面是外护层。目前10KV以上电压的基本上都用预制式电缆附件。预制管外面同热缩的一样，半导体层和铜屏蔽层，最外面是外护层。64电缆终端电应力控制方法

电应力控制是中高压电缆附件设计中的极为重要的部分。电应力控制是对电缆附件内部的电场分布和电场强度实行控制，也就是采取适当的措施，使得电场分布和电场强度处于最佳状态，从而提高电缆附件运行的可靠性和使用寿命。

对于电缆终端而言，电场畸变最为严重，影响终端运行可靠性最大的是电缆外屏蔽切断处，而电缆中间接头电场畸变的影响，除了电缆外屏蔽切断处，还有电缆末端绝缘切断处。为了改善电缆绝缘屏蔽层切断处的电应力分布，一般采用以下几种方法：1.几何形状法2.参数控制法3.综合控制法电缆终端电应力控制方法

电应力控制是中高压电缆附件65几何形状法采用应力锥缓解电场应力集中：应力锥设计是常见的方法，从电气的角度上来看也是最可靠的最有效的方法。应力锥通过将绝缘屏蔽层的切断处进行延伸，使零电位形成喇叭状，改善了绝缘屏蔽层的电场分布，降低了电晕产生的可能性，减少了绝缘的破坏，保证了电缆的运行寿命。

采用应力锥设计的电缆附件有绕包式终端、预制式终端、冷缩式终端。

从图中可以看出，应力锥的弧形设计使绝缘屏蔽层切断处的电场分布加以改善，电场强度分布相对均匀，避免了电场集中。几何形状法采用应力锥缓解电场应力集中：从图中可以看出，应力锥66参数控制法采用高介电常数材料缓解电场应力集中

高介电常数材料：

采用应力控制层---上世纪末国外开发了适用于中压电缆附件的所谓应力控制层。其原理是采用合适的电气参数的材料复合在电缆末端屏蔽切断处的绝缘表面上，以改变绝缘表面的电位分布，从而达到改善电场的目的。另一方法是增大屏蔽末端绝缘表面电容（Cs)，从而降低这部分的容抗，也能使电位降下来，容抗减小会使表面电容电流增加，但不会导致发热，由于电容正比于材料的介电常数，也就是说要想增大表面电容，可以在电缆屏蔽末端绝缘表面附加一层高介电常数的材料。

参数控制法采用高介电常数材料缓解电场应力集中

高介电常数材67

目前应力控制材料的产品已有热缩应力管、冷缩应力管、应力控制带等等，一般这些应力控制材料的介电常数都大于20，体积电阻率为108-1012Ω.cm。应力控制材料的应用，要兼顾应力控制和体积电阻两项技术要求。虽然在理论上介电常数是越高越好，但是介电常数过大引起的电容电流也会产生热量，促使应力控制材料老化。同时应力控制材料作为一种高分子多相结构复合材料，在材料本身配合上，介电常数与体积电阻率是一对矛盾，介电常数做得越高，体积电阻率相应就会降低，并且材料电气参数的稳定性也常常受到各种因素的影响，在长时间电场中运行，温度、外部环境变化都将使应力控制材料老化，老化后的应力控制材料的体积电阻率会发生很大的变化，体积电阻率变大，应力控制材料成了绝缘材料，起不到改善电场的作用，体积电阻率变小，应力控制材料成了导电材料，使电缆出现故障。这就是应用应力控制材料改善电场的热缩式电缆附件为什么只能用于中压电力电缆线路和热缩式电缆附件经常出现故障的原因所在，同样采用冷缩应力管和应力控制带的电缆附件也有类似问题。

目前应力控制材料的产品已有热缩应力管、冷缩应力管、应力控制68采用非线性电阻材料---非线性电阻材料（FSD）也是近期发展起来的一种新型材料，它利用材料本身电阻率与外施电场成非线性关系变化的特性，来解决电缆绝缘屏蔽切断处电场集中分布的问题。非线性电阻材料具有对不同的电压有变化电阻值的特性。当电压很低的时候，呈现出较大的电阻性能；当电压很高的时候，呈现出较小的电阻性能。采用非线性电阻材料能够生产出较短的应力控制管，从而解决电缆采用高介电常数应力控制管终端无法适用于小型开关柜的问题。

非线性电阻材料亦可制成非线性电阻片（应力控制片），直接绕包在电缆绝缘屏蔽切断处上，缓解这一点的应力集中的问题。采用非线性电阻材料---非线性电阻材料（FSD）也是近期发展69采用应力控制层和采用非线性电阻材料缓解电场应力集中分布示意图

如图（也叫综合控制法）

（a）

（b）采用应力控制层和采用非线性电阻材料缓解电场应力集中分布示意图

（a）没有应力控制管

（b）装有应力控制管采用应力控制层和采用非线性电阻材料缓解电场应力集中分布示意图7010KV电缆附件主要种类

10KV电缆附件目前使用得比较多的产品种类主要有热收缩附件、预制式附件、冷缩式附件。它们分别有以下特点：

10KV电缆附件主要种类

10KV电缆附件目前使用得71热收缩附件

所用材料一般为以聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯（EVA）及乙丙橡胶等多种材料组分的共混物组成。

该类产品主要采用应力管处理电应力集中问题。亦即采用参数控制法缓解电场应力集中。主要优点是轻便、安装容易、性能尚好。价格便宜。

应力管是一种体积电阻率适中（1010-1012Ω•cm），介电常数较大（20--25）的特殊电性参数的热收缩管，利用电气参数强迫电缆绝缘屏蔽断口处的应力疏散成沿应力管较均匀的分布。这一技术一般用于35kV及以下电缆附件中。因为电压等级高时应力管将发热而不能可靠工作。

热收缩附件所用材料一般为以聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯（EVA）72其使用中关键技术问题是：要保证应力管的电性参数必须达到上述标准规定值方能可靠工作。另外要注意用硅脂填充电缆绝缘半导电层断口出的气隙以排除气体，达到减小局部放电的目的。交联电缆因内应力处理不良时在运行中会发生较大收缩，因而在安装附件时注意应力管与绝缘屏蔽搭盖不少于20mm，以防收缩时应力管与绝缘屏蔽脱离。热收缩附件因弹性较小，运行中热胀冷缩时可能使界面产生气隙，因此密封技术很重要，以防止潮气浸入。其使用中关键技术问题是：73预制式附件

所用材料一般为硅橡胶或乙丙橡胶。主要采用几何结构法即应力锥来处理应力集中问题。其主要优点是材料性能优良，安装更简便快捷，无需加热即可安装，弹性好，使得界面性能得到较大改善。是近年来中低压以及高压电缆采用的主要形式。存在的不足在于对电缆的绝缘层外径尺寸要求高，通常的过盈量在2-5mm（即电缆绝缘外径要大于电缆附件的内孔直径2-5mm），过盈量过小，电缆附件将出现故障；过盈量过大，电缆附件安装非常困难（工艺要求高）。特别在中间接头上问题突出，安装既不方便，又常常成为故障点。预制式附件所用材料一般为硅橡胶或乙丙橡胶。74此外价格较贵。其使用中关键技术问题是：附件的尺寸与待安装的电缆的尺寸配合要符合规定的要求。另外也需采用硅脂润滑界面，以便于安装,同时填充界面的气隙。预制附件一般靠自身橡胶弹力可以具有一定密封作用，有时可采用密封胶及弹性夹具增强密封。此外价格较贵。75冷缩式附件

所用材料一般为硅橡胶或乙丙橡胶。冷缩式附件一般采用几何结构法与参数控制法来处理电应力集中问题。几何结构法即采用应力锥缓解电场集中分布的方式要优于参数控制法的产品与预制式附件一样，材料性能优良、无需加热即可安装、弹性好，使得界面性能得到较大改善，与预制式附件相比，它的优势在如安装更为方便，只需在正确位置上抽出电缆附件内衬芯管即可安装完工。所使用的材料从机械强度上说比预制式附件更好，对电缆的绝缘层外径尺寸要求也不是很高，只要电缆附件的内径小于电缆绝缘外径2mm（资料上这样的，这与预制式附件要求2-5mm有偏差—编者）就完全能够满足要求。因此冷缩式附件施工安装比较方便。冷缩式附件所用材料一般为硅橡胶或乙丙橡胶。76其最大特点是安装工艺更方便快捷，安装到位后，其工作性能与预制式附件一样。价格与预制式附件相当，比热收缩附件略高，是性价比最合理的产品。其使用中关键技术问题与预制式附件相同另外，冷缩式附件产品从扩张状况还可分为工厂扩张式和现场扩张式两种，一般35kV及以下电压等级的冷缩式附件多采用工厂扩张式，其有效安装期在6个月内，最长安装期限不得超过两年，否则电缆附件的使用寿命将受到影响。66kV及以上电压等级的冷缩式附件则多为现场扩张式，安装期限不受限制，但需采用专用工具进行安装，专用工具一般附件制造厂均能提供，安装十分方便，安装质量可靠。其最大特点是安装工艺更方便快捷，安装到位后，其工作性能与预制77铅笔头问题制作电缆头（端头和接头）时，为什么在电缆端部将主绝缘层削“铅笔头”形状？不削会有什么害处？在制作终端头时，可以不削铅笔头。但是，如电缆绝缘端部与接线金具之间需包绕密封带时，为保证密封效果，通常将绝缘端部削成锥体，以保证包绕的密封带与绝缘能很好的粘合。

铅笔头问题制作电缆头（端头和接头）时，为什么在电缆端部将主78

在制作中间接头时，如果所装接头为预制型结构（含预制接头、冷缩接头），绝缘端部不要削成锥体，因为这种类型的接头，在接头内部中间部分都有一根屏蔽管，该屏蔽管的长度只比铜或铝连接管稍长，如电缆绝缘削成锥体，锥体的根部将离开屏蔽管，连接管部分的空隙将不会被屏蔽，从而影响到接头的性能，造成接头在中部击穿。如果所装接头为热缩型或绕包型结构时，绝缘端部必须削成锥体，即制成反应力锥，同时必须将锥面用砂带抛光，因为锥面的长度远大于绝缘端部直角边的长度，故而沿着锥面的切向场强远小于绝缘直角边的切向场强，沿锥面击穿的可能性大大降低，从而提高了接头的性能。

在制作中间接头时，如果所装接头为预制型结构（含79应力管和应力疏散胶

电缆附件中应力管和应力疏散胶主要用于缓和分散电应力的作用，能否介绍一下应力管和应力疏散胶的材质构成，应力管和应力疏散胶中是否含有半导体成分？

应力管和应力疏散胶的材质构成都是由多种高分子材料共混或共聚而成，一般基材是极性高分子，再加入高介电常数的填料等等。应力管和应力疏散胶中是否含有半导体成分这就要看生产厂家的材料配方了，有可能有，也可能没有。应力管和应力疏散胶电缆附件中应力管和应力疏散胶主要用于缓和80电缆接地问题高压电力电缆的铜屏蔽和钢铠一般都需要接地，两端接地和一端接地有什么区别？制作电缆终端头时，钢铠和铜屏蔽层能否焊接在一块？制作电缆中间头时，钢铠和铜屏蔽层能否焊接在一块？

35KV高压电缆多为单芯电缆，单芯电缆在通电运行时，在屏蔽层会形成感应电压，如果两端的屏蔽同时接地，在屏蔽层与大地之间形成回路，会产生感应电流，这样电缆屏蔽层会发热，损耗大量的电能，影响线路的正常运行，为了避免这种现象的发生，通常采用一端接地的方式，当线路很长时还可以采用中点接地和交叉互联等方式。

在制作电缆头时，将钢铠和铜屏蔽层分开焊接接地，是为了便于检测电缆内护层的好坏，在检测电缆护层时，钢铠与铜屏蔽间通上电压，如果能承受一定的电压就证明内护层是完好无损。如果贵单位没有这方面的要求，用不着检测电缆内护层，也可以将钢铠与铜屏蔽层连在一起接地（我们提倡分开引出后接地）。

电缆接地问题高压电力电缆的铜屏蔽和钢铠一般都需要接地，两端接81为什么高压单芯交联聚乙烯绝缘电力电缆要采用特殊的接地方式？电力安全规程规定：电气设备非带电的金属外壳都要接地，因此电缆的铝包或金属屏蔽层都要接地。通常35kV及以下电压等级的电缆都采用两端接地方式，这是因为这些电缆大多数是三芯电缆，在正常运行中，流过三个线芯的电流总和为零，在铝包或金属屏蔽层外基本上没有磁链，这样，在铝包或金属屏蔽层两端就基本上没有感应电压，所以两端接地后不会有感应电流流过铝包或金属屏蔽层。但是当电压超过35kV时，大多数采用单芯电缆，单芯电缆的线芯与金属屏蔽的关系，可看作一个变压器的初级绕组。当单芯电缆线芯通过电流时就会有磁力线交链铝包或金属屏蔽层，使它的两端出现感应电压。为什么高压单芯交联聚乙烯绝缘电力电缆要采用特殊的接地方式？82感应电压的大小与电缆线路的长度和流过导体的电流成正比，电缆很长时，护套上的感应电压叠加起来可达到危及人身安全的程度，在线路发生短路故障、遭受操作过电压或雷电冲击时，屏蔽上会形成很高的感应电压，甚至可能击穿护套绝缘。此时，如果仍将铝包或金属屏蔽层两端三相互联接地，则铝包或金属屏蔽层将会出现很大的环流，其值可达线芯电流的50%--95%，形成损耗，使铝包或金属屏蔽层发热，这不仅浪费了大量电能，而且降低了电缆的载流量，并加速了电缆绝缘老化，因此单芯电缆不应两端接地。[个别情况（如短电缆或轻载运行时）方可将铝包或金属屏蔽层两端三相互联接地。]

感应电压的大小与电缆线路的长度和流过导体的电流成正比，电缆很83然而，当铝包或金属屏蔽层有一端不接地后，接着带来了下列问题：当雷电流或过电压波沿线芯流动时，电缆铝包或金属屏蔽层不接地端会出现很高的冲击电压；在系统发生短路时，短路电流流经线芯时，电缆铝包或金属屏蔽层不接地端也会出现较高的工频感应电压，在电缆外护层绝缘不能承受这种过电压的作用而损坏时，将导致出现多点接地，形成环流。因此，在采用一端互联接地时，必须采取措施限制护层上的过电压，安装时应根据线路的不同情况，按照经济合理的原则在铝包或金属屏蔽层的一定位置采用特殊的连接和接地方式，并同时装设护层保护器，以防止电缆护层绝缘被击穿。

然而，当铝包或金属屏蔽层有一端不接地后，接着带来了下列问题：84

据此，高压电缆线路安装时，应该按照GB50217-1994《电力工程电缆设计规程》的要求，单芯电缆线路的金属护套只有一点接地时，金属护套任一点的感应电压不应超过50-100V(未采取不能任意接触金属护套的安全措施时不大于50V；如采取了有效措施时，不得大于100V),并应对地绝缘。如果大于此规定电压时，应采取金属护套分段绝缘或绝缘后连接成交叉互联的接线。为了减小单芯电缆线路对邻近辅助电缆及通信电缆的感应电压，应尽量采用交叉互联接线。对于电缆长度不长的情况下，可采用单点接地的方式。为保护电缆护层绝缘，在不接地的一端应加装护层保护器。

据此，高压电缆线路安装时，应该按照GB50217-85由此可见，高压电缆线路的接地方式（主要是单芯电缆）有下列几种：

1.护层一端直接接地，另一端通过护层保护接地----可采用方式；

2.护层中点直接接地，两端屏蔽通过护层保护接地---常用方式；

3.护层交叉互联----常用方式；

4.电缆换位，金属护套交叉互联---效果最好的接地方式；

5.护套两端接地---不常用，仅适用于极短电缆和小负载电缆线路。

由此可见，高压电缆线路的接地方式（主要是单芯电缆）有下列几种86有关绝缘的三个问题从交联聚乙烯电缆的结构中可以看出，在电缆主绝缘层外面有一层外半导体和铜屏蔽，如果电缆中这层外半导体层和铜屏蔽不存在，那么三芯电缆中芯与芯之间会不会发生绝缘击穿？

在三芯电缆终端头中必然有一小段电缆的外半导体和铜屏蔽层被剥除，那么该小段电缆是不是薄弱环节？

能否通过少剥除外半导体和铜屏蔽层（尽量保留较长的外半导体和铜屏蔽层）的办法来克服这个问题?保留较长外半导体和铜屏蔽层有什么坏处？

有关绝缘的三个问题从交联聚乙烯电缆的结构中可以看出，在电缆主87在电缆结构上的所谓“屏蔽”，实质上是一种改善电场分布的措施。电缆导体由多根导线绞合而成，它与绝缘层之间易形成气隙，导体表面不光滑，会造成电场集中。在导体表面加一层半导电材料的屏蔽层，它与被屏蔽的导体等电位并与绝缘层良好接触，从而避免在导体与绝缘层之间发生局部放电，这一层屏蔽为内屏蔽层；同样在绝缘表面和护套接触处也可能存在间隙，是引起局部放电的因素，故在绝缘层表面加一层半导电材料的屏蔽层，它与被屏蔽的绝缘层有良好接触，与金属护套等电位，从而避免在绝缘层与护套之间发生局部放电，这一层屏蔽为外屏蔽层；没有金属护套的挤包绝缘电缆，除半导电屏蔽层外，还要增加用铜带或铜丝绕包的金属屏蔽层，这个金属屏蔽层的作用，在正常运行时通过电容电流；当系统发生短路时，作为短路电流的通道，同时也起到屏蔽电场的作用。可见，如果电缆中这层外半导体层和铜屏蔽不存在，三芯电缆中芯与芯之间发生绝缘击穿的可能性非常大。

在电缆结构上的所谓“屏蔽”，实质上是一种改善电场分布的措施。88

制作电缆终端或接头时剥除一小段屏蔽层主要目的是用来保证高压对地的爬电距离的，这个屏蔽断口处应力十分集中，是薄弱环节！必须采取适当的措施进行应力处理。（用应力锥或应力管等）

剥除屏蔽层的长度以保证爬电距离；增强绝缘表面抗爬电能力为依据。屏蔽层剥切过长将增加施工的难度，增加电缆附件的成本完全没有必要。制作电缆终端或接头时剥除一小段屏蔽层主要目的是用来保证高压89电缆头安装的基本操作工艺（1）基本要求电缆头是电缆线路中最薄弱的部分，其安装质量的好坏是电缆线路难否安全运行的关键，应给予足够的重视。1）电缆头在安装时要防潮，不应在雨天、雾天、大风天做电缆头，平均气温低于0℃时，电缆应预先加热。2）施工中要保证手和工具、材料的清洁。操作时不应做其他无关的事（特别不能抽烟！）。3）所用电缆附件应预先试装，检查规格是否同电缆一致，各部件是否齐全，检查出厂日期，检查包装（密封性），防止剥切尺寸发生错误。电缆头安装的基本操作工艺（1）基本要求电缆头是电90电缆头安装的前期工作1.电缆敷设前要检查电缆本体的绝缘，在电缆头上找出色相排列情况，避免三芯电缆中间头上（为对齐相序）芯线交叉。2.电缆敷设后要做电缆的直流耐压试验，试验后对电缆头做好密封，防止受潮。3.中间头电缆要留余量及放电缆的位置。电缆头安装的前期工作1.电缆敷设前要检查电缆本体的绝缘，在电91基本操作工艺1）剥外护套为防止钢甲松散，应先在钢甲切断处内侧把外护层剥去一圈（外侧留下），做好卡子*，用铜丝绑紧钢甲并焊妥钢甲接地线。最后剥外护套2）锯钢甲上一步完成后，在卡子边缘（无卡子时为铜丝边缘）顺钢甲包紧方向锯一环形深痕，（不能锯断第二层钢甲，否则会伤到电缆），用一字螺丝刀撬起（钢甲边断开），再用钳子拉下并转松钢甲，脱出钢甲带，处理好锯断处的毛刺。整个过程都要顺钢甲包紧方向，不能把电缆上的钢甲搞松。3）剥内护绝缘层注意保护好色相标识线，保证铜屏蔽层与钢甲之间的绝缘。基本操作工艺1）剥外护套为防止钢甲松散，应先在钢924）焊接屏蔽层接地线

把内护层外侧的铜屏蔽层铜带上的氧化物去掉，涂上焊锡。把附件的接地扁铜线（分成三股），在涂上焊锡的铜屏蔽层上绑紧，处理好绑线的头，再用焊锡与铜屏蔽层焊住，焊住线头。

下图是终端头的接地线安装方法（中间头也一样，只是接地线不用向后），外护套防潮段表面一圈要用砂皮打毛，涂密封胶，以防止水渗进电缆头。屏蔽层与钢甲两接地线要求分开时，屏蔽层接地线要做好绝缘处理。

4）焊接屏蔽层接地线

把内护层外侧的铜屏蔽层铜带上的氧化物去935）铜屏蔽层处理在电缆芯线分叉处做好色相标记，按电缆附件说明书，正确测量好铜屏蔽层切断处位置，用焊锡焊牢（防止铜屏蔽层松开），在切断处内侧用铜丝扎紧，顺铜带扎紧方向沿铜丝用刀划一浅痕（注意不能划破半导体层！），慢慢将铜屏蔽带撕下，最后顺铜带