浅谈电力电缆中间接头保护支架的研制与应用

2021-12-29染畅文王婧

科学与信息化 2021年9期

染畅文王婧

云南电网有限责任公司昆明供电局云南昆明 650000

引言

由于电缆所处的工作环境都有潮湿阴暗的特点，外界对电缆的影响比较多，为了保证电缆的安全应用，就需要做好电缆接头的保护。另一方面，电缆中间接头位置也是电力系统中比较脆弱的结构，虽然通常会限制接头位置的搬运，但是在检修、故障排除等工作中仍然需要移动中间接头。因此，需要研制保证接头稳定、适应不同工况的中间接头支架，电缆维护工作创造条件。

1 电力电缆中间接头保护支架研发的必要性

电力系统运行过程中可能会出现故障，所以要进行抢修和改造工作，因此电缆和电缆中间接头会在维修和改造过程中被抬高转移。一般对电缆可以采用每隔1.5米悬吊方式将其抬高，但是对电缆的中间接头，这种方式就难以使用[1]。因为中间接头中包含绝缘件、接管连接、接头密封装置、套管封铅等，都属于接头的薄弱环节，容易在外力的作用下损坏，所以必须避免这些位置受力，以及防止其出现位移。多数情况下，接头都是禁止搬运的，以避免出现故障。

1.1 接头位置保护不足

传统方法会采用在接头外侧缠绕绝缘胶带的方式，该方法虽然可以在短期内满足对接头的固定和控制要求，但是并不能有效满足长期需要，随着实践增加，会导致胶带松动，影响保护效果。现有的接线盒进行连接方法，在连接后并没有其他保护措施，所以在完成连接之后，可能会有接头保护不足的问题，导致接头位置缺少足够的强度，一旦出现张拉，就会导致接头松动，并且会造成接头故障，以及影响电力的正常传输。另外，运行环境的问题，可能会因为昆虫、老鼠导致对接头电缆的破坏，容易造成接头的短路故障。所以需要研发接头保护支架，起升接头位置的稳定性。

1.2 电力系统维修工作的需要

电力系统运行过程中，必然存在必须搬动中间接头的情况，例如需要采用停电施工、电缆迁改等等。为了满足对接头特殊结构的需要，一些施工中采取了木板托举的方法，但很多时候，两侧的电缆可能会有不同的规格，以及存在高低起伏，所以接头被托举以后并不能有效固定，很容易在缺少处理的情况下出现受力损伤。为此，应该对电缆中间接头保护支架进行研究，满足特殊情况下的需求。

2 保护支架的基本要求分析

2.1 通用性

由于接头两端的电缆可能并不相同，所以接头应该具有一定的通用性，以保证各种固定件都可以根据现场的情况和接头两端电缆的情况进行调节，比如满足形状、尺寸和结构的要求，以及保证结构形式适用于各种电压等级、不同厂家的接头规格，最大幅度地保护接头，避免因为支架的安装导致电缆的弯曲度转变，造成接头受力发生变化，引起接头损坏。

2.2 满足轻便和强度需求

支架的灵活使用首先需要具有一定的轻便性，保证工作人员便于携带。同时，也要具有足够的强度，能够适应电缆传递的压力，对接头结构提供稳定的保护，接头也能够适应三芯电缆和单芯电缆。

2.3 受力特点

电缆中间接头保护指甲需要将接头和两侧一小段电缆进行刚性固定，从而确保电缆中间接头在搬运过程中接头两侧的电缆不受力，避免出现形变和位移，防止接头损坏。

3 接头设计

3.1 接头规格分析

通过对10kV-110kV电缆中间接头长度的统计分析，发现目前铜套或者预制构件的长度范围分布在300～1380mm，再加上中间接头的两端还需要预留一定的长度进行电缆的固定，因此电缆中间接头的长度为2m[2]。对于抱箍尺寸的设计中，需要保证常用电缆具有足够的可靠性，根据电缆直径一般在70～130mm，因此抱箍的尺寸为160mm。

3.2 结构设计

依照常用的10kV-110kV电缆和接头规格的尺寸，电缆中间接头保护支架包括了电缆直角抱箍、螺杆、电缆水平抱箍、抱箍托架、底座等几个部分。保护支架对电缆的固定功能由直角抱箍、螺杆、电缆水平抱箍这几个部分实现，应用过程中，达到固定不同直径电缆和对接头垂直方向弯曲固定的要求。螺杆固定抱箍在托架上，抱箍通过托架固定后，与接头支架底座相连[3]。托架固定件可以沿着抱箍托架移动，满足对电缆相对于接头水平方向弯曲控制的需要。另一个方面可以沿着接头支架底座移动，以改变抱箍托架之间的距离，从而满足不同电缆中间接头尺寸的需要。

3.3 材料选择

保护支架需要满足轻便的需求，所以应该选择铝合金作为其材料。对于抱箍托架、接头支架、底座等材料的选择，都以工业铝材为主，对托架固定件、连接件等等都是用铝制直角角码，电缆直角抱箍和电缆水平抱箍都是用铝条。同时，铝材也是一种非导磁材料，能够满足单芯电缆的需求。

3.4 加工

加工好把支架质量大约为10kg，抱箍托架在横纵向都可以进行调节，抱箍的高度也可以调整，可以满足项目的技术要求，以及满足轻便通用的需要。

4 保护支架的应用效果

完成保护支架的设计和加工后，将保护支架应用在了很多电缆通道、电缆改造、电缆抢修的工程中，获得了良好的效果。证明该接头支架可以适应在各种情况下电缆中间接头的搬运和移位工作，并且在电缆中间接头经过搬移后，电缆能够继续正常运才行，证明了支架可以对电缆带来非常好的保护作用达到预期目标。在应用过程中，发现还可以利用玻璃纤维增强树脂基复合材料，可以取得更好的支护效果，该材料是一种全新的符合工艺材料，具有价格便宜、绝缘的优势，相比铝材更加可靠。