預(yù)制型電纜殼在分支電纜中的運(yùn)用

張倚銘　曾寒穎

摘 要：預(yù)制電纜殼是一種制作、安裝簡(jiǎn)單，在使用過程中密封性好、電纜分支處彎曲半徑小的新型分支電纜頭。通過與其它分支電纜頭的比較，該電纜殼的經(jīng)濟(jì)性更優(yōu)?；谶@些特點(diǎn)，我們對(duì)預(yù)制型電纜殼設(shè)計(jì)和制作采取了一定的技術(shù)要求。

關(guān)鍵詞：預(yù)制型電纜殼;穿刺分支電纜接頭;預(yù)分支電纜接頭;預(yù)制模具;注塑機(jī)

中圖分類號(hào)：TM75 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0 引言

目前，預(yù)分支電纜生產(chǎn)和安裝主要采用兩種電纜分支頭，工廠化制作的全密閉注塑型預(yù)分支電纜頭和可在施工現(xiàn)場(chǎng)安裝的絕緣穿刺線夾。在使用過程中這兩種工藝也暴露出一些不足，主要原因是工廠生產(chǎn)的預(yù)分支電纜頭不能在施工現(xiàn)場(chǎng)制作，制作預(yù)分支電纜前必須預(yù)測(cè)預(yù)分支電纜的尺寸，且工廠生產(chǎn)的預(yù)分支電纜不能更換，電纜故障不能在現(xiàn)場(chǎng)修復(fù)。但刺穿分支電纜接頭的主線容易被刺穿而損壞，載流量降低，接觸可靠性差。由于導(dǎo)線在擊穿點(diǎn)接觸，接觸電阻大且不穩(wěn)定，接觸點(diǎn)處的護(hù)套和絕緣損壞。雖然采用了密封處理，但空氣也會(huì)進(jìn)入支管頭，不能完全密封。接觸點(diǎn)會(huì)被氧化，從而增加接觸電阻，接觸點(diǎn)經(jīng)過多次熱膨脹和冷縮后變得松散。隨著時(shí)間的推移，這種松動(dòng)會(huì)越來越嚴(yán)重，只會(huì)對(duì)中短期有利。無多芯穿刺分支電纜，變頻系統(tǒng)、高次諧波系統(tǒng)不能使用，平時(shí)需要檢查聯(lián)合維修。如何解決這些問題。經(jīng)過多次試驗(yàn)和改進(jìn)，研制出一種可在施工現(xiàn)場(chǎng)安裝和更換的預(yù)制電纜外殼。電纜接頭外殼內(nèi)的導(dǎo)線連接牢固后，接頭能補(bǔ)償接頭伸縮的應(yīng)力，接觸電阻小且不會(huì)改變，接頭經(jīng)過特殊處理后完全密封，并與空氣中的氧氣和濕氣嚴(yán)格隔離，觸點(diǎn)處無氧腐蝕。

1 設(shè)備和材料

設(shè)備：青島沃克的Φ90注塑機(jī)

工具：鋸弓、裁紙刀、鋼絲鉗、尖嘴鉗、斜口鉗、平口螺絲刀、鋼卷尺、半圓銼、機(jī)壓鉗

材料：聚氯乙烯、低煙無鹵注塑料

2 技術(shù)要點(diǎn)

制作施工現(xiàn)場(chǎng)可安裝、更換的預(yù)制型電纜殼，首先要解決預(yù)制型電纜殼的模具設(shè)計(jì)，其次是主纜與支纜導(dǎo)體連接器的選擇，最后是改進(jìn)安裝時(shí)預(yù)制型電纜殼的防水、防腐蝕的處理等。

2.1 預(yù)制殼模具制作

預(yù)制模具在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益，要實(shí)現(xiàn)預(yù)制型電纜殼的制作，首先考慮的是成型預(yù)制模具制作采用哪一種形式，而預(yù)制型電纜殼是一個(gè)單獨(dú)的整體部件，因此我們與模具制作工廠溝通后，考慮到鑄造預(yù)制模具使材料沒有各向異性，模具使用中，受力比較好，因此，采用鑄造預(yù)制模具。

2.2 注塑裝置

注塑裝置是一種融化樹脂材料并將其注入模具的裝置。注塑機(jī)的筒體和螺絲在加熱器的作用下加熱筒體內(nèi)的樹脂材料。在螺旋剪應(yīng)力的作用下，樹脂變成熔體。主通道和分流通道中的熔融樹脂保留在筒體的前端。材料通過螺旋向前連續(xù)注入溫度相對(duì)較低的封閉腔內(nèi)，在力的作用下充填并停留4 min～7 min，一次注射冷卻固化后，脫模后可得到與模型型腔相同的預(yù)制電纜外殼產(chǎn)品。但在生產(chǎn)過程中，產(chǎn)品會(huì)出現(xiàn)氣泡、裂紋、凹陷和變形等問題。因此，以注塑預(yù)制型電纜殼工藝看出，注塑成型產(chǎn)品最重要的模塑條件是影響塑化流動(dòng)和冷卻的溫度、壓力和時(shí)間，注塑機(jī)必須具備精確的溫度調(diào)節(jié)和控制系統(tǒng)，否則會(huì)因各種因素造成制品缺陷。

2.3 導(dǎo)體連接器

預(yù)制型電纜殼殼內(nèi)使用的導(dǎo)線連接器，內(nèi)骨架材料為阻燃性能優(yōu)異的無鹵阻燃尼龍6。UL94V阻燃級(jí)，具有低沉淀、抗滴落、高電性能和優(yōu)異的耐熱性、良好的電性能、高沖擊強(qiáng)度和抗蠕變性能。耐溫可達(dá)260℃，根據(jù)主導(dǎo)線與支承導(dǎo)線的接頭尺寸，導(dǎo)線接頭用帶彈簧墊的螺釘固定，采用不同規(guī)格的銅管，導(dǎo)線接頭處纏繞硫化硅橡膠帶，以增加導(dǎo)線間的緊密度和摩擦力銅管和接頭導(dǎo)體。這使復(fù)合線更加堅(jiān)固，不易松動(dòng)，單股多股線適用，通用性強(qiáng)，能承受不低于80 kg的拉力，線對(duì)線直接傳導(dǎo)電流，無載流量概念，接頭只起到緊固作用，在不參與導(dǎo)電的過程中，根據(jù)電氣原理，電路中涉及的導(dǎo)電環(huán)節(jié)越少，可靠性越高。接線器現(xiàn)場(chǎng)安裝無需借助專用工具，完全可以只由手操作，使安裝過程非?？旖莞咝?。

2.4 預(yù)制殼的密封

產(chǎn)品設(shè)計(jì)為合頁形，開放的邊際設(shè)計(jì)有1 cm寬的子母卡槽。主電纜兩端的合縫處在安裝時(shí)外層增加一層改性橡膠帶，可以自粘到電纜外層上，并且加裝敞開式變形橡膠襯套，進(jìn)行封堵，可以解決電纜表面的不規(guī)則問題。分支電纜的出口采用螺帽的設(shè)計(jì)，并且殼的合縫螺母的前端采用鋸齒形，以便螺帽擰緊后前端的鋸齒向分支電纜內(nèi)彎曲，起到密封作用。經(jīng)過測(cè)試，安裝好的分支殼達(dá)到IP65防護(hù)等級(jí)，其內(nèi)壁涂層含有特殊的密封材料，用以確認(rèn)保證導(dǎo)體材料能夠防止空氣侵蝕，灰塵污染，以及防潮和延遲氧化。防護(hù)等級(jí)高于最新國(guó)標(biāo)GB 50303-2015《建筑電氣工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》要求的IP55。

2.5 測(cè)試數(shù)據(jù)

按照 IEC60529，GB4208-2008《外殼防護(hù)等級(jí)（IP代碼）》 IPX5，6水噴淋試驗(yàn)等同的試驗(yàn)方法IPX5：水噴淋試驗(yàn)，試樣與噴嘴的距離為2.5 m～3 m，水流量為12.5 lgmin（750 L/h）。

測(cè)試時(shí)間：按被測(cè)試樣品外殼表面積計(jì)算，每平方米1 min（不包括安裝面積） ，最少3 min。

ipx6：強(qiáng)水霧測(cè)試，測(cè)試樣品與噴嘴的距離為2.5 m～3 m，水流量為100 lgmin（6 000 L/h）。

測(cè)試時(shí)間：按被測(cè)試樣品外殼表面積計(jì)算，每平方米1 min（不包括安裝面積），至少3 min。

3 敷設(shè)安裝以及控制

我們一般遵循比較傳統(tǒng)的電纜敷設(shè)方式，即主干電纜和分支電纜（線）敷設(shè)到位，電纜固定后可安裝分支外殼。一般來說，只要施工方便，不影響其他電纜的布置和今后的擴(kuò)展，對(duì)分支殼體的安裝位置沒有特殊要求。將護(hù)套從分支處剝離不超過45 cm，并使用導(dǎo)線連接器在指定的線芯上進(jìn)行分支。用導(dǎo)體連接器護(hù)套切斷鎧裝電纜時(shí)，兩端的護(hù)套用于等電位連接，并安裝完全封閉的預(yù)制分支電纜接頭外殼。整個(gè)安裝過程不需要專用工具，不需要對(duì)導(dǎo)線和導(dǎo)體連接器做特殊處理，操作簡(jiǎn)單、快捷，與全密閉注塑型預(yù)分支電纜頭接線方式相比，少了壓接（除鎧裝電纜焊接接地外）工序，并且需要的安裝空間很小。

4 存在的問題

預(yù)制型電纜殼由于殼內(nèi)導(dǎo)體連接器合葉銅管尺寸的局限性，目前分支導(dǎo)體只能是50 mm2及以下。但考慮到分支導(dǎo)體一般只有2 m～5 m，因此我們準(zhǔn)備分支導(dǎo)體采用五類導(dǎo)體，減小合股導(dǎo)體的外徑，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)更大規(guī)格的預(yù)分支電纜。

5 結(jié)束語

隨著基礎(chǔ)建設(shè)和城鎮(zhèn)建設(shè)對(duì)預(yù)分支電纜的需求增大，預(yù)制型電纜殼在預(yù)分支電纜中的運(yùn)用，經(jīng)濟(jì)效益明顯。預(yù)制型電纜殼經(jīng)國(guó)家電線電纜檢測(cè)中心檢測(cè)，各項(xiàng)性能指標(biāo)均滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，投放市場(chǎng)后，受到使用單位一致好評(píng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]JB/T10636-2006 額定電壓0.6/1kV（UM=1.2kV）銅芯塑料絕緣預(yù)制分支電纜.

[2]GB 50303-2015建筑電氣工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S].