3. 硅橡胶在 110KV 交联聚乙烯绝缘电力电缆中间接头上的应用 早期 110kV 交联电缆中间接头采用绕包式， 后改为组合预制式 （材料以乙丙橡胶为主） ， 现在国内外普遍使用的 110kV 及以上交联电缆中间接头都是整体预制型结构(材料以硅橡 胶为主导，也有用乙丙橡胶的)，外形结构见图 9。

　　如前所述硅橡胶预制型电缆终端首先应用于 10～35 kV 电缆， 随着国际上硅橡胶材料 科学进步的结果:新型的优质的硅橡胶尤其是特种液体硅橡胶(具有超常的抗漏电起痕及其 优异的机械物理性能)的出现,相关的特种硅橡胶材料加工装备科技进步的结果,设备的更 新换代,为把硅橡胶预制型电缆终端用于 110KV 电缆提供了基础条件。 近 10 年国内、外均有代表企业将硅橡胶预制型电缆终端应用于 110 kV，它代表了交 联聚乙烯绝缘电力电缆终端的发展方向。 110KV 最新结构的硅橡胶整体预制（大小伞裙交替）无纵向合模缝的电缆终端由我国 浙江永锦电力器材有限公司创新研究成功。 这种最新结构的电缆终端已于 2004 年通过武汉 高压研究所进行的型式试验,现已有几百套产品在电力系统实际运行(运行状况良好)。 这种 110KV 最新结构的硅橡胶整体预制无纵向合模缝的电缆终端,经中国电力企业联合 会 2006 年 2 月组织国家电网公司,南方电网公司,国家电力科学研究院, 武汉高压研究所, 上海电缆研究所,北京.上海.广州.杭州等供电公司的专家鉴定:达到了同类产品国际先进技 术水平。 110KV 硅橡胶整体预制无纵向合模缝电缆终端(见图 10)的技术特点简介：

　　2．硅橡胶在 110KV 交联聚乙烯绝缘电力电缆 GIS 干式电缆终端上的应用. 气体绝缘金属封闭开关设备又称六氟化硫封闭式组合电器，简称 GIS。它将一座变电站 中除变压器以外的一次设备如断路器、接地开关、隔离开关、电压互感器、电流互感器、 避雷器等全部封闭在接地的金属外壳中，并利用 SF6 气体作为灭弧和绝缘介质。这种 GIS 体积小、重量轻，可以大节省变电站的面积，在城市中得到了普遍的采用。与这种气体绝 缘金属封闭开关设备配套的电缆终端被称作 GIS 电缆终端。 这种 GIS 专用终端的特点是： ①核心部件采取硅橡胶复合应力锥加弹簧压紧装置。 ②结构紧凑，由于终端处于金属壳体内，并封闭于 SF6 气体中，故不受外界大气条件影响。 采用环氧树脂套管代替敞开式终端的瓷套或硅橡胶环氧套作为外绝缘； ③电场分布不同于敞开式终端，敞开式终端的电场集中在接地屏蔽处，而 GIS 终端沿环氧 树脂外壳的电场分布比较均匀，电场集中点处于高压屏蔽端；

　　电力电缆附件是输配电网络的重要装置,电力电缆附件是连接电缆本体及使电缆与架 空输电线、与各变电站内设备相连接、实现电能传输的必需装置。电力电缆附件产品具有 其它产品所没有的独特性， （不能在工厂组合为一个完整产品，工厂只能制造半成品，必须 要在施工现场将半成品与电缆精心组合在一起才成为一个完整的产品）使其成为这个网络 的一个薄弱环节（现场组合的过程存在很多影响产品质量的环节，如天气变化，环境条件 差,施工工具品种质量差异较大,安装人员的操作技能参差不齐，电缆敷设过程中碰伤，进 水进潮等） 。 故多年以来，世界各国的大型电力电缆制造商，电力电缆附件专业研制机构，均把电 力电缆附件的改进和提高列于重要位置， 新型的电力电缆附件均提高了产品的预制化系数， 缩短现场施工时间和不断减少现场操作工程量的新产品不断涌现。 电力工业用硅橡胶材料的改进和提高，是电力电缆附件产品的改进和提高的一个重要 基础条件。 硅橡胶产生于水解二甲基二氯甲硅烷和甲基苯二氯甲硅烷的敛集作用。其分子主链为 硅氧链（不同于其它大部分聚合物的碳原子链）其分子结构通式如下 ：

　　我国研制热收缩管时间较早，但将其用于电力电缆附件起源于 1985~1986 年间。 当时，为了研制这种质量轻、施工方便的热收缩型电缆附件，武汉高压研究所、吉林 辐射化学研究所、长春应用化学研究所、武汉电缆附件厂等单位分别进行了攻关。为 了改善户外用产品的抗漏电起痕能力， 提高其憎水性， 将乙烯一醋酸乙烯共聚物 （EVA） 与甲基乙烯硅橡胶（PDMVS）及其它原料共混；用这种共混料制成的具有“形状记忆效 应”的热收缩型电缆附件产品相继通过了国家有关部委的鉴定，并迅速推向市场，应 用于全国的电力、石化、铁道、油田、矿山等系统。 伴随着研制热收缩型电缆附件，硅橡胶开始了应用于 10-35KV 电力电缆附件的历 程。 ② 硅橡胶应用于 10-35KV 预制型电力电缆附件。 20 世纪 80 年代末，一种全新的、完全采用硅橡胶制造的预制型电缆附件在欧洲 问世。 这种产品由于完全采用特种硅橡胶制造， 具有多种优良的特性， （抗漏电起痕能力强， 采用进口双赢彩票在线购彩 双赢彩票平台特种硅橡胶，抗漏电起痕可达到 1A4.5 级；适用温度范围广，在－50~200℃之间 都可使用；耐幅射、耐 x 射线、耐γ射线性能强；憎水性能大幅提高，淋雨状态下可自动 迁移污物；安装后与电缆本体贴合为一体，对电缆主绝缘施加恒定的压力，与电缆同呼吸， 能有效降低电缆终端的放电量）预制型电力电缆附件的采用明显提高了电缆输电网络的安 。 全运行水平，深受用户的欢迎。 （10KV3 芯户内预制型电缆终端见图 3；10KV 单芯户外预 制型电缆终端内部结构见图 4）

　　图9 硅橡胶整体预制型接头一般是采取液体硅橡胶制造。 将液体半导硅橡胶制成内屏蔽管、 应力锥、然后用液体绝缘硅橡胶将半导电内屏蔽管、应力锥双赢在线 双赢彩票官网结合预制成一个整体。现场安 装时，只要将整体的接头预制件套在电缆绝缘上即可。使接头的安装工艺简化，安装质量 提高。 4. 110KV 硅橡胶整体预制（无纵向合模缝）电缆终端产品的应用

　　由分子结构可看出硅橡胶具有一系列优异的特点： 1、结构对称。故其具有非极性，从而具有很高的介电性能； 2、硅氧键的键能很高，可达 400KT/MOL 以上，故其性能稳定，可在很宽的温度范围内使用 （-50℃～250℃） ； 3、饱和型橡胶（没有双键） ，故其耐老化、耐臭氧性能突出； 4、 分子链的负电性小，氢键键能小，故产生一种特殊的表面性能与很多材料不粘，且 具有优良的憎水性。硅橡胶还具有一种独特的憎水迁移性，当户外用硅橡胶制品外表脏污 之后，内部的小分子可以扩散到外表面，并扩散到污秽层表面，故在污秽和潮湿的情况下， 其表面仍保持很高的电阻率。 通过添加不同的配合剂， 采取各种特殊的工艺， 可使硅橡胶适应多种电力产品的需要， 经过几十年以来世界各国硅橡胶制造发展商，硅橡胶材料应用研究机构的不懈努力，已经 有一系列的特种硅橡胶制品广泛应用于电力行业。相对而言电力电缆附件对硅橡胶的要求 是最高的，目前最具挑战性的应用领域是冷收缩电力电缆附件。 一、硅橡胶在 10-35KV 交联聚乙烯绝缘电力电缆附件中的应用

　　④ 硅橡胶应用于 10KV 插拔式可分离连接器 电缆分接箱是一种用来对电缆线路实施分接、分支、接续及转换电路的设备，我国 高压电缆分接箱中目前主要有欧式和美式两大系列。电缆分接箱中采用的可分离连接器也 有两种类型，其一欧式（原料为硅橡胶），其二美式（原料是乙丙橡胶）。目前欧式的电

　　缆分接箱比较普及，故采用硅橡胶制造欧式插拔式可分离连接器的企业较多。 二、硅橡胶在 110KV 交联聚乙烯绝缘电力电缆附件中的应用 1．硅橡胶在 110KV 交联聚乙烯绝缘电力电缆含绝缘填充剂电缆终端上的应用.

　　早期含绝缘填充剂电缆终端为瓷套式结构（如图 7）。瓷套式电缆终端结构特点.如图 所示产品的内绝缘采用复合硅橡胶预制应力锥控制电场,外绝缘是瓷套管.套管与应力锥之 间一般都填充硅油或者聚异丁烯之类的绝缘油.这个产品的优点是运行历史悠久，性能稳 定，缺点是笨重，安装不方便，且有个别产品出现爆炸瓷套伤人伤及其它设备的现象。 近期由于硅橡胶复合套管的出现， 用硅橡胶复合套管替代瓷套与复合硅橡胶预制应力锥 组合的电缆终端应运而生，复合套管重量轻,安装方便，有优良的防爆性,保证了周围的人 员和设备的安全，受到了电力系统的普遍欢迎。硅橡胶复合套管电缆终端见图 8.

　　① 硅橡胶应用于 10-35KV 热收缩型电力电缆附件。 1959 年美国瑞侃（Raychem）公司申请了第一个热收缩管的专利权，是利用 高能辐射使聚乙烯等线形结构的材料交联后变成网状结构。使其具有“形状记忆效 应”，就是辐射交联聚乙烯等结晶或非结晶聚合材料加热到熔点以上时，晶粒虽然熔 化，但并不出现流动状态，而具有橡胶一类的弹性，若此时使管状双赢在线 双赢彩票官网制品扩张，并迅速 冷却定型，若将这种扩张状态的制品再加热到结晶熔化温度，这时制品会收缩恢复原 其未扩张时形态，俗称“形状记忆效应”。 后来应电力公司的要求瑞侃 （Raychem） 公司将这种具有“形状记忆效应”的材料 改性，用于电力电缆附件，俗称热收缩型电力电缆附件（10KV 热缩电缆终端外形见图 1；实地安装运行见图 2） 。

　　1990 年代初我国广东电缆厂从德国西门子公司引进了 10KV 硅橡胶预制型电缆附件产 品的生产全套设备、 模具、 技术。 成批制造硅橡胶预制型电缆附件， 并在此基础上开发 35KV 的硅橡胶预制型电缆附件。紧随其后，长沙、武汉等地也逐步使用硅橡胶制造 10-35KV 电 缆附件。

　　③ 硅橡胶应用于 10-35KV 冷缩型电力电缆附件 。 预制型电缆附件质量可靠、寿命长，能提高电缆网的安全运行水平；但一些固有缺点 也制约了其大幅度推广应用。 （如：其一，安装比较困难，尤其是安装小截面三芯地下中间 接头时很困难，但是我国目前 10 kV 电压等级的电缆线%以上为三芯电缆， ；其二， 各种规格的电缆都要对应库存一种电缆附件，使用户库存增加，费用增加，管理难度增加； 其三，我国部分电力电缆生产企业加工的产品主要电气性能合格，但几何尺寸偏差较大， 造成预制型附件不适用。等） 为解决上述问题，充分发挥硅橡胶制造电缆附件的长处；美国 3M 公司率先开发出硅 橡胶冷收缩电缆附件， 受到了全球的普遍欢迎。 （冷收缩式电缆附件是利用硅橡胶材料高弹 性， 将硅橡胶注射硫化成型，为各种管状部件，再对这种进行预扩张、将塑料螺旋支撑物 置入其中。扩张后即构成冷缩电缆附件的部件。现场安装时，将这些预扩张件套在经过处 理后的电缆末端或接头处，抽出内部的支撑管（条)，硅橡胶部件自动收缩压紧在电缆绝缘 上构成为电缆附件。因为它是在常温下靠弹性回缩力，而不是像热收缩电缆附件要用火加 热收缩， 故俗称冷收缩电缆附件） 我国电缆附件行业近十年以来已有很多企业研制这种产 。 品，本公司研制的硅橡胶冷收缩附件已于 2001 年 10 月通过了原国家电力公司的科技成果 鉴定.评定为达到国内领先技术水平。 （10KV 单芯户外终端内部结构见图 5；3 芯户外终端 外形见图 6）