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摘要：文章通过对高层建筑供电竖向干线系统的几种不同方式的综合对比，结合具体的工程实践，重点推介了绝缘穿刺线夹在高层建筑中的应用。
关键字：母线槽 T接 预分支电缆 绝缘穿刺线夹
中图分类号： TM246 文献标识码： A
绝缘穿刺线夹技术于上世纪70年代末在法国诞生，经过近三十年的发展，技术已经趋于完善，在发达国家已得到广泛应用。但在我国，特别是我省，除了供电部门在外线上工程上做了一些应用外，在民用建筑中的应用还不多见。笔者希望通过此文，能让我省广大建筑电气设计及施工人员进一步了解绝缘穿刺线夹技术，加大其在民用建筑特别是高层建筑的应用力度。
一、几种电缆分支方式的发展历程
在建筑高层楼宇配电干线电缆分支中，按其发展历史的先后次序分为：插接式母线槽、电缆分线箱、预分支电缆和绝缘穿刺连接器。
1.插接式母线槽。其具有供电容量及传输电流大、便于分接馈电、能耗小、动热稳定性好等优点，因此在高层建筑特别是一些大型公建建筑物中得到广泛的应用。由于母线槽敷设环境及安装要求比较特殊，在建筑物内要单独留出电气竖井为其专用，对一幢高层建筑物来说，从上到下电气竖井所占用的面积是相当可观的，增加了土建投资。同时母线槽是一节一节安装的，使其供电干线连续性差，多接头、气密与防水性差；耐腐蚀性、抗震性差，母线槽施工现场环境要求高、施工难度大、周期长、安装空间尺寸要求高，对于日趋紧张的高层建筑竖井空间以及要求越来越高的供电可靠性，母线槽的局限性越来越明显。
2.电缆分线箱。这种连接方式需要占用较大施工空间，成本高，施工复杂且难度大，可靠性较差，分支接头处易形成故障点。由于在接头质量、防水性能等电气性能方面无法达到技术要求而越来越少用。
3.预分支电缆。 预分支电缆技术是我国近几年来引进和开发的，主要用于高层建筑动力与照明供电主干线系统的新型结构的电缆产品，它的出现改变了长期在施工现场制作电缆接头的历史，同时它又是低压配电系统用电缆的一大突破。
预制分电缆与母线槽相比，无论在制作工艺、材料性能、产品质量还是生产成本、安装技术和施工方法上，都体现了较大的优势。但是，预制分支电缆也有自己的局限性，即线缆的额定电流在1600A以内，超过1600A为非标产品，性能价格比就无优越性。
预分支电缆出厂时缠绕在电缆盘上，分支电缆随主电缆一同绑扎。在敷设时，分支电缆和主电缆一起移动，必须时刻注意对分支电缆的保护。因此在敷设电缆时应格外小心，难度较大。安装后从外观上无法看出主分电缆接头是否已可靠连接。若某连接处有虚接发热现象必须整根电缆重新返工。
4. 绝缘穿刺线夹。绝缘穿刺线夹分支具有预分支电缆不具备的优势，它不须预定，在施工现场制作，可以在电缆任意位置做T型分支,不需要截断干线电缆,不需要剥去干线电缆的绝缘皮，不破坏电缆的机械性能和电气性能，线夹的金属刀口可随着力矩螺栓的拧紧而穿透绝缘层接触到干线芯导体，从而将干线电源引出（T接），接口处是密封结构防护等级很高，力矩螺栓在拧到设计力矩会折断，从而避免刀口与干线导体接触不实造成接触电阻过大，或刀口过分切入造成干线导体的机械损伤。
绝缘穿刺线夹保留了传统T接方式现场制作的灵活性和可调整性，同时完整解决了传统电缆T接的各种技术难题，从而可能发展成为最有发展前途的供电线路分支技术，特别适合于用在高层住宅干线系统等供电容量较小的配电系统中，使供电线路具有佳的性能价格比。使用绝缘穿刺线夹做电缆分支，综合效益明显，性价比优于以往的傳统连接方式。
常用“T”接方式的比较
二、绝缘穿刺线夹
1 、结构组成与选型。穿刺线夹由两块上下分开的两块绝缘壳体支撑通过一拧有力矩螺丝的螺杆连接。绝缘支撑壳体内暗藏两片采用特殊合金制成的可与导线交叉接触的导体。穿刺线夹具有力矩螺母和穿刺结构,力矩螺母用于保证恒定的接触压力,确保良好的电气接触，并同穿刺结构一起使安装简便可靠,安装时只需要目测力矩螺母是否拧断，导线位置是否合适就可以保证可靠的质量,经测试,接触电阻阻值及线路绝缘电阻符合施工规范要求,加负荷通电试运行接头部位温升低于同径电缆。所以穿刺线夹的使用对干线的机械性能和电气性能影响小。现在穿刺线夹型号齐全，可十分方便的满足普通电力线路的主干线T 接需要。
2 、敷设安装与质量控制。按传统的电缆敷设方式将主干电缆和支路电缆（电线）敷设到位，电缆基本固定以后即可安装穿刺线夹。一般的穿刺夹的安装位置没有特别的要求，只要方便施工、不影响其它电缆的排列和日后扩容即可。在分支处剥去20-50 厘米的护套，在指定线芯上用穿刺线夹分支，若是铠装电缆在将外皮钢铠切断安装穿刺夹后，再将两端铠装做等电位连接并密封。整个安装过程不需要专用工具,不需要对导线和线夹做特殊处理,操做简单、快捷,与常规接线方式相比,少了剥除绝缘层、涮锡或压接（除铠装电缆焊接接地外）、绝缘包扎等工序；需要的安装空间很小,可以大大提高安装效率,节省人工和安装费用。每相线T接只需二分钟完成。穿刺线夹虽刚在我国应用几年，但是它已在国外成熟使用30 年，且已通过CQC 质量认证。只要是合格的产品在力矩螺帽被拧掉即表示导线芯已与穿刺连接片可靠连接。
三、工程应用
昆明**大厦（一至二层为商场，三层至是十五层为单身公寓住宅，每层44户），建筑专业为了保证最大的使用面积和最小的公摊，给电气专业的竖井只有2.5个平方米，且强弱电必须合用。由于高层电力干线系统包括动力、照明、应急照明系统，照明和应急照明属于树干式系统，如果用插接母线式系统则需要安装3趟母线槽，空间无法满足，用预分支电缆虽然可以解决竖井空间不足的问题，但综合造价高，且安装过程复杂费用高，为此使用绝缘穿刺线夹分支系统很好的解决了这些方面的问题，干线系统见下图：
照明供电干线系统采用分区树干式，1区：1F-2F，2区：3F-6F，3区：7F-10F,4区：11F-15F，一共4个回路，这样既可以克服电缆干线式系统供电容量和传输电流小的缺陷，又可以减少供电故障的范围，同时大大减少了强电系统占用的竖井空间，应急照明由于容量小，故采用电缆干线式系统。工程实践证明，目前用绝缘穿刺线夹做普通T接的综合成本是最低的，在保证供电干线可靠安全运行的基础上又可以节省大量的土建面积和施工费用。
工程实例：
四、优点和使用效果
1、 绝缘穿刺线夹不需截断主电缆，不需剖开电缆内部的绝缘层，不破坏电缆的机诫性能和电气性能即可在电缆的任意位置做分支。采用穿刺线夹一个工日非熟练工可完成上百个分支头，而采用压接分支头，一个工日只能做几个分支头。
2、绝缘穿刺线夹的电气性能极高，绝缘强度达6KV电压，耐受15KA的电流冲击。接头发热极小，GB2317-85的电流实验表明，穿刺线夹的发热量小于同径导线。任何传统电缆分支的做法难以达到以上的标准。
3、绝缘穿刺线夹的机诫强度高，壳体内采用添加强力纤维塑料制造，防水，防腐蚀，抗外界破坏，抗机械拉力，耐扭曲。传统分支采用压接分支，机诫抗拉强度很底，怕扭曲。
4、绝缘穿刺线夹采用专用合金制造，又加之密封结构，无空气和水进入，所以无电化腐蚀。适用于铜铝过渡或铜铝对接。
5、绝缘穿刺线夹安装极简捷，设有力矩螺栓用于恒定的穿刺压力，通过机械方式确定良好的电气接触，质量可靠，不易受人为因素的影响。传统电缆分支头安装不方便，费时费力，工人需专门培训，绝缘采用热缩材料，需专用工具，很容易受人为因素、材料好坏的影响。
6、绝缘穿刺线夹连接质量检验直观方便，只需观察力矩螺帽是否拧掉，主分导线位置是否妥当即可，而且使用寿命大于35年，不需维护。
7、绝缘穿刺线夹可拆卸，适用于异径导线连接，适用范围1.5~~400mm2，产品上适用范围标志清晰，可任意选用。
8、综合经济效益明显。从有关资料看，采用绝缘穿刺线夹的投资之和是同容量的插接母线40%~50%，是预制分支电缆的60%~70%（依据竖井的电流容量的大小而不合），使用本产品能使竖井空间缩小0.5~1.0平方米/层，节省建筑空间，安装时无需任何附件和专用工具。加上运行可靠，无需任何维护保养，对于建筑业主来说，经济效益非常明显。
虽然绝缘穿刺线夹分支在一些发达国家已经有30余年的运行经验，并在我国沿海地区已开始推广，但目前在我省还没有被广泛应用。相信通过不断的工程实践，绝缘穿刺线夹的优越性会得到不断的体现，也会越来越受到建设单位和施工单位的认可。
关键字：母线槽 T接 预分支电缆 绝缘穿刺线夹
中图分类号： TM246 文献标识码： A
绝缘穿刺线夹技术于上世纪70年代末在法国诞生，经过近三十年的发展，技术已经趋于完善，在发达国家已得到广泛应用。但在我国，特别是我省，除了供电部门在外线上工程上做了一些应用外，在民用建筑中的应用还不多见。笔者希望通过此文，能让我省广大建筑电气设计及施工人员进一步了解绝缘穿刺线夹技术，加大其在民用建筑特别是高层建筑的应用力度。
一、几种电缆分支方式的发展历程
在建筑高层楼宇配电干线电缆分支中，按其发展历史的先后次序分为：插接式母线槽、电缆分线箱、预分支电缆和绝缘穿刺连接器。
1.插接式母线槽。其具有供电容量及传输电流大、便于分接馈电、能耗小、动热稳定性好等优点，因此在高层建筑特别是一些大型公建建筑物中得到广泛的应用。由于母线槽敷设环境及安装要求比较特殊，在建筑物内要单独留出电气竖井为其专用，对一幢高层建筑物来说，从上到下电气竖井所占用的面积是相当可观的，增加了土建投资。同时母线槽是一节一节安装的，使其供电干线连续性差，多接头、气密与防水性差；耐腐蚀性、抗震性差，母线槽施工现场环境要求高、施工难度大、周期长、安装空间尺寸要求高，对于日趋紧张的高层建筑竖井空间以及要求越来越高的供电可靠性，母线槽的局限性越来越明显。
2.电缆分线箱。这种连接方式需要占用较大施工空间，成本高，施工复杂且难度大，可靠性较差，分支接头处易形成故障点。由于在接头质量、防水性能等电气性能方面无法达到技术要求而越来越少用。
3.预分支电缆。 预分支电缆技术是我国近几年来引进和开发的，主要用于高层建筑动力与照明供电主干线系统的新型结构的电缆产品，它的出现改变了长期在施工现场制作电缆接头的历史，同时它又是低压配电系统用电缆的一大突破。
预制分电缆与母线槽相比，无论在制作工艺、材料性能、产品质量还是生产成本、安装技术和施工方法上，都体现了较大的优势。但是，预制分支电缆也有自己的局限性，即线缆的额定电流在1600A以内，超过1600A为非标产品，性能价格比就无优越性。
预分支电缆出厂时缠绕在电缆盘上，分支电缆随主电缆一同绑扎。在敷设时，分支电缆和主电缆一起移动，必须时刻注意对分支电缆的保护。因此在敷设电缆时应格外小心，难度较大。安装后从外观上无法看出主分电缆接头是否已可靠连接。若某连接处有虚接发热现象必须整根电缆重新返工。
4. 绝缘穿刺线夹。绝缘穿刺线夹分支具有预分支电缆不具备的优势，它不须预定，在施工现场制作，可以在电缆任意位置做T型分支,不需要截断干线电缆,不需要剥去干线电缆的绝缘皮，不破坏电缆的机械性能和电气性能，线夹的金属刀口可随着力矩螺栓的拧紧而穿透绝缘层接触到干线芯导体，从而将干线电源引出（T接），接口处是密封结构防护等级很高，力矩螺栓在拧到设计力矩会折断，从而避免刀口与干线导体接触不实造成接触电阻过大，或刀口过分切入造成干线导体的机械损伤。
绝缘穿刺线夹保留了传统T接方式现场制作的灵活性和可调整性，同时完整解决了传统电缆T接的各种技术难题，从而可能发展成为最有发展前途的供电线路分支技术，特别适合于用在高层住宅干线系统等供电容量较小的配电系统中，使供电线路具有佳的性能价格比。使用绝缘穿刺线夹做电缆分支，综合效益明显，性价比优于以往的傳统连接方式。
常用“T”接方式的比较
二、绝缘穿刺线夹
1 、结构组成与选型。穿刺线夹由两块上下分开的两块绝缘壳体支撑通过一拧有力矩螺丝的螺杆连接。绝缘支撑壳体内暗藏两片采用特殊合金制成的可与导线交叉接触的导体。穿刺线夹具有力矩螺母和穿刺结构,力矩螺母用于保证恒定的接触压力,确保良好的电气接触，并同穿刺结构一起使安装简便可靠,安装时只需要目测力矩螺母是否拧断，导线位置是否合适就可以保证可靠的质量,经测试,接触电阻阻值及线路绝缘电阻符合施工规范要求,加负荷通电试运行接头部位温升低于同径电缆。所以穿刺线夹的使用对干线的机械性能和电气性能影响小。现在穿刺线夹型号齐全，可十分方便的满足普通电力线路的主干线T 接需要。
2 、敷设安装与质量控制。按传统的电缆敷设方式将主干电缆和支路电缆（电线）敷设到位，电缆基本固定以后即可安装穿刺线夹。一般的穿刺夹的安装位置没有特别的要求，只要方便施工、不影响其它电缆的排列和日后扩容即可。在分支处剥去20-50 厘米的护套，在指定线芯上用穿刺线夹分支，若是铠装电缆在将外皮钢铠切断安装穿刺夹后，再将两端铠装做等电位连接并密封。整个安装过程不需要专用工具,不需要对导线和线夹做特殊处理,操做简单、快捷,与常规接线方式相比,少了剥除绝缘层、涮锡或压接（除铠装电缆焊接接地外）、绝缘包扎等工序；需要的安装空间很小,可以大大提高安装效率,节省人工和安装费用。每相线T接只需二分钟完成。穿刺线夹虽刚在我国应用几年，但是它已在国外成熟使用30 年，且已通过CQC 质量认证。只要是合格的产品在力矩螺帽被拧掉即表示导线芯已与穿刺连接片可靠连接。
三、工程应用
昆明**大厦（一至二层为商场，三层至是十五层为单身公寓住宅，每层44户），建筑专业为了保证最大的使用面积和最小的公摊，给电气专业的竖井只有2.5个平方米，且强弱电必须合用。由于高层电力干线系统包括动力、照明、应急照明系统，照明和应急照明属于树干式系统，如果用插接母线式系统则需要安装3趟母线槽，空间无法满足，用预分支电缆虽然可以解决竖井空间不足的问题，但综合造价高，且安装过程复杂费用高，为此使用绝缘穿刺线夹分支系统很好的解决了这些方面的问题，干线系统见下图：
照明供电干线系统采用分区树干式，1区：1F-2F，2区：3F-6F，3区：7F-10F,4区：11F-15F，一共4个回路，这样既可以克服电缆干线式系统供电容量和传输电流小的缺陷，又可以减少供电故障的范围，同时大大减少了强电系统占用的竖井空间，应急照明由于容量小，故采用电缆干线式系统。工程实践证明，目前用绝缘穿刺线夹做普通T接的综合成本是最低的，在保证供电干线可靠安全运行的基础上又可以节省大量的土建面积和施工费用。
工程实例：
四、优点和使用效果
1、 绝缘穿刺线夹不需截断主电缆，不需剖开电缆内部的绝缘层，不破坏电缆的机诫性能和电气性能即可在电缆的任意位置做分支。采用穿刺线夹一个工日非熟练工可完成上百个分支头，而采用压接分支头，一个工日只能做几个分支头。
2、绝缘穿刺线夹的电气性能极高，绝缘强度达6KV电压，耐受15KA的电流冲击。接头发热极小，GB2317-85的电流实验表明，穿刺线夹的发热量小于同径导线。任何传统电缆分支的做法难以达到以上的标准。
3、绝缘穿刺线夹的机诫强度高，壳体内采用添加强力纤维塑料制造，防水，防腐蚀，抗外界破坏，抗机械拉力，耐扭曲。传统分支采用压接分支，机诫抗拉强度很底，怕扭曲。
4、绝缘穿刺线夹采用专用合金制造，又加之密封结构，无空气和水进入，所以无电化腐蚀。适用于铜铝过渡或铜铝对接。
5、绝缘穿刺线夹安装极简捷，设有力矩螺栓用于恒定的穿刺压力，通过机械方式确定良好的电气接触，质量可靠，不易受人为因素的影响。传统电缆分支头安装不方便，费时费力，工人需专门培训，绝缘采用热缩材料，需专用工具，很容易受人为因素、材料好坏的影响。
6、绝缘穿刺线夹连接质量检验直观方便，只需观察力矩螺帽是否拧掉，主分导线位置是否妥当即可，而且使用寿命大于35年，不需维护。
7、绝缘穿刺线夹可拆卸，适用于异径导线连接，适用范围1.5~~400mm2，产品上适用范围标志清晰，可任意选用。
8、综合经济效益明显。从有关资料看，采用绝缘穿刺线夹的投资之和是同容量的插接母线40%~50%，是预制分支电缆的60%~70%（依据竖井的电流容量的大小而不合），使用本产品能使竖井空间缩小0.5~1.0平方米/层，节省建筑空间，安装时无需任何附件和专用工具。加上运行可靠，无需任何维护保养，对于建筑业主来说，经济效益非常明显。
虽然绝缘穿刺线夹分支在一些发达国家已经有30余年的运行经验，并在我国沿海地区已开始推广，但目前在我省还没有被广泛应用。相信通过不断的工程实践，绝缘穿刺线夹的优越性会得到不断的体现，也会越来越受到建设单位和施工单位的认可。