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摘要:对电缆穿刺线夹的结构以及其工作特性进行了一定的分析和介绍,同时在将其与传统的预分支电缆T接相比较的基础上,对其导电、防水、接触电阻以及寿命等技术指标进行了较为详细的分析,从技术层面展现了电缆穿刺线夹性能的先进性。最后,就绝缘穿刺线夹在电气工程中的应用进行了一定的论述。
关键词:穿刺线夹;电缆T接;预制分支电缆
穿刺线夹是我国近年来通过技术引进及开发出的一种适于小容量动力和照明供电系统的新型电缆T接装置。穿刺线夹是在电缆分线箱、预分支电缆之后兴起的又一种电缆T接方式。由于其具有配电更为安全可靠、安装更为简单、防水性能好、对使用环境要求较低以及免维修等技术特点,使得其在高层建筑、民用住宅、路灯配电、户外架空线等低压动力及照明配电线路得到广泛的采用,且在竖井、露天中均可以安装使用。
1、电缆穿刺线夹结构特性分析
1.1 传统预分支电缆
传统的预分支电缆适用于中、小负载的配电线路中,目前其最大的载流可达1600 A。与母线槽连接相比,其具有重量较轻、直径较小、安装施工比较方便、防水性和耐腐蚀性较好以及性价比优良的特点。但是在安装施工,进行订货前需要根据建筑电气竖井的具体施工环境进行测量,然后在测量的基础上再根据实际的尺寸进行定制。通常,为了避免由于楼层部分功能的改变而导致负载的变化,需要将预分支电缆的干线及支线的截面放大一级,甚至还需要预留支线备用,这些都给施工带来了麻烦,增加了施工的难度。
1.2 电缆穿刺线夹
穿刺线夹最早出现在法国,是一种用于简单、功率较低、临时性的配电场合。穿刺线夹通常由上、下分开的两块绝缘支撑块以及一拧有力矩螺丝的螺杆进行连接。其中,绝缘支撑块内有两片采用特殊合金材料制成的,且可以和导线进行多点接触的导体。穿刺线夹具有力矩螺母及穿刺结构,力矩螺母主要用于确保作用于电缆上的压力恒定,保证导体片能与电缆导体接触良好。导体片和穿刺结构同时保证了使用过程中的简便可靠,安装时只需要通过目测力矩螺帽被是否拧断,并保证位置合适即可确保安装的质量。绝缘穿刺线夹结构图如下图1所示:
正是由于穿刺线夹上述的结构特点,其与传统的电缆连接方式相比具有以下几个优点:
① 采用穿刺结构,可以实现带电作业,同时由于绝缘导线无需要剥皮,有效的减少了对电缆的机械性能及电气性能的破坏,基本上可以实现在电缆的任意位置进行分支连接。安装的简单可靠性降低了施工的技术要求,确保了安装过程中的可靠性。
② 穿刺线夹的连接质量比较容易保证,检验直观且方便,通常只需要观察力矩螺帽是否拧掉,主、分导线的位置是否合适即可方便的确认其连接的可靠性。一旦连接寿命即有保证,甚至可以达到30年。
③ 由于穿刺线夹的接触刀片通常采用镀锌铜的合金,这样不仅可以有效的保证接触面积的足够,同时还能有利于铜、铝的过渡。同时,由于产品采用特制的力矩螺母,这样既能够保证恒定有效的穿刺力,同时还能在确保不对电缆的机械性能以及电气性能造成破坏的同时,保证良好的热循环状态以及有最小的接触电阻。这样,当有大电流通过时,线夹温升不至于高于连接导线的温升。
④ 由于电缆穿刺线夹采用的是自密封结构,在水下的绝缘强度可以达到6 kV(低压)~15kV(中压)的电压。
⑤ 线夹的壳体通常采用加强工程塑料,这不仅能确保其在常温下的弹性,而且还能保证其在高温下依然具有良好的弹性以及极高的强度,在导线的拉断力作用下,线夹也不会破裂。线夹的防水密封采用优质橡胶及硅胶制成,防水及防腐蚀性能优异。
⑥ 大多数的线夹的穿刺面采用弧形的结构设计,这样能广泛的适用于同径、异径电缆相连接,极大的扩充了电缆的连接范围。
2、绝缘穿刺线夹在电气工程中的应用
绝缘穿刺线夹在建筑中有广泛的应用,包括动力设备的链式配电以及住宅楼层中配电箱的树干式配电。由于其设计及安装使用比较简单,通常只需要按照配电所需电缆的主线及支线的具体尺寸,从相应的技术资料中选出相应的型号安装使用即可。
对于施工单位而言,安装绝缘穿刺线夹相當方便可靠。在安装的过程中不需要采用专门的安装工具,更加不需要剥离线缆的绝缘层,只需按照要求在电缆的任意位置加设 T接头,有时甚至可以进行带电作业。穿刺线夹的主要施工步骤有如下几种:首先,将分支电缆插入支线帽中;其次,将线夹固定在主线连接处;再次,按照顺时针方向将线夹上端的力矩螺母拧紧;最后,继续将力矩螺母拧紧,直至螺帽脱落,即完成整个接头的制作过程。在安装过程需要注意的是,一旦拆卸之后由于穿刺齿形已经改变,不能保证连接的可靠性,因此绝缘穿刺不能够重复的使用。
电缆绝缘穿刺线夹在部分国家已经有了较广泛的使用,而且已经有了近30年的安全运行记录。尤其是在建筑物中的配电、室外的架空线路与电缆直埋线路,其 产品的电气性能均符合IEC和欧洲电气标准。从穿刺线夹的使用性能来看,在建筑电气中已经完全可以用穿刺线夹来代替传统的T接箱。同时,穿刺线夹还广泛应用于路灯系统、地下的低压绝缘电缆连接以及架空低压绝缘电缆的连接之中。
结语
从目前的情况来看,高层住宅一般还是采用预分支电缆,商业写字楼中也以使用密集型母线居多,而绝缘穿刺线夹没有被广泛应用。从上面对穿刺电缆结构特性以及使用性能的分析,其应用范围将会得到不断的拓宽,使用的层次也将进一步的提升。
关键词:穿刺线夹;电缆T接;预制分支电缆
穿刺线夹是我国近年来通过技术引进及开发出的一种适于小容量动力和照明供电系统的新型电缆T接装置。穿刺线夹是在电缆分线箱、预分支电缆之后兴起的又一种电缆T接方式。由于其具有配电更为安全可靠、安装更为简单、防水性能好、对使用环境要求较低以及免维修等技术特点,使得其在高层建筑、民用住宅、路灯配电、户外架空线等低压动力及照明配电线路得到广泛的采用,且在竖井、露天中均可以安装使用。
1、电缆穿刺线夹结构特性分析
1.1 传统预分支电缆
传统的预分支电缆适用于中、小负载的配电线路中,目前其最大的载流可达1600 A。与母线槽连接相比,其具有重量较轻、直径较小、安装施工比较方便、防水性和耐腐蚀性较好以及性价比优良的特点。但是在安装施工,进行订货前需要根据建筑电气竖井的具体施工环境进行测量,然后在测量的基础上再根据实际的尺寸进行定制。通常,为了避免由于楼层部分功能的改变而导致负载的变化,需要将预分支电缆的干线及支线的截面放大一级,甚至还需要预留支线备用,这些都给施工带来了麻烦,增加了施工的难度。
1.2 电缆穿刺线夹
穿刺线夹最早出现在法国,是一种用于简单、功率较低、临时性的配电场合。穿刺线夹通常由上、下分开的两块绝缘支撑块以及一拧有力矩螺丝的螺杆进行连接。其中,绝缘支撑块内有两片采用特殊合金材料制成的,且可以和导线进行多点接触的导体。穿刺线夹具有力矩螺母及穿刺结构,力矩螺母主要用于确保作用于电缆上的压力恒定,保证导体片能与电缆导体接触良好。导体片和穿刺结构同时保证了使用过程中的简便可靠,安装时只需要通过目测力矩螺帽被是否拧断,并保证位置合适即可确保安装的质量。绝缘穿刺线夹结构图如下图1所示:
正是由于穿刺线夹上述的结构特点,其与传统的电缆连接方式相比具有以下几个优点:
① 采用穿刺结构,可以实现带电作业,同时由于绝缘导线无需要剥皮,有效的减少了对电缆的机械性能及电气性能的破坏,基本上可以实现在电缆的任意位置进行分支连接。安装的简单可靠性降低了施工的技术要求,确保了安装过程中的可靠性。
② 穿刺线夹的连接质量比较容易保证,检验直观且方便,通常只需要观察力矩螺帽是否拧掉,主、分导线的位置是否合适即可方便的确认其连接的可靠性。一旦连接寿命即有保证,甚至可以达到30年。
③ 由于穿刺线夹的接触刀片通常采用镀锌铜的合金,这样不仅可以有效的保证接触面积的足够,同时还能有利于铜、铝的过渡。同时,由于产品采用特制的力矩螺母,这样既能够保证恒定有效的穿刺力,同时还能在确保不对电缆的机械性能以及电气性能造成破坏的同时,保证良好的热循环状态以及有最小的接触电阻。这样,当有大电流通过时,线夹温升不至于高于连接导线的温升。
④ 由于电缆穿刺线夹采用的是自密封结构,在水下的绝缘强度可以达到6 kV(低压)~15kV(中压)的电压。
⑤ 线夹的壳体通常采用加强工程塑料,这不仅能确保其在常温下的弹性,而且还能保证其在高温下依然具有良好的弹性以及极高的强度,在导线的拉断力作用下,线夹也不会破裂。线夹的防水密封采用优质橡胶及硅胶制成,防水及防腐蚀性能优异。
⑥ 大多数的线夹的穿刺面采用弧形的结构设计,这样能广泛的适用于同径、异径电缆相连接,极大的扩充了电缆的连接范围。
2、绝缘穿刺线夹在电气工程中的应用
绝缘穿刺线夹在建筑中有广泛的应用,包括动力设备的链式配电以及住宅楼层中配电箱的树干式配电。由于其设计及安装使用比较简单,通常只需要按照配电所需电缆的主线及支线的具体尺寸,从相应的技术资料中选出相应的型号安装使用即可。
对于施工单位而言,安装绝缘穿刺线夹相當方便可靠。在安装的过程中不需要采用专门的安装工具,更加不需要剥离线缆的绝缘层,只需按照要求在电缆的任意位置加设 T接头,有时甚至可以进行带电作业。穿刺线夹的主要施工步骤有如下几种:首先,将分支电缆插入支线帽中;其次,将线夹固定在主线连接处;再次,按照顺时针方向将线夹上端的力矩螺母拧紧;最后,继续将力矩螺母拧紧,直至螺帽脱落,即完成整个接头的制作过程。在安装过程需要注意的是,一旦拆卸之后由于穿刺齿形已经改变,不能保证连接的可靠性,因此绝缘穿刺不能够重复的使用。
电缆绝缘穿刺线夹在部分国家已经有了较广泛的使用,而且已经有了近30年的安全运行记录。尤其是在建筑物中的配电、室外的架空线路与电缆直埋线路,其 产品的电气性能均符合IEC和欧洲电气标准。从穿刺线夹的使用性能来看,在建筑电气中已经完全可以用穿刺线夹来代替传统的T接箱。同时,穿刺线夹还广泛应用于路灯系统、地下的低压绝缘电缆连接以及架空低压绝缘电缆的连接之中。
结语
从目前的情况来看,高层住宅一般还是采用预分支电缆,商业写字楼中也以使用密集型母线居多,而绝缘穿刺线夹没有被广泛应用。从上面对穿刺电缆结构特性以及使用性能的分析,其应用范围将会得到不断的拓宽,使用的层次也将进一步的提升。