我國(guó)目前10kV及以上電壓等J的交聯(lián)電力電纜附件使用的主要品種有兩大類(lèi).一大類(lèi)是冷縮電纜附件，二大類(lèi)是預(yù)制式電纜附件。
冷縮電纜附件95%以上采用硅橡膠材料制造。預(yù)制電纜附件約80%采用硅橡膠材料制造。

一、 冷縮電纜附件

冷收縮式電纜附件是利用硅橡膠材料的高彈性，將高溫硫化硅橡膠采取注射模壓硫化成型，加工成為各種不同結(jié)構(gòu)的管狀部件，再用特種機(jī)械對(duì)各種不同結(jié)構(gòu)的管狀部件進(jìn)行擴(kuò)張、當(dāng)部件內(nèi)徑擴(kuò)張到3倍左右時(shí)，將特制的塑料支撐管物置入管狀部件中，使硅橡膠管狀部件保持?jǐn)U張狀態(tài)，這些擴(kuò)張狀態(tài)部件即成為冷縮電纜附件的部件。
現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)，將這些擴(kuò)張狀態(tài)的部件套入經(jīng)過(guò)處理后的電纜末端或接頭處，抽出內(nèi)部的支撐管（條），硅橡膠部件自動(dòng)收縮緊壓在電纜J緣上面。即構(gòu)成為電纜附件。 因?yàn)槭窃诔叵驴抗柘鹉z的彈性回縮力，而不是像熱收縮電纜附件要用火加熱收縮，故俗稱(chēng)冷收縮電纜附件。

冷縮電纜附件對(duì)硅橡膠有一個(gè)重要的要求，擴(kuò)張存放兩年以后，仍然可以復(fù)位，仍然可以收縮并緊壓在電纜J緣上面。

二、預(yù)制式電纜附件
預(yù)制式電纜附件是將高溫硫化硅橡膠采取注射模壓硫化成型，加工成為各種不同結(jié)構(gòu)的管狀部件（不進(jìn)行擴(kuò)張)。
現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)，將模壓硫化成型的小于電纜J緣直徑的管狀部件直接套入經(jīng)過(guò)處理后的電纜末端或接頭處的電纜J緣上面，因硅橡膠部件內(nèi)徑小于電纜J緣，故其可以直接緊壓在電纜J緣上面，構(gòu)成預(yù)制式電纜附件。

也可以這樣說(shuō):由于硅橡膠材料新品種的不斷推出、硅橡膠材料物理性能的逐步提高，由于硅橡膠尤其是液體高溫硫化硅橡膠材料的加工工藝性的進(jìn)步，為電力電纜附件行業(yè)開(kāi)發(fā)新型產(chǎn)品，提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高產(chǎn)品合格率創(chuàng)造了條件。

三、高壓電纜終端簡(jiǎn)介

110-220kV交聯(lián)聚乙烯
是J緣電纜終端的經(jīng)典產(chǎn)品，是瓷套式（或復(fù)合套管式）電纜終端，該電纜終端的特點(diǎn)是具有J緣性能；良好的耐候性能；運(yùn)行歷史悠久。

3.1套管型高壓交聯(lián)電纜終端的結(jié)構(gòu)特征
①將特定形狀的預(yù)制橡膠電應(yīng)力控制錐套在電纜的J緣上與電纜外屏蔽搭接；
②利用橡膠電應(yīng)力控制錐內(nèi)部的帶特定曲線的半導(dǎo)電橡膠材料及J緣橡膠材料的組合改善電纜末端的電場(chǎng)分布；
③依靠預(yù)制橡膠應(yīng)力錐材料的彈性對(duì)電纜J緣與電纜外屏蔽切斷面交界部位施加基本恒定的界面壓力來(lái)控制電纜末端的電場(chǎng)強(qiáng)度。

3.2、高壓交聯(lián)電纜終端核心部件
預(yù)制電應(yīng)力控制錐形狀特征：

橡膠電應(yīng)力控制錐是控制電纜末端電場(chǎng)分布的有效方法：
在電纜外屏蔽切斷口處套裝一個(gè)特定形狀的由J緣橡膠及導(dǎo)電橡膠組合成型的預(yù)制型電應(yīng)力控制錐。可以有效控制電纜末端的電場(chǎng)分布，防止電纜終端放電。

四、高壓整體預(yù)制式中間接頭簡(jiǎn)介
高壓電纜中間接頭主要有三種結(jié)構(gòu)：組合裝配式、繞包式、整體預(yù)制式。
繞包式目前已基本淘汰、組合裝配式用量逐年減少、整體預(yù)制式中間接頭是目前的主流品種、電網(wǎng)3年均將整體預(yù)制式中間接頭列為招標(biāo)的結(jié)構(gòu)。

（整體預(yù)制電纜中間接頭外形照片）

低粘度的高溫硫化硅橡膠是制造高壓中間接頭，可以有效排除導(dǎo)電錐及導(dǎo)電管與J緣膠之間的氣隙，有效避免導(dǎo)電錐及導(dǎo)電管與J緣膠之間缺陷的產(chǎn)生，可以提高產(chǎn)品的電氣性能。

五、橡膠電應(yīng)力控制錐的制造及技術(shù)要求簡(jiǎn)介
①先用導(dǎo)電橡膠加工一個(gè)帶特定形狀的制品，一般稱(chēng)之為導(dǎo)電錐。
②再將導(dǎo)電錐套在不修鋼模具芯棒上面，注入J緣橡膠，加溫硫化成型，成為的橡膠電應(yīng)力控制錐。
③橡膠應(yīng)力控制錐的電氣性能指標(biāo)，以110kV電纜終端用應(yīng)力錐為例：110kV電纜終端用應(yīng)力錐的基本電氣參數(shù)要求是：工頻電壓160kV下30分鐘不放電，背景局放5pc條件下、96kV超出背景的無(wú)局部放電；只有通過(guò)了上述兩項(xiàng)試驗(yàn)的橡膠應(yīng)力控制錐才能實(shí)現(xiàn)控制電纜末端電場(chǎng)的作用。
④制造橡膠電應(yīng)力控制錐的難度在于J緣橡膠與導(dǎo)電橡膠之間的交界面的質(zhì)量控制。如果該交界面（線）之間出現(xiàn)氣隙、氣泡、凹痕等缺陷，該電應(yīng)力控制錐將無(wú)法通過(guò)電氣性能試驗(yàn)，我們?cè)诙嗄甑膶?shí)踐中發(fā)現(xiàn)只要應(yīng)力錐J緣橡膠與導(dǎo)電橡膠之間存在缺陷，96kV工頻電壓下局部放電必定超過(guò)5pc。
⑤國(guó)網(wǎng)電力科學(xué)研究院
清華大學(xué)電力系統(tǒng)發(fā)電設(shè)備控制和******實(shí)驗(yàn)室都對(duì)高壓電纜附件硅橡膠應(yīng)力錐試品進(jìn)行了模擬試驗(yàn)，模擬了氣泡和氣隙裂紋兩種缺陷,在工頻電壓下測(cè)量其電樹(shù)枝起始電壓,并通過(guò)數(shù)字顯微觀測(cè)系統(tǒng)記錄電樹(shù)枝形態(tài),研究缺陷對(duì)硅橡膠電樹(shù)枝起始特性的影響.結(jié)果表明,試品存在氣泡缺陷及氣隙裂紋缺陷時(shí),電樹(shù)枝起始電壓均有下降。
⑥天津供電公司通過(guò)對(duì)運(yùn)行中交聯(lián)聚乙烯J緣電纜系統(tǒng)出現(xiàn)缺陷的現(xiàn)場(chǎng)多個(gè)樣品分析：指出附件與電纜結(jié)合面配合處理不當(dāng)，形成氣隙是引起電纜系統(tǒng)故障的主要原因之一。

六、液體硅橡膠加工高壓電纜附件核心部件可以提高產(chǎn)品質(zhì)量
1、早期人們都是采用乙丙橡膠加工電應(yīng)力控制錐及中間接頭，乙丙橡膠的優(yōu)點(diǎn)是材料的J緣性能高。缺點(diǎn)一是材料比較硬，安裝困難。二是加工產(chǎn)品過(guò)程中的工藝性能不好，J緣橡膠與導(dǎo)電橡膠之間的交界面質(zhì)量控制比較困難，由于材料的流動(dòng)性不好，交界過(guò)渡面不整齊、且會(huì)形成凸臺(tái)或凹陷、套裝在電纜J緣上面就會(huì)形成氣隙狀態(tài)。三是存在嚴(yán)重的質(zhì)量隱患：有報(bào)道指出220kV三元乙丙橡膠J緣型中間接頭在運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生橡膠J緣件突然開(kāi)裂引起放電擊穿的故障。另外220kV三元乙丙橡膠J緣型中間接頭安裝過(guò)程中在正常預(yù)擴(kuò)張時(shí)也會(huì)產(chǎn)生開(kāi)裂情況。原因是乙丙橡膠的斷裂伸長(zhǎng)率較低,直接降低了中間接頭機(jī)械強(qiáng)度。

2、近10多年以來(lái)由于新型硅橡膠材料的出現(xiàn)，電纜附件制造企業(yè)紛紛采用硅橡膠制造電纜終端用電應(yīng)力控制錐和整體預(yù)制式中間接頭。固體高溫硫化硅橡膠的加工性能比乙丙橡膠就有了很大的提高。
近幾年液體高溫硫化硅橡膠的出現(xiàn)更是為我們制造高性能的電纜終端用電應(yīng)力控制錐和整體預(yù)制式中間接頭提供了基礎(chǔ)條件。

3、由于液體高溫硫化硅橡膠既具有優(yōu)良的J緣性能、又具有良好的加工性能，它的流動(dòng)性能非常好，采取這種材料加工電纜終端用電應(yīng)力控制錐和整體預(yù)制式中間接頭，J緣硅橡膠可以順利的流到模具內(nèi)腔的每一個(gè)細(xì)小的狹窄區(qū)域。可以和導(dǎo)電錐（導(dǎo)電管）之間保持R曲面過(guò)渡、形成整齊的交界面，并與導(dǎo)電錐（導(dǎo)電管）之間粘接緊密、結(jié)合良好，J緣硅橡膠與導(dǎo)電硅橡膠之間粘合越緊密其界面殘余氣隙就越小，應(yīng)力控制錐和中間接頭與電纜J緣套裝以后兩者之間的界面電氣性能越好。

4、液體硅橡膠電應(yīng)力控制錐和中間接頭與EPR（三元乙丙橡膠）加工的產(chǎn)品相比具有如下優(yōu)點(diǎn)：
①電纜附件產(chǎn)品安裝時(shí)，電纜J緣表面處理以后總有一定的凹凸不平，
乙丙橡膠產(chǎn)品套裝后與電纜J緣界面的縫隙不易彌補(bǔ)，會(huì)降低性能。
液體硅橡膠產(chǎn)品材料柔軟，套裝以后可以填補(bǔ)界面的縫隙，可以彌補(bǔ)因接觸不完全而產(chǎn)生的電氣缺陷。
②EPR電纜附件與電纜外徑的徑差為5mm左右，而硅橡膠電纜附件可以允許的徑差可以達(dá)到10mm以上。徑差大有如下優(yōu)點(diǎn)：
a、可以彌補(bǔ)因接觸不完全產(chǎn)生的電氣缺陷。
B、可以彌補(bǔ)因溫度變化產(chǎn)生的電纜J緣外徑的變化。C、可以彌補(bǔ)電纜彎曲造成的間隙。
③橡膠電纜附件在使用時(shí)，由于變形會(huì)產(chǎn)生一種應(yīng)力松弛現(xiàn)象，硅橡膠比EPR具有可以承受10倍的應(yīng)力松弛能力。
EPR30年以后降低20%，硅橡膠即使采用了近兩倍的徑差，30年以后的應(yīng)力松弛基本無(wú)變化。

5、我們將采取液體高溫硫化硅橡膠加工的電應(yīng)力控制錐套裝在專(zhuān)門(mén)的測(cè)試設(shè)備上面進(jìn)行試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)可以提高產(chǎn)品的局部放電起始電壓。

6、國(guó)網(wǎng)電力科學(xué)研究院電氣設(shè)備檢測(cè)電纜質(zhì)檢站，近幾年對(duì)硅橡膠材料制造的電力電纜附件產(chǎn)品進(jìn)行了多次實(shí)際測(cè)試：認(rèn)為現(xiàn)有硅橡膠J緣料和導(dǎo)電料有和國(guó)產(chǎn)之分，有固體膠和液體膠之分，其性能差別很大?？偟恼f(shuō)來(lái)好于國(guó)產(chǎn)，液體膠好于固體膠。

七. 新型液體硅橡膠為開(kāi)發(fā)新型電力電纜附件提供基礎(chǔ)條件

1、前述瓷套式電纜終端存在兩個(gè)缺點(diǎn)，一是瓷瓶有破裂的隱患、二是存在漏油的可能性。采取硅橡膠復(fù)合外套電纜終端可以解決瓷套式電纜終端存在的破裂隱患，但是漏油的隱患依然存在。為C底解決110kV電纜終端的漏油問(wèn)題，我們研制了一種全硅橡膠預(yù)制型電纜終端—110kV液體高溫硫化硅橡膠整體預(yù)制大小傘裙交替無(wú)合?？p電纜終端.

2、110kV液體高溫硫化硅橡膠整體預(yù)制大小傘裙交替無(wú)合?？p電纜終端的特點(diǎn)
①、按常規(guī)制造方法加工的硅橡膠和整體預(yù)制電纜終端產(chǎn)品外表面都有
兩條縱向合?？p。這是由于銷(xiāo)售過(guò)程中使用哈夫結(jié)構(gòu)的模具所不可避免的.一般來(lái)說(shuō)10-35kV預(yù)制電纜終端外表面有兩條縱向合?？p并不影響產(chǎn)品質(zhì)量。但是對(duì)66-110kV的硅橡膠電力產(chǎn)品卻有一定的影響,尤其在潮濕及污穢的條件下縱向合?？p處易產(chǎn)生放電痕跡。
②、 為提高硅橡膠整體預(yù)制干式電纜終端的產(chǎn)品質(zhì)量，我公司創(chuàng)新研制了110kV新結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品，采取低粘度高強(qiáng)度液體高溫硫化硅橡膠加工的，
整體預(yù)制大小傘裙交替無(wú)縱向合?？p的電纜終端。由于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)新穎、設(shè)計(jì)、制造精良、安裝方便，得到了用戶(hù)的歡迎。

產(chǎn)品通過(guò)中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)鑒定。Zhuan J評(píng)定為：達(dá)到技術(shù)水平。

③、低粘度高強(qiáng)度液體硅橡膠整體預(yù)制大小裙交替無(wú)縱向合縫電纜終端特點(diǎn)
a、產(chǎn)品為整體預(yù)制結(jié)構(gòu),不需現(xiàn)場(chǎng)粘接，消除了安裝過(guò)程涂抹粘合劑可能存在的質(zhì)量隱患,提高安裝質(zhì)量，保證了產(chǎn)品長(zhǎng)期運(yùn)行質(zhì)量。
b、硅橡膠整體預(yù)制件外部無(wú)縱向合?？p，消除了橡膠產(chǎn)品制造過(guò)程中合模縫處可能產(chǎn)生缺陷的影響，提高了產(chǎn)品的預(yù)期運(yùn)行壽命。

硅橡膠終端外表面電場(chǎng)強(qiáng)度區(qū)域采取大小傘裙交替遮蓋，降低了終端外表面電場(chǎng)強(qiáng)度，提高了產(chǎn)品長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行的可靠性。

終端的傘裙選擇為大小傘裙,這種傘型由于傘裙間距大，可以避免雨水流淌及冰棱形成的閃絡(luò)。液體高溫硫化硅橡膠具有優(yōu)良的憎水性能、抗污閃性能、抗漏電起痕性能。提高了電纜終端的抗污穢、耐老化性能、實(shí)現(xiàn)了電場(chǎng)分析設(shè)計(jì)與材料及工藝的良好結(jié)合.

八、電力電纜附件對(duì)硅橡膠材料的要求及探討
1、電力電纜附件是一個(gè)比較特殊的產(chǎn)品，該產(chǎn)品內(nèi)部要承受電纜在運(yùn)行過(guò)程中外屏蔽斷口處產(chǎn)生的高電場(chǎng)、要承受電纜線芯通過(guò)大電流時(shí)產(chǎn)生的高溫（一般正常運(yùn)行溫度90℃，短時(shí)短路溫度250℃）。
2、電力電纜終端一般安裝在室外。安裝以后產(chǎn)品就暴露在大氣中，夏天要承受陽(yáng)光、冬天要承受冰雪；產(chǎn)品要承受可能產(chǎn)生的雷電沖擊高電壓（110kV電纜終端要求承受550kV沖擊電壓）；還要承受系統(tǒng)設(shè)備可能產(chǎn)生的操作過(guò)電壓。
3、電纜附件產(chǎn)品的預(yù)期使用壽命一般要求大于30年（也有要求40年）。
目前我國(guó)電力電纜系統(tǒng)的故障率高出國(guó)外經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)約10倍⑦，
電力電纜及附件在運(yùn)行中期（5-25年）故障原因主要是電纜本體J緣樹(shù)枝狀老化及電纜附件呼吸效應(yīng)進(jìn)潮發(fā)生沿面放電。運(yùn)行后期（25年以后）主要是高壓電纜本體J緣樹(shù)枝老化、電熱老化，電纜附件主要是材料老化。
硅橡膠材料用于電力電纜附件30年（40年）以后的性能是否穩(wěn)定值得我們關(guān)注。
4、冷縮電纜附件對(duì)硅橡膠的特殊要求
我國(guó)10-35kV電力電纜附件使用量很大,目前使用量又是冷縮電纜附件,預(yù)制式產(chǎn)品由于安裝不方便使用量很少。
冷縮電纜附件對(duì)硅橡膠有一個(gè)重要的要求：擴(kuò)張存放兩年以后仍然可以復(fù)位，仍然可以收縮緊壓在電纜J緣上面,這個(gè)特殊要求是對(duì)我們研制硅橡膠技術(shù)人員的一個(gè)挑戰(zhàn)。
5、在高電場(chǎng)作用下，硅橡膠J緣體、應(yīng)力控制體的相關(guān)電氣性能變化還有待進(jìn)行深入研究。近年我們看到了一個(gè)好的現(xiàn)象，電網(wǎng)武漢高壓研究院、清華大學(xué)等科研機(jī)構(gòu)加強(qiáng)了硅橡膠基本材料在各種條件下相關(guān)電性能的研究。

如電網(wǎng)電力科學(xué)研究院陳錚錚等指出硅橡膠若存在氣泡缺陷及氣隙裂紋缺陷時(shí),電樹(shù)枝起始電壓均有下降；清華大學(xué)電機(jī)系，電力系統(tǒng)及發(fā)電設(shè)備控制和******實(shí)驗(yàn)聶瓊指出在５０Ｈｚ～１３０ｋＨｚ這一較寬頻率范圍的交流電壓作用下隨著頻率的升高，起樹(shù)枝電壓呈現(xiàn)出明顯的階段性下降特點(diǎn)。硅橡膠電樹(shù)枝起始后，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的生長(zhǎng)主要發(fā)展為３種形態(tài)：樹(shù)枝狀電樹(shù)、松枝狀電樹(shù)和叢狀電樹(shù)；華北電力大學(xué)梁英等指出化電壓、化溫度和化時(shí)間等均對(duì)硅橡膠的TSC特性有一定影響；西安交通大學(xué)電力設(shè)備電氣J緣實(shí)驗(yàn)室賀 博等指出老化對(duì)于材料憎水性能的影響較明顯，目照、雨淋、積污和沖刷等因素的差異形成的老化程度不同.

總的來(lái)講：我國(guó)關(guān)于硅橡膠應(yīng)用于電纜電纜附件方面的理論研究比較少。硅橡膠材料應(yīng)用于電力方面的研究主要集中在外J緣方向，針對(duì)內(nèi)J緣應(yīng)用的空間電荷特性已經(jīng)有了關(guān)注，但對(duì)于電樹(shù)枝老化特性，現(xiàn)場(chǎng)雖已發(fā)現(xiàn)，但相關(guān)的國(guó)內(nèi)外研究卻鮮見(jiàn)報(bào)道，導(dǎo)致對(duì)硅橡膠的電樹(shù)枝老化成因及電樹(shù)枝老化破壞機(jī)理缺乏認(rèn)識(shí)。