针对10kV高压电缆中间接头发生短路性故障，引起电缆绝缘材料、填充物和覆盖层等材质燃烧、爆炸问题，设计了一种用硫化硅胶材质制作的电缆中间接头柔性防爆盒，并对其进行了短路试验和可燃性试验，验证了该柔性防爆盒的防火防爆性能，有效防止电力电缆中间接头燃烧爆炸对其它电缆的破坏，从而保障电缆线路安全、稳定运行。
关键词：电力电缆；电缆中间头；硫化硅胶；防爆盒
配电网在建设、抢修过程中，普遍应用到电缆及电缆中间接头，由于建设环境受限，多电缆共沟情况普遍存在[1]。而电缆共沟时，由于某一根电缆中间接头故障时会产生巨大的冲击力，并且造成环境温度升高。另一方面，因为电缆沟内可能存在可燃性气体，且一般情况下电缆本体的绝缘材料也为可燃物，因此一根电缆接头故障也极易产生明火，导致其他共沟电缆受到波及，造成大范围的停电，损失不可估量[2]。本文针对10kV电力电缆，设计了一种硫化硅材质的柔性防爆盒。
1 电力电缆的故障分类及原因分析
1.1电力电缆故障分类
电力电缆经过长期运行后产生电缆故障的原因是复杂多样的，按照常见的电缆故障性质可以分为以下几类[3-4]：
（1）按照故障位置分类：电缆本体故障和电缆接头故障。当电缆受到外界作用力破坏时，电缆本体故障发生的概率会比较高，而当故障电缆受到非外界作用力破坏时，故障往往会发生在电缆接头处。
（2）按照故障现象分类：封闭性故障和幵放性故障。而当故障点确定时，开放性故障查找起来会比较容易。
（3）按照故障时间分类：运行故障和试验故障。运行故障是由于电缆运行时，因绝缘击穿或烧毁而使保护器动作导致停电的故障；试验故障是进行预防试验时发生绝缘不良或绝缘击穿而必须进行停电检修的故障。
（4）按照接地现象分类：相间故障、断路故障、单相接地故障和多相接地故障等。最常发生的故障一般是单相接地故障，多相接地故障主要也是由单相接地故障引发的，而相间故障和断路故障一般很少发生。
（5）按照绝缘电阻大小或线芯情况分类：短路（低阻）故障、开路故障、高阻故障和闪络性故障等。
1.2 故障原因分析
电力电缆发生故障的原因往往是由多个因素下共同作用的结果，如若处理不当，会导致电气事故频繁发生，影响配网的安全稳定运行。因此结合电缆各类故障分析和总结，对电缆故障产生的原因进行分析，主要分以下几种[5]：
（1）绝缘击穿。电缆绝缘击穿的故障比较普遍，主要原因包括电缆及附件质量不合格、受潮、腐蚀和过热。
（2）机械损伤。机械损伤是导致运行中电缆故障的主要原因之一，包括直接外力损伤、自然现象造成的损伤。
（3）过电压。主要是指由于雷电等形成的大气过电压和电缆内部的过电压。过电压主要会引起电缆终端头故障；而且还会加速有缺陷电缆发生故障。
1.3 电缆爆炸火灾原因分析
普通电缆的绝缘材料、填充物和覆盖层均为可燃物。对于阻燃电缆等特种电缆，在发生故障的同时，也会发生火灾，只是电缆延燃范围较小，在故障解除后，火会自然熄灭。引起电缆火灾甚至爆炸的原因:据统计由于外界火源引起的电缆延燃的火灾只占事故的5%；95%以上的事故是由于电缆本身故障引起的火灾或爆炸事故。
2柔性防爆盒的研制
2.1 硫化硅胶
近年来，作为橡胶行业中的新产品，硅橡胶已经应用于工业产品中，硅橡胶是单组分硅胶粘合剂，其主链由Si-O-Si 键组成，通过湿气固化方式形成坚韧性的固体，特别是硫化后，操作温度可从-24°C 到315°C，具有优良的电绝缘性，抗电弧、电晕、电火花性能强，防水、防潮、抗冲击力、抗震性好，具有良好的防腐蚀性能；且能弯折，可根据安装空间弯折布置。
在硫化橡胶中添加阻燃剂，经检测可知，该材料防火级别达到F-V0级别，能够实现离火自熄，符合防爆盒的设计要求，有效确保产品的安全防护性能。
2.2 结构设计与功能说明
柔性防爆盒包括可拆卸的上盒盖和下盒盖，并通过多个强力扎带连接；上盒盖与下盒盖均具有中间向外鼓起的弧形结构，上盒盖和下盒盖沿电缆轴线合扣。上盒盖及下盒盖均具有密封裙边，且密封裙边内衬有钢板，钢板嵌入密封裙边内部。上盒盖上具有沿其长度方向排列的多个通孔；通孔上贴附有感温贴纸。多个通孔位于上盒盖鼓起的弧形结构上，如图1所示。
柔性防爆盒结构的介绍，其特点有上盒盖和下盒盖均为一体结构，安装方便，操作简单。柔性防爆盒采用上盒盖和下盒盖沿电缆轴线合扣方式，无需从电缆端头套入任何部件，适应电缆沟内安装空间狭小的需要，且盒体兼具柔性和刚度支撑的需要，既有一定变形以适应接头安装的需要，又能满足绝缘和刚性支撑的需要，经检测，该柔性防爆盒可在保持一定柔软度以方便安装的前提下，其硬度也能保持在68邵尔A的水平（符合国家标准GB531的要求），具有一定的刚性和机械强度，上盒盖1及下盒盖4的抗撕裂强度达到30KN/M（符合国家标准GB529的要求）。
此外，用于温度检测的通孔兼具卸压孔功能，正常压力时，温度检测纸将卸压孔暨温度检测孔密封，并对超温情况予以显示。当柔性防爆接头盒内部发生瞬时故障时，压力从盒体较薄弱的温度检测纸密封处冲开，起到卸压孔作用，避免爆炸事故的发生。温度检测纸可实现70—100℃的温度监测，利于平常巡检，以及提前发现安全隐患，有效降低事故发生机率，适用于不同安装环境，从而能有效地隔离被保护电缆接头，在被保护电缆接头出现电气事故时不损坏同坑道中的其它电缆。
