邓利军1 刘文彬2 彭文斌3
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摘要：电缆穿刺技术是替代预分支电缆和传统连接的一种新型连接器，在发达国家已经大量使用，并且已经有40年安全运行的历史，文章结合光伏电站实例，对电缆穿刺技术的技术要点，技术指标，特点进行了概述，提出了绝缘电缆穿刺技术在光伏电站直流侧的应用，最后分析穿刺技术的经济效益。
关键词：绝缘穿刺技术；电缆特点；安装注意的问题
引言：
从2010年以来，随着我国光伏行业的高速发展，光伏电站的建设工作如火如荼，2018整体的光伏装机容量已经达到全球第一，总容量接近180吉瓦，光伏电站的建设同时也进入了一个追求高效率高质量的时代。当前在新能源行业一直受到各个国家的热捧，各个国家政府和能源部门不断提高新能源电力结构比例，尤其是光伏在能源结构的比重，越来越多的光伏电站需要建设，当光伏成为能源的主流，光伏电站的建设质量将成为民众统一考虑的社会问题和民生问题。在已经建设完成光伏电站中，由于技术经验缺乏，施工工艺粗糙，直流侧电缆的连接一直没有很好的方法解决连接问题，一旦发生故障，不仅影响着电站的施工质量和效率，也严重影响了电站的安全和收益。本文对电缆穿刺技术进行介绍和说明，结合光伏电站在直流侧的施工过程中的应用，期望该技术能够在光伏电站建设过程中得到推广。
一、电缆绝缘穿刺技术
在电气工程中，常用的进行电缆干系分支技术中，电缆绝缘穿刺技术就是其中的一种，它主要是通过金属刺刀用来刺破电力线缆的绝缘层，然后将电力电缆连接在一起，从而实现电力电缆之间的连通，由于使用的刺破技术，能够避免产生线缆隔断或者被剥开的绝缘层之间的缠绕现象。
绝缘穿刺线夹（Insulation Piercing Connector）只要由绝缘壳体、穿刺刀片、防水胶垫、力矩螺栓组成。当电缆分支连接时，将分支电缆插入支线帽并确定好主线分支位置后，用套铜扳手拧紧线夹上的力矩螺母，随着力矩螺母的拧紧，线夹上下两块暗藏有穿刺刀片的绝缘体逐渐合拢，同时，包裹在穿刺刀片周围的弧形密封胶垫逐步紧贴电缆绝缘层，穿刺刀片亦开始穿刺电缆绝缘层及金属导体。当密封胶垫和绝缘油脂的密封程度和穿刺刀片与金属体的接触达到最佳效果是，力矩螺母自动脱落，此时接触点密封和电气效果达到最佳。
二、电缆穿刺夹的特点
穿刺结构简单，绝缘导线无需剥皮，力矩螺母，穿刺压力恒定，能够确保好电气连接而不损伤导线，自密封结构，防潮，防水，防腐蚀，延长绝缘导线及线夹的使用寿命，刀片是特制刀片，适用铜铝对接及铜铝过渡，电气接触电阻小，接触电阻小于登场分支导线电阻的1.1倍，特殊绝缘壳体，抗光照及环境氧化，介电强度>12V,弧面设计，试用同径及异径连接，连接范围光（0.75-400mm2）
三、电气性能
机械性能：线夹握力大于1/10导线拉断力，符合GB2314-1997要求
温升性能：在大电流情况下，线夹的温升连接导线的温升
热循环性能：符合GB/T2317-2000电力金具热试验标准
防水绝缘性能：符合GB/T13140-1998第二部分标准的相关试验要求
抗腐蚀性能：在二氧化硫和盐雾环境中经受3次14天的循环测试
环境老化性能：在紫外线，干燥，和潮湿环境中，温度变化和热冲击暴露六周
防火性能：连接器的绝缘材料经受信灼热丝试验，符合GB/T5169
四、绝缘穿刺技术在光伏电站直流侧的应用
在光伏电站直流侧电缆的施工过程中，传统的施工工艺由光伏电缆，直流汇流箱，直流电缆组成，以一个125KW的光伏系统为例，系统由336块，370W组件，每一个组串28块组件，总共形成12个组串，需要两个8汇1的汇流箱，光伏电缆1*4mm2需要320米，直流电缆2*35mm2需要100米，桥架300米。
利用绝缘穿刺技术仍以一个125KW的光伏系统为例，系统由336块，370W组件，每一个组串28块组件，总共形成12个组串，需要6个绝缘电缆穿刺线夹，直流电缆1*70mm2需要100米，桥架300米。?
经过对比，利用电缆穿刺技术，安装简便，不需要剥除电缆绝缘皮就可以做电缆正负连接，接头完全绝缘；使用安全：接头耐扭曲、防震、防水、防电化， 防老化，无需维护；节约成本：安装空间极小，节省了一部分电缆和线管的费用。
总之，利用电缆穿刺技术在光伏系统中，可以减少甚至不用光伏电缆，汇流箱，减少了直流的电缆的数量，由于穿刺技术的高可靠性，减少了电缆之间的连接头，有效的保证的施工质量，从而提高运维的可靠。
五、电缆绝缘穿刺技术在安装过程注意问题
安装前需要对进行安装准备工作，对安装的绝缘线夹的型号与线缆型号进行检查比对；对绝缘穿刺线夹的表面进行清理，确保表面整洁，发现有表面破损应该立即更换，表面有杂物要在安装前清理干净，以保证线夹良好的导电性和密封线。
在安装过程，首先要检查电缆是否敷设到位，明确安装导线和绝缘穿刺线夹的安装位置后，再进行具体安装操作。首先，在拧开线夹后，将相对应的直流电缆放入对应的线槽中，并且保持两根直流电缆平行，这个过程是为了保证线缆和穿刺刀片不能卡歪。其次，在用力将力矩螺母拧紧时，先用手拧牢，然后再用符合力矩螺母尺寸的六角套扳手拧紧，以免超过绝缘穿刺线夹的承受能力，注意不要使用开口扳手。最后，在施工过程中，不要敲打塑料力矩螺母，这会直接对力矩螺母造成一定的损坏。
完成所有安装后，要对其绝缘电阻进行测试，从而保证电缆线间以及和地之间的绝缘电阻满足施工设计的要求。只有一切检测合格后，才能将其投入到正常的运行当中。
六、结语
绝缘电缆穿刺技术在电气工程中已经有很成熟的安装经验，同时在国内外很多领域取得了广泛的应用，光伏电站直流侧的连接也需要一种可靠且简单的连接技术，该技术在光伏电站的应用，能够极大提高光伏电站的施工质量和施工效率。
参考文献：
[1]刘力.绝缘穿刺线夹在建筑电气安装工程的应用[J].甘肃科技纵横， 2008,17（5）：52-53
[2]刘健康，绝缘穿刺线夹在施工中的应用[J].科技资讯，2009,2（18）：157-158
[3]刘华丹，绝缘穿刺线夹在建筑电气工程中的应用.居业，2015,04