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在較寒冷的地區(qū)都采用電伴熱帶（ 以下簡稱伴熱帶） 對水箱和用水管路進行保溫和防凍。 隨著伴熱帶的普遍應(yīng)用， 伴熱帶漏電現(xiàn)象也頻頻發(fā)生，嚴重時導(dǎo)致短路甚至跳閘，影響正常供電。 因此分析伴熱帶漏電產(chǎn)生的原因、 制定合理科學(xué)的工藝制作方法，從而消除安全隱患，有著重要意義。
1伴熱帶電纜的基本結(jié)構(gòu)和技術(shù)指標伴熱帶種類較多， 伴熱帶其基本結(jié)構(gòu)如圖 1 所示，主要技術(shù)指標如下：溫度范圍： 高工作溫度 65 ± 5℃ （ 高表面溫度 85℃ ） ；熱穩(wěn)定性： 通斷各 1 000 次， 連續(xù) 30 天， 電纜發(fā)熱量維持在 90% 以上；彎曲半徑：20℃ 室溫時為 12． 7 mm， － 30℃ 低溫時為 35． 0 mm；絕緣電阻： 電纜長度 100 m， 用 500 V 兆歐表在屏蔽層與導(dǎo)電線芯之間進行測量要求空氣濕度在60% 時絕緣電阻大于 20 MΩ； 用 AC1500V 50 Hz 耐壓儀在屏蔽層與導(dǎo)電線芯之間進行 1 min 試驗， 無電壓擊穿、電流閃爍現(xiàn)象；工作電壓： AC 220V 50 Hz；加熱功率： 60 W/m；大使用長度： 不超過 100 m。注意： 任何情況下均嚴格禁止將尾部線芯短接。伴熱帶電纜的安裝流程為： 安裝伴熱電纜及終端→安裝電源盒→測量絕緣電阻→保溫及防水處理→通電試驗。1 － 銅芯導(dǎo)線；2 － 導(dǎo)電塑料層；3 － 絕緣層；4 － 屏蔽層；5 － 護套層。圖 1電伴熱帶電纜結(jié)構(gòu)2問題的提出，在運營中連續(xù)發(fā)現(xiàn) 2冷水管伴熱帶及冷水箱伴熱帶過流，空氣開關(guān)過流保護動作跳閘等現(xiàn)象。 經(jīng)檢查，故障伴熱帶末端存在燒損痕跡，夾層半導(dǎo)體材料已炭化，伴熱帶兩極已銹蝕并有銅綠現(xiàn)象（ 見圖 2） 。圖 2故障伴熱帶尾端燒損痕跡在抽查實物質(zhì)量時發(fā)現(xiàn)以下問題： ①密封膠涂打不均勻； ②堵頭與伴熱帶存在間隙； ③喉箍未扎緊，堵頭與伴熱帶已松脫；④屏蔽層處理方法存在問題；⑤端部斜角處理不規(guī)范（ 見圖 3） ?？刂齐娐窢顩r： 伴熱控制電路選用的空氣開關(guān)額定電流為 16 A， 考慮到各種環(huán)境因素， 通過計算可知現(xiàn)場伴熱帶功率在 9 A 以內(nèi)， 能滿足伴熱電路控制要求?，F(xiàn)場試驗： 臨時采用 32 A 空氣開關(guān)對故障的伴43現(xiàn)場 2013 年 9 月 圖 3故障伴熱尾端制作不良熱帶進行負載容量測試， 發(fā)現(xiàn)個別伴熱帶的實際電流已達到了 30 A， 超過伴熱帶實際用 電容量的 2倍，存在嚴重安全隱患。3原因分析自控溫電伴熱功能主要通過自控溫伴熱帶完成，它由導(dǎo)電塑料和 2 根平行母線加絕緣層、金屬屏蔽網(wǎng)、防腐外套構(gòu)成。 其中由塑料加導(dǎo)電碳粒經(jīng)特殊加工而成的導(dǎo)電塑料是發(fā)熱核心， 當伴熱帶周圍溫度較低時，導(dǎo)電塑料產(chǎn)生微分子收縮，碳粒連接形成電路使電流通過，伴熱帶便開始發(fā)熱；溫度較高時，導(dǎo)電塑料產(chǎn)生微分子膨脹， 碳粒逐漸分開， 導(dǎo)致電路的電阻上升，伴熱帶自動減少功率輸出，發(fā)熱量便降低。 當周圍溫度變冷時， 塑料又恢復(fù)到微分子收縮狀態(tài)，循環(huán)往復(fù)。 由于整個溫度控制過程是由材料本身自動調(diào)節(jié)完成的， 其控制溫度不會過高也不會過低。造成夾層半導(dǎo)體材料炭化的主要原因是炭化部位的工作溫度超過了技術(shù)指標規(guī)定的高工作溫度，而導(dǎo)致溫度超高的原因是電伴熱帶絕緣電阻值下降。 由于電伴熱帶是由導(dǎo)電塑料產(chǎn)生微分子收縮，碳粒連接形成電路使電流通過的，而炭化部位恰恰在電伴熱帶的末端， 不影響前端伴熱帶的正常發(fā)熱。 當絕緣電阻值下降時，炭化部位的電流增大，發(fā)熱加大，導(dǎo)致半導(dǎo)體材料溫度過高產(chǎn)生炭化現(xiàn)象。伴熱帶兩極銹蝕并出現(xiàn)銅綠的主要原因是： 南北溫差大，伴熱帶表面產(chǎn)生的凝露進入堵頭，腐蝕了銅線，時間長了端部就出現(xiàn)銅綠現(xiàn)象。現(xiàn)場試驗發(fā)現(xiàn)個別伴熱帶的實際電流已達到了30 A 的主要原因是該伴熱帶絕緣電阻值降低。伴熱帶末端處理不良，堵頭處封膠不嚴密，制作施工時工藝方法控制不嚴格， 這些是導(dǎo)致伴熱帶絕緣不良、漏電甚至短路，造成空氣開關(guān)過流保護動作的主要原因，因此伴熱帶的施工工藝方法正確與否直接關(guān)系到伴熱帶能否正常工作。4伴熱帶尾端工藝改進及試驗驗證（ 1） 剝線用電工刀剝除伴熱帶一端的 保護層 30 ～ 35mm，同時用剪刀清除干凈外漏屏蔽層（ 見圖 4） 。（ 2） 端部進行斜角處理用剪刀對伴熱帶端部進行 30 ～ 45°斜角處理，目的是增加 2 根銅芯導(dǎo)線的距離， 提高絕緣（ 見圖5，注意： 任何情況下禁止將尾部線芯短接） 。（ 3） 尾端堵頭內(nèi)填充密封膠采用配套的橡膠堵頭。 首先檢查堵頭內(nèi)部是否清潔（ 在剪掉屏蔽層過程中要防止銅絲落入尾端中，避免短路現(xiàn)象） ， 并向尾端內(nèi)填充密封膠。 將剝好的伴熱帶端部插入堵頭內(nèi)，要求伴熱帶插到底。（ 4） 緊固喉箍采用配套的喉箍。 將喉箍擺放在距堵頭 5 ～ 10mm 的位置對喉箍進行緊固， 使喉箍壓在絕緣層上，處在半導(dǎo)體邊緣， 達到不傷害發(fā)熱半導(dǎo)體和喉箍不脫落的目的（ 見圖 6） 。（ 5） 絕緣電阻試驗對已制作的 3 根伴熱帶分別進行絕緣耐壓對比試驗（ 要求耐壓值為 AC 1500 V/50 Hz 維持 1 min53電伴熱帶漏電故障分析與處理不得有閃爍和電流明顯增大的現(xiàn)象） 。 試驗結(jié)果如表 1 所示。圖 6緊固喉箍表 1試驗結(jié)果序號試驗條件耐壓試驗電壓值/V耐壓時間/min次數(shù)絕緣耐壓狀況1尾 端 絕 緣 密 封30 min 內(nèi)150013良好250012良好300012良好2尾 端 絕 緣 密 封24 h 后150013良好250012良好300012良好3尾端絕緣密封 1h 且在水中繼續(xù)浸泡 24 h 后150012良好250013良好300013良好從表 1 可以看出， 在采用不同耐壓值進行試驗時，沒有出現(xiàn)異?，F(xiàn)象， 各項指標全部合格， 甚至連續(xù)、多次采用 AC 3000V 進行反復(fù)破壞性試驗，伴熱帶也沒有被擊穿，這說明伴熱帶材料和密封膠材料能滿足現(xiàn)場使用要求，尾端密封達到工藝性要求， 因此排除了材料自身存在問題的可能性，這也更加突出了伴熱帶安裝制作過程中工藝管控的重要性。根據(jù)試驗結(jié)果， 編制下發(fā)了伴熱帶尾端制作安裝作業(yè)指導(dǎo)書。 一方面對所有伴熱帶尾端安裝進行普查，發(fā)現(xiàn)不符合工藝要求的立即整改落實；另一方面根據(jù)伴熱帶的特性和技術(shù)指標要求， 對伴熱帶在水管道上的安裝及電氣接線制作制定了新的標準，明確了接線盒內(nèi)的導(dǎo)線制作并線工藝。5水管水箱電伴熱帶的敷設(shè)伴熱電纜按管道長度分布， 敷設(shè)時伴熱電纜應(yīng)平整緊貼管道或容器表面，采用耐高溫纖維帶固定，嚴禁用細鐵絲或不耐高溫的材料捆扎； 膠帶間距小于 30 mm。 在水平管道上安裝時， 敷設(shè)在管道下部45°處，伴熱電纜安裝時不得扭曲。 在水箱上安裝伴熱電纜時應(yīng)纏繞在容器的中下部， 不超過 2 /3。 伴熱帶安裝后用帶鋁箔膠帶的防寒材進行包裹。 注意： 安裝電伴熱帶時不得破壞絕緣層，應(yīng)緊貼于被加熱體以提高熱效率。 若被伴熱體為非金屬體， 應(yīng)用粘膠帶增大接觸傳熱面積，并用耐高溫纖維帶固定，嚴禁用金屬絲綁扎。 法蘭處介質(zhì)易泄漏， 纏繞電熱帶時應(yīng)避開其正下方。6電氣連接各分電源線的截面應(yīng)略大于伴熱電纜的線芯截面，總電源線應(yīng)能承截伴熱電纜總和在低環(huán)境溫度的總電流，每根伴熱電纜有獨立開關(guān)、熔斷器或單極斷路器。接線盒并線制作： 用電工刀將伴熱帶端部保護層剝除，再用鈍器將屏蔽層挑開扭成一股，然后用剪刀，將半導(dǎo)體中間部位剪開， 將半導(dǎo)體中間部分去除，半導(dǎo)體形成 2 根導(dǎo)線，見圖 7（ a） ， 在剝伴熱電纜線芯時，應(yīng)避免斷股引起過載；采用壓線鉗將接線端子壓接到導(dǎo)線上，套入熱縮管并熱縮，見圖 7（ b） ； 采用螺絲刀將壓接制作好的導(dǎo)線并在接線盒內(nèi)， 做好接線盒進線口的防護及防水的工作； 伴熱帶一端接入電源，另一端線芯嚴禁短接或與導(dǎo)電物質(zhì)接觸，見圖 7（ c） ；接線后用硅橡膠密封， 見圖 7（ d） 。 安裝時應(yīng)逐一測量伴熱帶的絕緣，屏蔽層必須接地，絕緣阻值不得小于 20 MΩ，按伴熱帶各路的電壓、電流等參數(shù)選定雙極性斷電和漏電保護斷路器。圖 7接線盒并線制作7結(jié)束語通過規(guī)范安裝制作工藝， 伴熱帶的絕緣性能得到了明顯提高。 2012 年 3 月 下旬以來， 伴熱帶漏電故障得到了有效控制， 消除了 漏電安全隱患。上述工藝方案在后續(xù)的生產(chǎn)中得以應(yīng)用， 達到了預(yù)期的效果。