前言
我国目前10kV及以上电压等级的交联电力电缆附件使用的主要品种有两大类.第一大类是冷缩电缆附件，第二大类是预制式电缆附件。 冷缩电缆附件95%以上采用硅橡胶材料制造。预制电缆附件约80%采用硅橡胶材料制造。 
一、 冷缩电缆附件
冷收缩式电缆附件是利用硅橡胶材料的高弹性，将高温硫化硅橡胶采取注射模压硫化成型，加工成为各种不同结构的管状部件，再用特种机械对各种不同结构的管状部件进行扩张、当部件内径扩张到3倍左右时，将特制的塑料支撑管物置入管状部件中，使硅橡胶管状部件保持扩张状态，这些扩张状态部件即成为冷缩电缆附件的部件。 现场安装时，将这些扩张状态的部件套入经过处理后的电缆末端或接头处，抽出内部的支撑管（条），硅橡胶部件自动收缩紧压在电缆绝缘上面。即构成为电缆附件。 因为是在常温下靠硅橡胶的弹性回缩力，而不是像热收缩电缆附件要用火加热收缩，故俗称冷收缩电缆附件。
冷缩电缆附件对硅橡胶有一个重要的要求，扩张存放两年以后，仍然可以复位，仍然可以收缩并紧压在电缆绝缘上面。
二、预制式电缆附件 预制式电缆附件是将高温硫化硅橡胶采取注射模压硫化成型，加工成为各种不同结构的管状部件（不进行扩张)。 现场安装时，将模压硫化成型的小于电缆绝缘直径的管状部件直接套入经过处理后的电缆末端或接头处的电缆绝缘上面，因硅橡胶部件内径小于电缆绝缘，故其可以直接紧压在电缆绝缘上面，构成预制式电缆附件。 也可以这样说:由于硅橡胶材料新品种的不断推出、硅橡胶材料物理性能的逐步提高，由于硅橡胶尤其是液体高温硫化硅橡胶材料的加工工艺性的进步，为电力电缆附件行业开发新型产品，提高产品质量，提高产品合格率创造了条件.
三、高压电缆终端简介
110-220kV交联聚乙烯 是绝缘电缆终端的经典产品，是瓷套式（或复合套管式）电缆终端，该电缆终端的特点是具有超强的绝缘性能；良好的耐候性能；运行历史悠久。 
3.1套管型高压交联电缆终端的结构特征 ①将特定形状的预制橡胶电应力控制锥套在电缆的绝缘上与电缆外屏蔽搭接； ②利用橡胶电应力控制锥内部的带特定曲线的半导电橡胶材料及绝缘橡胶材料的组合改善电缆末端的电场分布； ③依靠预制橡胶应力锥材料的弹性对电缆绝缘与电缆外屏蔽切断面交界部位施加基本恒定的界面压力来控制电缆末端的电场强度。
3.2、高压交联电缆终端核心部件
预制电应力控制锥形状特征：
橡胶电应力控制锥是控制电缆末端电场分布的有效方法： 在电缆外屏蔽切断口处套装一个特定形状的由绝缘橡胶及导电橡胶组合成型的预制型电应力控制锥。可以有效控制电缆末端的电场分布，防止电缆终端放电。
四、高压整体预制式中间接头简介 高压电缆中间接头主要有三种结构：组合装配式、绕包式、整体预制式。 绕包式目前已基本淘汰、组合装配式用量逐年减少、整体预制式中间接头是目前的主流品种、国家电网最近3年均将整体预制式中间接头列为招标的首选结构。 
（整体预制电缆中间接头外形照片）
低粘度的高温硫化硅橡胶是制造高压中间接头的首选，可以有效排除导电锥及导电管与绝缘胶之间的气隙，有效避免导电锥及导电管与绝缘胶之间缺陷的产生，可以提高产品的电气性能。
五、橡胶电应力控制锥的制造及技术要求简介①先用导电橡胶加工一个带特定形状的制品，一般称之为导电锥
②再将导电锥套在不修钢模具芯棒上面，注入绝缘橡胶，加温硫化成型，成为的橡胶电应力控制锥。 ③橡胶应力控制锥的电气性能指标，以110kV电缆终端用应力锥为例：110kV电缆终端用应力锥的基本电气参数要求是：工频电压160kV下30分钟不放电，背景局放5pc条件下、96kV超出背景的无局部放电；只有通过了上述两项试验的橡胶应力控制锥才能实现控制电缆末端电场的作用。 ④制造橡胶电应力控制锥的难度在于绝缘橡胶与导电橡胶之间的交界面的质量控制。如果该交界面（线）之间出现气隙、气泡、凹痕等缺陷，该电应力控制锥将无法通过电气性能试验，我们在多年的实践中发现只要应力锥绝缘橡胶与导电橡胶之间存在缺陷，96kV工频电压下局部放电必定超过5pc。 ⑤国网电力科学研究院 清华大学电力系统发电设备安全控制和仿真国家重点实验室都对高压电缆附件硅橡胶应力锥试品进行了模拟试验，模拟了气泡和气隙裂纹两种缺陷,在工频电压下测量其电树枝起始电压,并通过数字显微观测系统记录电树枝形态,研究缺陷对硅橡胶电树枝起始特性的影响.结果表明,试品存在气泡缺陷及气隙裂纹缺陷时,电树枝起始电压均有下降。 ⑥天津供电公司通过对运行中交联聚乙烯绝缘电缆系统出现缺陷的现场多个样品分析：指出附件与电缆结合面配合处理不当，形成气隙是引起电缆系统故障的主要原因之一。
六、液体硅橡胶加工高压电缆附件核心部件可以提高产品质量1、早期人们都是采用乙丙橡胶加工电应力控制锥及中间接头，乙丙橡胶的优点是材料的绝缘性能高。缺点一是材料比较硬，安装困难。二是加工产品过程中的工艺性能不好，绝缘橡胶与导电橡胶之间的交界面质量控制比较困难，由于材料的流动性不好，交界过渡面不整齐、且会形成凸台或凹陷、套装在电缆绝缘上面就会形成气隙状态。三是存在严重的质量隐患：有报道指出220kV三元乙丙橡胶绝缘型中间接头在运行过程中产生橡胶绝缘件突然开裂引起放电击穿的故障。另外220kV三元乙丙橡胶绝缘型中间接头安装过程中在正常预扩张时也会产生开裂情况。原因是乙丙橡胶的断裂伸长率较低,直接降低了中间接头机械强度。
2、近10多年以来由于新型硅橡胶材料的出现，电缆附件制造企业纷纷采用硅橡胶制造电缆终端用电应力控制锥和整体预制式中间接头。固体高温硫化硅橡胶的加工性能比乙丙橡胶就有了很大的提高。 近几年液体高温硫化硅橡胶的出现更是为我们制造高性能的电缆终端用电应力控制锥和整体预制式中间接头提供了基础条件。
3、由于液体高温硫化硅橡胶既具有优良的绝缘性能、又具有良好的加工性能，它的流动性能非常好，采取这种材料加工电缆终端用电应力控制锥和整体预制式中间接头，绝缘硅橡胶可以顺利的流到模具内腔的每一个细小的狭窄区域。可以和导电锥（导电管）之间保持精准的R曲面过渡、形成整齐的交界面，并与导电锥（导电管）之间粘接紧密、结合良好，绝缘硅橡胶与导电硅橡胶之间粘合越紧密其界面残余气隙就越小，应力控制锥和中间接头与电缆绝缘套装以后两者之间的界面电气性能越好。
4、液体硅橡胶电应力控制锥和中间接头与EPR（三元乙丙橡胶）加工的产品相比具有如下优点： ①电缆附件产品安装时，电缆绝缘表面处理以后总有一定的凹凸不平， 乙丙橡胶产品套装后与电缆绝缘界面的缝隙不易弥补，会降低性能。 液体硅橡胶产品材料柔软，套装以后可以填补界面的缝隙，可以弥补因接触不完全而产生的电气缺陷。 ②EPR电缆附件与电缆外径的径差为5mm左右，而硅橡胶电缆附件可以允许的径差可以达到10mm以上。径差大有如下优点： a、可以弥补因接触不完全产生的电气缺陷。 B、可以弥补因温度变化产生的电缆绝缘外径的变化。C、可以弥补电缆弯曲造成的间隙。 ③橡胶电缆附件在使用时，由于变形会产生一种应力松弛现象，硅橡胶比EPR具有可以承受10倍的应力松弛能力。 EPR30年以后降低20%，硅橡胶即使采用了近两倍的径差，30年以后的应力松弛基本无变化。
5、我们将采取液体高温硫化硅橡胶加工的电应力控制锥套装在专门的测试设备上面进行试验，发现可以提高产品的局部放电起始电压。
6、国网电力科学研究院电气设备检测中心电缆质检站，近几年对全国硅橡胶材料制造的电力电缆附件产品进行了多次实际测试：认为现有硅橡胶绝缘料和导电料有进口和国产之分，有固体胶和液体胶之分，其性能差别很大。总的说来进口好于国产，液体胶好于固体胶。
七. 新型液体硅橡胶为开发新型电力电缆附件提供基础条件
1、前述瓷套式电缆终端存在两个缺点，一是瓷瓶有破裂的隐患、二是存在漏油的可能性。采取硅橡胶复合外套电缆终端可以解决瓷套式电缆终端存在的破裂隐患，但是漏油的隐患依然存在。为彻底解决110kV电缆终端的漏油问题，我们研制了一种全硅橡胶预制型电缆终端—110kV液体高温硫化硅橡胶整体预制大小伞裙交替无合模缝电缆终端.
2、110kV液体高温硫化硅橡胶整体预制大小伞裙交替无合模缝电缆终端的特点 ①、按常规制造方法加工的硅橡胶和整体预制电缆终端产品外表面都有 两条纵向合模缝。这是由于生产过程中使用哈夫结构的模具所不可避免的.一般来说10-35kV预制电缆终端外表面有两条纵向合模缝并不影响产品质量。但是对66-110kV的硅橡胶电力产品却有一定的影响,尤其在潮湿及污秽的条件下纵向合模缝处易产生放电痕迹。 ②、 为提高硅橡胶整体预制干式电缆终端的产品质量，我公司创新研制了110kV最新结构的产品，采取低粘度高强度液体高温硫化硅橡胶加工的， 整体预制大小伞裙交替无纵向合模缝的电缆终端。由于产品结构新颖、设计先进、制造精良、安装方便，得到了用户的欢迎。
产品通过中国电力企业联合会鉴定。专家评定为：达到世界先进技术水平。
③、低粘度高强度液体硅橡胶整体预制大小裙交替无纵向合缝电缆终端特点 a、产品为整体预制结构,不需现场粘接，消除了安装过程涂抹粘合剂可能存在的质量隐患,提高安装质量，保证了产品长期运行质量。 b、硅橡胶整体预制件外部无纵向合模缝，消除了橡胶产品制造过程中合模缝处可能产生缺陷的影响，提高了产品的预期运行寿命。
硅橡胶终端外表面电场强度最高区域采取大小伞裙交替遮盖，降低了终端外表面电场强度，提高了产品长期稳定运行的可靠性。
终端的伞裙选择为大小伞裙,这种伞型由于伞裙间距大，可以避免雨水流淌及冰棱形成的闪络。液体高温硫化硅橡胶具有优良的憎水性能、抗污闪性能、抗漏电起痕性能。提高了电缆终端的抗污秽、耐老化性能、实现了电场分析设计与材料及工艺的良好结合.
八、电力电缆附件对硅橡胶材料的要求及探讨1、电力电缆附件是一个比较特殊的产品，该产品内部要承受电缆在运行过程中外屏蔽断口处产生的高电场、要承受电缆线芯通过大电流时产生的高温（一般正常运行温度90℃，短时短路温度250℃）。
2、电力电缆终端一般安装在室外。安装以后产品就暴露在大气中，夏天要承受阳光、冬天要承受冰雪；产品要承受可能产生的雷电冲击高电压（110kV电缆终端要求承受550kV冲击电压）；还要承受系统设备可能产生的操作过电压。 3、电缆附件产品的预期使用寿命一般要求大于30年（也有要求40年）。 目前我国电力电缆系统的故障率高出国外经济发达国家约10倍⑦， 电力电缆及附件在运行中期（5-25年）故障原因主要是电缆本体绝缘树枝状老化及电缆附件呼吸效应进潮发生沿面放电。运行后期（25年以后）主要是高压电缆本体绝缘树枝老化、电热老化，电缆附件主要是材料老化。 硅橡胶材料用于电力电缆附件30年（40年）以后的性能是否稳定值得我们关注。 4、冷缩电缆附件对硅橡胶的特殊要求 我国10-35kV电力电缆附件使用量很大,目前使用量最大的又是冷缩电缆附件,预制式产品由于安装不方便使用量很少。
冷缩电缆附件对硅橡胶有一个重要的要求：扩张存放两年以后仍然可以复位，仍然可以收缩紧压在电缆绝缘上面,这个特殊要求是对我们研制硅橡胶技术人员的一个挑战.
5、在高电场作用下，硅橡胶绝缘体、应力控制体的相关电气性能变化还有待进行深入研究。近年我们看到了一个好的现象，国家电网武汉高压研究院、清华大学等科研机构加强了硅橡胶基本材料在各种条件下相关电性能的研究。
如国家电网电力科学研究院陈铮铮等指出硅橡胶若存在气泡缺陷及气隙裂纹缺陷时,电树枝起始电压均有下降；清华大学电机系，电力系统及发电设备安全控制和仿真国家重点实验聂琼指出在５０Ｈｚ～１３０ｋＨｚ这一较宽频率范围的交流电压作用下随着频率的升高，起树枝电压呈现出明显的阶段性下降特点。硅橡胶电树枝起始后，经过一定时间的生长主要发展为３种形态：树枝状电树、松枝状电树和丛状电树；华北电力大学梁英等指出极化电压、极化温度和极化时间等均对硅橡胶的TSC特性有一定影响；西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室贺 博等指出老化对于材料憎水性能的影响较明显，目照、雨淋、积污和冲刷等因素的差异形成的老化程度不同.
总的来讲：我国关于硅橡胶应用于电缆电缆附件方面的理论研究比较少。硅橡胶材料应用于电力方面的研究主要集中在外绝缘方向，针对内绝缘应用的空间电荷特性已经得到了关注，但对于电树枝老化特性，现场虽已发现，但相关的国内外研究却鲜见报道，导致对硅橡胶的电树枝老化成因及电树枝老化破坏机理缺乏认识。
我们期待有更多的科研机构来研究新型低粘度高强度液体高温硫化硅橡胶的电气性能变化规律。期待有更先进的硅橡胶材料的出现，以便于进一步提高我国高压电力电缆附件产品的质量。
(本资料取材于(第七届)有机硅精细化学品暨硅橡胶标准化、通用化技术交流会 上海永锦电气集团公司 柯德刚、 杜成龙会议论文。由有机硅论坛负责整理）
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