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高壓交聯電力電纜附件選型的若干問題(二)

發布日期:2016-6-22?|?關注:

(3)采用一種非橡膠應力錐,在設計上它既能提供可靠的應力控制又能避開應力錐與電纜絕緣直接接觸。典型的結構是美國G&W公司設計的產品,在我國已經有不少用戶。圖3為這種結構用在戶外終端的結構示意圖(用在GIS終端上的設計與此相同)。應力錐用鋁合金成型,表面噴鍍一定厚度的環氧樹脂。由圖3可見,這種結構的應力錐與電纜絕緣不直接接觸,因此可以允許配套電纜有較大的直徑和偏心度的制造公差。另外,這類終端在工廠內已經把主要的零部件瓷套管、應力錐、頂蓋、底盤和油壓調整裝置等都裝配好,并且充滿絕緣油。安裝時,當把電纜端部準備好后,把預制終端套人電纜即可。

  上述3種結構各有所長,均達到了實用化水平,并都已經有比較成熟的使用經驗。

  GIS終端的基本結構與各公司的戶外終端相似。由于GIS是在全封閉環境下運行,可以免受大氣條件和污穢的影響,加上SF6氣體的良好絕緣特性,所以GIS終端的外絕緣采用環氧樹脂套管,其尺寸比戶外終端瓷套小得多。它的內絕緣用的應力錐和絕緣油與戶外終端相似。在圖1和圖3的GIS電纜終端的環氧樹脂套管內充有絕緣油,稱為濕式(或充油式)GIS電纜終端。圖2的GIS終端內,不灌注絕緣油,稱干式GIS電纜終端。

  國際電工委員會制定了IEC60859標準,規范GIS電纜終端與GIS開關設備間的相互配合尺寸,同時明確了電纜制造廠與開關制造廠的各自供貨的范圍。因此,凡是按照IEC60859標準設計制造的GIS電纜終端都可以安裝在任何廠商制造的標準型GIS開關設備上。IEC60859標準的最早版本是1986年頒布的,標準號是IEC859-1986,該標準規定GIS電纜終端不分濕式或干式,在電纜倉內的高度L8:是相同的。如110kVGIS電纜終端的L8=757土1。之后這一標準幾經修改,1999年頒布的最新版本IEC60859-1999明確了GIS電纜終端分為濕式和干式二種類型?,F行標準中,110kV濕式GIS電纜終端的工:仍為757±1,而110kV干式GIS電纜終端的工:為470±1。

  變壓器終端的基本結構與GIS終端的基本結構十分相似,但是變壓器油與SF6氣體的電容率(介電常數)不同,因而整個終端的電場分布也不完全相同。另外,變壓器油的擊穿強度也較SF6氣體低。事實上,大多數制造廠采用的是改變變壓器終端套管高壓屏蔽罩的形狀調整電場分布,達到盡可能使變壓器終端與GIS終端相同的結構。

  隨著硅橡膠在電氣絕緣領域成功地使用,人們開始把硅橡膠的應用拓展到電纜終端的外絕緣領域。首先人們采用硅橡膠復合套管代替瓷套作為戶外終端的外絕緣。復合套管質量小,有優良的防爆性,保證了周圍人員和設備的安全。因此,它的出現受到普遍地關注,特別是使用在人口或設備密集地點。

  20世紀90年代末,一種新型的全預制干式合成絕緣戶外電纜終端問世。瑞士Nexans公司開發的123kV全干式軟性合成絕緣戶外終端結構示意見圖4。不久,國內長沙電纜附件公司和廣東長園電纜附件公司相繼成功開發類似的產品。這種新型的戶外終端是集應力錐、傘裙和絕緣層于一體,成為一個整體預制件。這種結構極大地簡化了終端的安裝工序。在通常處理完電纜并壓接好接線桿后,將整個終端預制件套人電纜的絕緣上即成。北京國電四維電力技術公司開發的126kV干式合成絕緣戶外電纜終端是用一個電容錐控制終端的電場,其結構示意圖見圖5。從原理上講,電容錐控制電場的效果優于應力錐,但制造上比較麻煩。110kV電壓等級的電纜終端用應力錐已足可以有效控制電場,國外一般在275kV以上才使用電容錐式電纜終端。國內,在110kV電壓等級的充油電纜系統中使用過電容錐式電纜終

  端,取得令人滿意的效果。

  2.2中間接頭

  目前,國內外普遍使用的110kV及以上交聯電纜的預制型中間接頭是整體預制型結構,見圖6。早期使用過的繞包型接頭和組裝式預制型接頭已很少使用。

  整體預制型接頭是將接頭的半導電內屏蔽、主絕緣、應力錐和半導電外屏蔽在制造廠內預制成一個整體的接頭預制件?,F場安裝時,只要將整體的接頭預制件套在電纜絕緣上即成。接頭的安裝工藝簡單,安裝時間也短。同時,由于接頭絕緣是一個整體的預制件,接頭絕緣可以做出廠試驗檢驗制造質量。

  不同制造廠生產的整體預制型接頭,盡管結構類同,但安裝工藝有所不同,主要有以下幾種:

  (1)在導體連接前,先將接頭預制件套在被連接電纜一側的外屏蔽層上。在導體連接后,再將預制件拖拉至最終位置。這種工藝有一個缺點,接頭預制件在外半導電層上往復移動時,有可能將電纜上半導電材料的粒屑(安裝過程中用砂紙打磨電纜絕緣屏蔽層遺留下來的)帶到絕緣上,影響了界面的絕緣水平。雖然安裝時在預制件與電纜結合的界面上涂了硅脂,并且工藝上又規定了從套人到預制件至最終就位的時間不能超過2h,但這種危險性依然存在,安裝時應特別注意。為避免出現上述問題,因而出現了以下幾種安裝方法。

  (2)在導體連接前,先用機械方法將襯管子頂人預制件內,擴大預制件的內徑。再將擴徑后的預制件套至電纜的外半導電層上。連接好導體后,將預制件移至最終位置,再將擴徑管拔出。這樣就不會有將半導電材料帶到絕緣上的可能。另一種方法是將預制件的內徑擴得更大一些,直接將接頭套到電纜的外護套上,這一工藝不但解決了上述問題,而且縮短了外護套的剝切尺寸,也就縮短了接頭的長度。

  (3)應用壓縮氣體(氮氣)將接頭擴大,即在接頭和電纜間充人氮氣,形成一層氣膜后,將接頭推至預定位置。由于在界面上有一層氣膜減少了摩擦力,也就不會將半導電材料帶到絕緣上了。


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