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姜梦云的个人简历 - 高压交联电缆附件的现状 上海北樱电缆附件
浏览: 发布时间:19-10-09 置顶 收藏 删除 修改 举报   

性别:男 年龄:0岁 学历:本科 是否应届:应届 工作年限:3年

  

个人介绍

国内新建设的高压电缆工程,大多是采用预制型电缆附件。预制型电缆终端的种类很多,以下对国内外流行的主要类型及其结构特点进行评析。传统的预制型终端的内绝缘采用预制应力锥控制电场,外绝缘是瓷套管(或环氧树脂套管)。套管与应力锥之间一般都充以硅油或者聚丁烯、聚异丁烯之类的绝缘油。出厂时,制造厂提供的是橡胶预制应力锥、瓷套、绝缘油等零部件,在现场安装时再装配成终端。<a href="http://www.lsdlfj.cn/news/532.html" target="_self">现代预制型终端</a>有三种基本结构。
(1)将橡胶预制应力锥机械扩张后套在电缆绝缘上:
这种结构的特点是应力锥直接套在电缆绝缘上,依靠应力锥材料自身的弹性保持应力锥与电缆绝缘之间界面上的应力和电气强度。欧美一些国家的电缆制造厂商,如我国用户熟悉的瑞士Brugg,意大利Pirelli,法国Nexans,德国Siemens等公司以及我国沈阳电缆厂、上海三原电缆附件
公司、北京国电四维电力技术公司都有这种结构的产品。

图1所示的国产户外终端产品是这种结构的典型。它的外绝缘是瓷套(GIS终端一般用环氧树脂套管)。内绝缘是一个合成橡胶(硅橡胶或乙丙橡胶)预模制应力锥,瓷套(或环氧树脂套管)内注入合成绝缘油。
显然,这种结构简单。但是存在两个令人关心的技术问题:1)合成橡胶应力锥与浸渍油的相容性;2)在高电场和热场作用下,预模制的橡胶应力锥老化会引起界面压的变化(松弛),从而降低电气强度。以上两个问题实际上就是一个材料问题。合适的材料既可以使合成橡胶与浸渍油相容,又可以确保良好的老化性能。上述欧美国家的电缆制造厂商大量产品的长期安全运行经验可以证明这一点。
(2)采用弹簧压紧装置:
这种结构的结构特点是在应力锥上增加一套机械弹簧装置以保持应力锥与电缆之间界面上的应力恒定(如图2所示),辅以对付在高电场和热场作用下,橡胶应力锥老化后可能会引起的界面压力的变化(松弛)。这种结构还有一个很重要的特点,从图2可以看到它的橡胶应力锥与浸渍油基本隔离,从而消除了应力锥材料溶涨的可能性。

图2所示的在应力锥上增加弹簧装置的结构在设计上似乎更周全些。但是,结构复杂了,对制造和现场安装的要求都提高了,现场安装的时间也增加。
(3)采用一种非橡胶应力锥,在设计上它既能提供可靠的应力控制又能避开应力锥与电缆绝缘直接接触:
典型的结构是美国G&W公司设计的产品,在我国已经有不少用户。

图3示出这种结构的138kV交联电缆户外终端和GIS终端的结构示意。它在工厂内已经把主要的零部件:瓷套管、应力锥(成型铝合金喷镀环氧树脂)、顶盖、底盘和油压调整装置等都装配好,并且充满绝缘油。安装时,当把电缆端部准备好后,把预制终端套入电缆即可。从使用角度来看,这种结构可以允许配套电缆有较大的直径和偏心度的制造公差。
图3 138kV交联电缆户外终端结构示意(应力锥民电缆绝缘不直接接触)1—导体引出杆 2—屏蔽罩 3—密封环 4—绝缘油补偿装置 5—电缆绝缘 6—绝缘油 7—瓷套管 8—应力锥 9—密封环 10—支持绝缘子 11—尾管 12—环氧树脂套管 13—铝外壳 14—阀门 15—接地环
上述三种结构各有所长,均达到了实用化水平,都已经有比较成熟的使用经验:
1、GIS终端和变压器终端的基本结构与各公司的户外终端相似。由于GIS是在全封闭环境下运行,可以免受大气条件和污秽的影响,加上SF6气体的良好绝缘特性,所以GIS终端的外绝缘采用环氧树脂套管,其尺寸比户外终端瓷套小得多。它的内绝缘用的应力锥和绝缘油与户外终端相似。
2、在图1和图3的GIS电缆终端的环氧树脂套管内充有绝缘油,称为湿式(或充油式)GIS电缆终端。图2的GIS终端内,不灌注绝缘油,称干式GIS电缆终端。
3、为了规范GIS电缆终端与GIS开关设备的具体配合尺寸和明确电缆制造厂与开关制造厂的各自供货的范围,国际电工委员会制定了IEC859标准。因此,按照IEC859标准设计制造的GIS电缆终端都可以安装在任何厂商制造的标准型GIS设备上。
4、IEC859标准的最早版本是1986年颁布的,当时规定GIS电缆终端,不分湿式或干式,在电缆仓内的高度Ls是相同的。例如,110kVGIS电缆终端的Ls=757±1mm。之后该标准又几经修改,1999年颁布的最新版本IEC60859-1999明确了GIS电缆终端分为湿式和干式两种类型,110kV湿式GIS电缆终端的Ls仍为757±1mm。而110kV干式GIS电缆终端的Ls为470±1mm。
5、变压器终端的基本结构与GIS终端的基本结构十分相似,但是变压器油与SF6气体的电容率(介电常数)不同,因而整个终端的电场分布也不完全相同。另外,变压器油的击穿强度也较SF6气体低。事实上,大多数制造厂采用的是改变变压器终端套管高压屏蔽罩的形状调整电场分布,达到尽可能使变压器终端与GIS终端相同的结构。
6、随着硅橡胶在电气绝缘领域成功的使用,人们开始把硅橡胶的应用拓展到电缆终端的外绝缘领域。首先人们采用硅橡胶复合套管代替瓷套
作为户外终端的外绝缘。复合套管重量轻,有优良的防爆性,保证了周围的人员和设备的安全。因此,它的出现受到普遍地关注,特别是使用在
人口或设备密集地点。
上世纪90年代末,一种新型的全预制干式合成绝缘户外电缆终端问世。新型的户外终端是集应力锥、伞裙和绝缘层于一体,成为一个整体预制
件。这种结构极大地简化了终端的安装工序,即在通常处理完电缆并压接好接线杆后,将整个终端预制件套入电缆的绝缘上即成。
图4 123kV全干式软性合成绝缘户外终端结构示意(瑞士Nexans公司)
1—硅橡胶预制件(应力锥、伞裙和绝缘层成一体) 2—顶帽(屏蔽罩) 3—导体引出杆 4—泄漏电流收集环 5—接地极


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