高壓交聯(lián)電力電纜附件選型的若干問(wèn)題（三）

3選型的若干問(wèn)題

　　初人超高壓電纜附件領(lǐng)域的用戶，選型時(shí)容易進(jìn)入追求新潮的誤區(qū)，認(rèn)為新開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品一定比老產(chǎn)品好，其實(shí)不然。在上述圖1-圖5各類電纜終端中，每種結(jié)構(gòu)都具有一系列優(yōu)點(diǎn)，但也存在一些弱點(diǎn)。而且，某個(gè)結(jié)構(gòu)的某個(gè)特點(diǎn)，在某種使用場(chǎng)合下是優(yōu)點(diǎn)，在另一種使用場(chǎng)合也許成為不希望存在的缺點(diǎn)。

　　3．1硅橡膠復(fù)合套管和瓷套的選擇

　　圖1、圖2和圖3的各類終端都可以用硅橡膠復(fù)合套管代替瓷套作為戶外終端的外絕緣，制造廠也作出明碼標(biāo)價(jià)提供給用戶選擇。復(fù)合套管質(zhì)量小，方便了運(yùn)輸和現(xiàn)場(chǎng)安裝。與瓷套相比，復(fù)合套管的**優(yōu)點(diǎn)是有優(yōu)良的防爆性能。終端內(nèi)絕緣發(fā)生擊穿時(shí)，終端內(nèi)部壓力劇增，甚至使瓷套爆炸。瓷套是脆性材料，爆炸后的碎片會(huì)泱及周邊其他電氣設(shè)備和人員安全。柔性的復(fù)合絕緣材料正好能克服瓷套的這一弱點(diǎn)，保證了周圍人員和設(shè)備的安全。這是硅橡膠復(fù)合套管突出的優(yōu)點(diǎn)。然而，硅橡膠復(fù)合套管是有機(jī)復(fù)合材料，它的穩(wěn)定性比無(wú)機(jī)材料的瓷套差。由于復(fù)合套管投運(yùn)時(shí)間還不長(zhǎng)，這一點(diǎn)尚未積累足夠的、運(yùn)行令人信服的資料。我們可以參考材質(zhì)與之類同的線路絕緣子運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。

　　我國(guó)輸變電設(shè)備約200萬(wàn)支復(fù)合絕緣子的十幾年的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)證明，硅橡膠復(fù)合絕緣材料的機(jī)械特性、電氣性能和穩(wěn)定特性等均能滿足運(yùn)行要求。但是，根據(jù)線路絕緣子的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，復(fù)合絕緣子在運(yùn)行一定年限后會(huì)出現(xiàn)增水性下降、機(jī)械特性下降、電氣性能下降、密封劣化等現(xiàn)象。文獻(xiàn)[1]對(duì)全國(guó)各地區(qū)已運(yùn)行1-11年的不同電壓等級(jí)的復(fù)合絕緣子進(jìn)行調(diào)查，發(fā)現(xiàn)不少絕緣子的表面增水性減弱，傘套材料脆化、硬化、粉化、開(kāi)裂、傘裙材料起痕、樹(shù)枝狀通道、損蝕，傘裙變形嚴(yán)重。不同地區(qū)劣化程度不一樣。文章認(rèn)為，這說(shuō)明大氣條件對(duì)復(fù)合絕緣子的劣化有較大影響。另一方面，文章也指出，相同運(yùn)行條件下，不同制造廠的產(chǎn)品的劣化程度也不一樣。

　　正確的選擇應(yīng)根據(jù)實(shí)際的使用條件確定，比如在大城市人口和設(shè)備密集地區(qū)，硅橡膠復(fù)合套管的防爆性突現(xiàn)了重要性；相反，在一些氣候條件惡劣的地區(qū)，選用瓷套也許更合適，因?yàn)榻K端爆炸的幾率很小。

　　3．2全預(yù)制干式合成絕緣戶外終端和傳統(tǒng)預(yù)制式終端的選擇

　　全預(yù)制干式合成絕緣戶外終端的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、質(zhì)量小，特別是現(xiàn)場(chǎng)安裝十分方便。由于終端內(nèi)不存在絕緣油和氣，徹底消除了油、氣泄漏的可能，給用戶一種沒(méi)有隱患的安全感。柔性的結(jié)構(gòu)又允許它以橫、豎或任何方向安裝使用。圖4、圖5所示的全預(yù)制干式合成絕緣戶外終端都通過(guò)了嚴(yán)格的鑒定試驗(yàn)，并且也安全地運(yùn)行了一定時(shí)間，已經(jīng)證明了這種類型的終端能滿足運(yùn)行要求。今后，在我國(guó)110kV電壓等級(jí)的電纜系統(tǒng)中還會(huì)繼續(xù)使用。但這并不是證明它的結(jié)構(gòu)完美無(wú)缺，或有可能淘汰傳統(tǒng)預(yù)制式終端結(jié)構(gòu)。

　　除了存在3．1中討論到的有機(jī)復(fù)合材料作外絕緣的一些缺點(diǎn)外，還有一個(gè)令人關(guān)注的電場(chǎng)問(wèn)題。圖7、圖1的傳統(tǒng)預(yù)制式戶外終端電場(chǎng)分布的計(jì)算結(jié)果。從圖上不難看出，應(yīng)力錐附近的等位線最密集，是電纜終端電場(chǎng)最集中的部位。眾所周知，絕緣界面的絕緣強(qiáng)度比絕緣材料本體低。因此，在設(shè)計(jì)終端內(nèi)絕緣時(shí)，設(shè)計(jì)者總是盡可能地把絕緣界面處置在電場(chǎng)分布相對(duì)比較均勻和電場(chǎng)強(qiáng)度相對(duì)較弱的地方。

　　先看圖1傳統(tǒng)預(yù)制式戶外終端，應(yīng)力錐附近有這樣幾個(gè)絕緣界面(由中心向四周)：應(yīng)力錐的橡膠絕緣與絕緣油界面；絕緣油與瓷套內(nèi)壁界面；瓷套外壁與大氣界面。其中，界面1即應(yīng)力錐的橡膠絕緣與絕緣油的界面等位線最密集，說(shuō)明這里電場(chǎng)最集中。然而，應(yīng)力錐的橡膠與絕緣油的界面電氣強(qiáng)度還是比較高的，而且也很穩(wěn)定。界面的電氣強(qiáng)度**的部位是界面3，即瓷套外壁與大氣界面，而且受污穢、水分、紫外線等大氣條件的影響，絕緣強(qiáng)度不穩(wěn)定。但是這里的等位線密度比界面1疏松得多，也即電場(chǎng)強(qiáng)度弱得多。因此，整個(gè)

　　終端的電場(chǎng)分布十分合理，電場(chǎng)集中的部位用高強(qiáng)度介質(zhì)(包括界面)，介質(zhì)強(qiáng)度差的部位，電場(chǎng)強(qiáng)度不高。

　　再看圖4的全預(yù)制干式戶外終端。定性地分析，圖4的全預(yù)制干式戶外終端應(yīng)力錐橡膠的沿面上的電場(chǎng)分布應(yīng)該與圖6的計(jì)算結(jié)果接近。事實(shí)上，設(shè)計(jì)者為了降低這部分的場(chǎng)強(qiáng)，調(diào)整了應(yīng)力錐形狀和增加了應(yīng)力錐的尺寸(主要是絕緣橡膠的厚度)，但是這些都不會(huì)大幅度降低該處電場(chǎng)分布。應(yīng)力錐的橡膠界面還是處于高場(chǎng)強(qiáng)下。必須注意，這種結(jié)構(gòu)的應(yīng)力錐表面是直接暴露在大氣中，不僅界面的絕緣強(qiáng)度低而且受污穢、水分、紫外線等大氣條件的影響，絕緣強(qiáng)度不穩(wěn)定。可以推斷，特別是在重污穢地區(qū)或紫外線強(qiáng)烈的南方，長(zhǎng)時(shí)間老化之后，絕緣性能會(huì)有所下降。

　　從上述2個(gè)分析例子可以看到，眾多類型的電纜附件，各有所長(zhǎng)，很難確定哪一種**或哪一種最差，這也是這些電纜附件能在近十多年時(shí)間里并存發(fā)展的原因。電纜附件的選型應(yīng)該根據(jù)實(shí)際使用要求決定，不必盲目追求新潮，適用才是**。

　　3．3不要簡(jiǎn)單地認(rèn)為安裝工藝越簡(jiǎn)單越好

　　有的用戶選型時(shí)容易把安裝施工的方便性置于太重要的位置。超高壓電纜附件有一個(gè)特點(diǎn)：制造廠在出廠時(shí)提供的是橡膠預(yù)制應(yīng)力錐、瓷套、絕緣油等零部件和材料，在現(xiàn)場(chǎng)安裝后才成為成品--完整的、保證質(zhì)量的附件產(chǎn)品。因此，安裝施工是保證整個(gè)產(chǎn)品質(zhì)量的十分重要的部分?？梢赃@么說(shuō)，同一套產(chǎn)品，不同水平的施工人員安裝的結(jié)果，產(chǎn)品的水平也不一樣。好的安裝工藝對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境要求和對(duì)操作工人技術(shù)水平要求相對(duì)比較低，安裝質(zhì)量容易控制，產(chǎn)品質(zhì)量容易保障。嚴(yán)格講，超高壓電纜附件的安裝是制造廠工作的一部分，而不是用戶的工作。對(duì)用戶來(lái)說(shuō)，重要的是安裝后的附件產(chǎn)品的可靠性。

　　當(dāng)然，確保所選附件的可靠性，除了正確選型外，還涉及到生產(chǎn)制造、施工安裝和試驗(yàn)驗(yàn)收等一系列問(wèn)題。安裝工藝簡(jiǎn)便與否確實(shí)是電纜附件選型的一個(gè)重要條件，但是沒(méi)有必要把安裝施工的方便性置于太重要的位子。

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