高壓交聯(lián)電力電纜附件選型的若干問題（二）

(3)采用一種非橡膠應(yīng)力錐，在設(shè)計上它既能提供可靠的應(yīng)力控制又能避開應(yīng)力錐與電纜絕緣直接接觸。典型的結(jié)構(gòu)是美國G&W公司設(shè)計的產(chǎn)品，在我國已經(jīng)有不少用戶。圖3為這種結(jié)構(gòu)用在戶外終端的結(jié)構(gòu)示意圖(用在GIS終端上的設(shè)計與此相同)。應(yīng)力錐用鋁合金成型，表面噴鍍一定厚度的環(huán)氧樹脂。由圖3可見，這種結(jié)構(gòu)的應(yīng)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(nèi)已經(jīng)把主要的零部件瓷套管、應(yīng)力錐、頂蓋、底盤和油壓調(diào)整裝置等都裝配好，并且充滿絕緣油。安裝時，當(dāng)把電纜端部準(zhǔn)備好后，把預(yù)制終端套人電纜即可。

　　上述3種結(jié)構(gòu)各有所長，均達到了實用化水平，并都已經(jīng)有比較成熟的使用經(jīng)驗。

　　GIS終端的基本結(jié)構(gòu)與各公司的戶外終端相似。由于GIS是在全封閉環(huán)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(huán)氧樹脂套管，其尺寸比戶外終端瓷套小得多。它的內(nèi)絕緣用的應(yīng)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(huán)氧樹脂套管內(nèi)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(nèi)，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(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范GIS電纜終端與GIS開關(guān)設(shè)備間的相互配合尺寸，同時明確了電纜制造廠與開關(guān)制造廠的各自供貨的范圍。因此，凡是按照IEC60859標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計制造的GIS電纜終端都可以安裝在任何廠商制造的標(biāo)準(zhǔn)型GIS開關(guān)設(shè)備上。IEC60859標(biāo)準(zhǔn)的最早版本是1986年頒布的，標(biāo)準(zhǔn)號是IEC859-1986，該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定GIS電纜終端不分濕式或干式，在電纜倉內(nèi)的高度L8：是相同的。如110kVGIS電纜終端的L8=757土1。之后這一標(biāo)準(zhǔn)幾經(jīng)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(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)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(jié)構(gòu)與GIS終端的基本結(jié)構(gòu)十分相似，但是變壓器油與SF6氣體的電容率(介電常數(shù))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(shù)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(diào)整電場分布，達到盡可能使變壓器終端與GIS終端相同的結(jié)構(gòu)。

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

　　20世紀(jì)90年代末，一種新型的全預(yù)制干式合成絕緣戶外電纜終端問世。瑞士Nexans公司開發(fā)的123kV全干式軟性合成絕緣戶外終端結(jié)構(gòu)示意見圖4。不久，國內(nèi)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(fā)類似的產(chǎn)品。這種新型的戶外終端是集應(yīng)力錐、傘裙和絕緣層于一體，成為一個整體預(yù)制件。這種結(jié)構(gòu)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(yù)制件套人電纜的絕緣上即成。北京國電四維電力技術(shù)公司開發(fā)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(jié)構(gòu)示意圖見圖5。從原理上講，電容錐控制電場的效果優(yōu)于應(yīng)力錐，但制造上比較麻煩。110kV電壓等級的電纜終端用應(yīng)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(nèi)，在110kV電壓等級的充油電纜系統(tǒng)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(nèi)外普遍使用的110kV及以上交聯(lián)電纜的預(yù)制型中間接頭是整體預(yù)制型結(jié)構(gòu)，見圖6。早期使用過的繞包型接頭和組裝式預(yù)制型接頭已很少使用。

　　整體預(yù)制型接頭是將接頭的半導(dǎo)電內(nèi)屏蔽、主絕緣、應(yīng)力錐和半導(dǎo)電外屏蔽在制造廠內(nèi)預(yù)制成一個整體的接頭預(yù)制件?，F(xiàn)場安裝時，只要將整體的接頭預(yù)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(yù)制件，接頭絕緣可以做出廠試驗檢驗制造質(zhì)量。

　　不同制造廠生產(chǎn)的整體預(yù)制型接頭，盡管結(jié)構(gòu)類同，但安裝工藝有所不同，主要有以下幾種：

　　(1)在導(dǎo)體連接前，先將接頭預(yù)制件套在被連接電纜一側(cè)的外屏蔽層上。在導(dǎo)體連接后，再將預(yù)制件拖拉至最終位置。這種工藝有一個缺點，接頭預(yù)制件在外半導(dǎo)電層上往復(fù)移動時，有可能將電纜上半導(dǎo)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(yù)制件與電纜結(jié)合的界面上涂了硅脂，并且工藝上又規(guī)定了從套人到預(yù)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(yīng)特別注意。為避免出現(xiàn)上述問題，因而出現(xiàn)了以下幾種安裝方法。

　　(2)在導(dǎo)體連接前，先用機械方法將襯管子頂人預(yù)制件內(nèi)，擴大預(yù)制件的內(nèi)徑。再將擴徑后的預(yù)制件套至電纜的外半導(dǎo)電層上。連接好導(dǎo)體后，將預(yù)制件移至最終位置，再將擴徑管拔出。這樣就不會有將半導(dǎo)電材料帶到絕緣上的可能。另一種方法是將預(yù)制件的內(nèi)徑擴得**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(yīng)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(yù)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(dǎo)電材料帶到絕緣上了。

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