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高压交联电缆附件的选型指导

来源:mgm美高梅79906 发布时间:2020-07-31

很多新用户,选型时喜欢“新潮”的产品,认为新开发的产品一定比老产品好。其实,每种结构的电缆附件都具有一系列优点,但也存在一些弱点。而且,某个结构的某个特点,在某种使用场合下是优点,在另一种使用场合也许成为不希望存在的缺点。下面实例解释下:


硅橡胶复合套管和瓷套的选择:各类终端都可以用硅橡胶复合套管代替瓷套作为户外终端的外绝缘,制造厂也作出明码标价提供给用户选择。


案例一、硅橡胶复合套管和瓷套的选择


126kV全干式电容锥户外终端结构示意图.jpg

126kV全干式电容锥户外终端结构示意图


复合套管与瓷套相比,存在的优点:


复合套管重量轻,方便运输和现场安装。与瓷套相比,复合套管的最大优点是有优良的防爆性能。终端内绝缘发生击穿时,终端内部压力剧增,甚至使瓷套爆炸。瓷套是脆性材料,爆炸后的碎片会殃及周边其它电气设备和人员安全。这种事故曾发生过多起。柔性的复合绝缘材料正好能克服瓷套的这一弱点,保证了周围的人员和设备的安全。这是硅橡胶复合套管突出的优点。


硅橡胶复合套管缺点:


硅橡胶复合套管是有机复合材料,它的稳定性比无机材料的瓷套差。由于复合套管投运时间还不长,这一点尚未积累足够的、运行令人信服的资料。我们可以参考材质与之类同的线路绝缘子运行经验。


硅橡胶复合绝缘材料的机械特性、电气性能和稳定特性等均能满足运行要求。今后,在我国输变电设备中还会得到大量使用复合绝缘材料作为外绝缘材料。但是,根据线路绝缘子的运行经验,复合绝缘子在运行一定年限后会出现憎水性、机械特性和电气性能下降,密封劣化等现象。


硅橡胶复合套管的长期老化性能比不上瓷套,后者在输变电行业已成功地使用了百余年的历史,足以证明它的可靠性——电气性能、机械强度及耐气侯性能都十分稳定。因此,至少目前不会存在硅橡胶复合套管淘汰瓷套的可能。


推荐方案:


正确的选择应根据实际的使用条件确定,比如在大城市人口和设备密集地区,硅橡胶复合套管的防爆性凸现了重要性;相反,在一些气候条件恶劣的地区,选用瓷套也许更合适,因为终端爆炸的几率毕竟很小。


案例二、全预制干式合成绝缘户外终端和传统预制式终端的选择:


全预制干式合成绝缘户外终端的优点:


全预制干式合成绝缘户外终端的结构简单、重量轻,特别是现场安装十分方便。由于终端内不存在绝缘油和气,彻底消除了油、气泄漏的可能,给用户一种没有隐患的安全感。柔性的结构又允许它以横、竖或任何方向安装使用。


全预制干式合成绝缘户外终端通过了严格的鉴定试验,并且也安全地运行了一定时间,已经证明了这种类型的终端能满足运行要求。今后,在我国110kV电压等级的电缆系统中还会继续得到使用。但这并不是证明它是完美无缺的结构,或者有可能淘汰传统预制式终端结构。


全预制干式合成绝缘户外终端的缺点:


除了存在有机复合材料作外绝缘的一些缺点外,还有一个令人关注的电场问题。

110kV户外终端电场分布(等位线).jpg

图6 110kV户外终端电场分布(等位线)


计算结果1—屏蔽罩 2—电缆绝缘 3—绝缘油 4—橡胶应力锥绝缘5—橡胶应力锥的导电体 6—瓷套管


图6示出图1的传统预制式户外终端电场分布的计算结果。从图中不难看出,应力锥附近的等位线最密集是电缆终端电场最集中的部位。众所周知,绝缘界面的绝缘强度比绝缘材料本体低。因此,在设计终端内绝缘时,设计者总是尽可能地把绝缘界面处置在电场分布相对比较均匀和电场强度相对较弱的地方。


先看传统预制式户外终端(图6),应力锥附近有这样几个绝缘界面(由中心向外周):


①应力锥的橡胶绝缘与绝缘油;


②绝缘油与瓷套内壁;


③瓷套外壁与大气。


其中,


界面①,即应力锥的橡胶绝缘与绝缘油的界面等位线最密集,说明这里电场最集中。然而,应力锥的橡胶与绝缘油的界面电气强度还是比较高的,而且也很稳定。界面的电气强度最低的部位是界面③瓷套外壁与大气,而且受污秽、水分、紫外线等大气条件的影响,绝缘强度不稳定。但是这里的等位线密度比界面①疏松得多,也即电场强度弱得多。因此,整个终端的电场分布十分合理,电场集中的部位用高强度介质(包括界面),介质强度差的部位,电场强度不高。


注:


从上述两个分析例子可以看到,众多类型的电缆附件,各有所长,很难确定哪一种最佳或哪一种最差,这也是这些电缆附件能在近十多年时间里并存发展的原因。电缆附件的选型应该根据实际使用要求决定,不必盲目追求“新潮”,适用才是最好。


热缩电缆附件3


综上所述:


初入高压电缆附件领域的用户,选型时容易把安装施工的方便性置于太重要的位子。高压电缆附件有一个特点。制造厂在出厂时提供的是橡胶预制应力锥、瓷套、绝缘油等零部件,在现场安装后才成为成品——完整的、保证质量的附件产品。因此,安装施工确实是整个产品质量的十分重要的部分。可以这么说,同一套产品,不同水平的施工人员安装的结果,产品的水平也不一样。高压交联电缆附件的选型指导总结如下:


1、好的安装工艺对现场环境要求和对操作工人技术水平要求相对比较低,安装质量容易控制,产品质量容易保障。


2、严格讲,高压电缆附件的安装是制造厂工作的一部分,而不是用户的工作。对用户来说,重要的是安装后的附件产品的可靠性。


3、可靠性永远是电缆工程的第一重要的考虑因素。在可靠性的基础上才谈得上安装施工的方便性和价格的贵贱,否则得到的将是最大的麻烦和最昂贵的代价。当然,确保所选附件的可靠性,除了正确选型外,还有涉及生产制造、施工安装和试验验收等一系列问题。


4、安装工艺简便与否确实是电缆附件选型的一个重要的条件,但是没有必要把安装施工的方便性置于太重要的位子。