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體結構、現場制做方法和突出特點。 關鍵詞:交聯聚乙烯電纜;電纜終端頭;有
機絕緣;沿面電壓分布 。近年來,我國已建立了十幾條交聯聚乙烯電纜生產線,已能生產出合格的66~110kV交聯聚乙烯電纜,但生產與之配套的電纜終端頭的廠家極少,目前應用的電纜終端頭大部分需要進口。無論國產的,還是進口的電纜終端頭價格都很昂貴。目前,國內外用于交聯聚乙烯電纜所用的終端頭多采用充油瓷套管,即在交聯聚乙烯電纜絕緣上套裝應力錐,再裝上瓷套,最后充入硅油或其它絕緣介質。這種方法普遍存在的問題是漏油、不利于防火、防爆、其維護工作量大,且在污穢條件下容易閃絡。因此,我們決心研制一種沿面電壓分布均勻、污閃電壓高、無油、無瓷、結構輕巧、價格便宜的干式電纜終端
頭。 實際上,我們研究“干式電纜終端頭”始于1972年,當時沈陽電業局在山洞中建立了一個變電站,施工中的最大困難是沒有220kV電纜終端頭。為此,我們提出了這種新式電纜終端頭的原理、結構并與電纜工區共同試制成功“干式電纜終端頭”。大約運行了一年,直到變壓器移出洞外為止。1990年,大連電業局要建戶內變電站,需要干式穿墻套管,我們就利用這一結構,截取一短段交聯聚乙烯電纜,在工廠中制做背靠背的2個電纜終端頭作穿墻套管使用,現在已有200多只這樣的穿墻套管在66kV和110kV電網上
安全運行了10余年1996年8月,在營口電業局的大力支持下,我們與電科院的廖蔚民、李桂軍等一起在蓋縣城后變電站制做了15個電纜終端頭,還在電纜上附設了貫穿式電流互感器,于當月投入電網運行,運行情況良好。以后又在貴陽、煙臺、泰安供電局,山東紀母島發電廠、深圳南山熱電廠、青島供電局等處110kV電網,以及在沈陽電業局、本溪電業局等66kV電網上運行。1999年12月26日通過國家電力公司鑒定,鑒定結論是:該電纜終端頭技術屬國內外首創,達到國際先
進水平,有推廣價值。 1 GDZ型干式高壓電纜終端頭的設計原一般高壓電纜終端頭屬于帶有強垂直分量的極不均勻電場。當達到一定的沿面電位梯度并存在較高的電壓變化速率時,法蘭處首先發生電暈,繼而產生刷狀放電、滑閃放電,最后形成閃絡。 GDZ型干式高壓電纜終端頭的設計原理,是沿電纜絕緣表面,從導電端到接地端沿軸向間斷地附設n個圓筒狀電極屏,構成n個串聯電容,如圖1所示,強迫電纜終端的表面電壓分布均勻,其等值電路如圖2所示。圖中,C0,C1,„,Cn中,Cn為第n個電容屏與第n-1個屏之間的電容;CK0,CK1,„,CKn中,CKn為第n個電容屏與導芯之間的電容。
上圖可以精心設計每一個電容屏的尺寸和屏間厚度,就可以使每2個電容屏之間的電壓降相等,就可以使沿面電壓分布基本均勻,從而大幅度提高起暈電壓和滑閃電壓,限制了放電的發生和發展。這些電容屏是具有不同電位,彼此絕緣、從導電端至接地端互相疊套的圓筒形電極。這種結構在改善軸向電場的同時,也改善了徑向電場,在提高電纜終端的閃絡電壓的同時,也提高了電纜終端的擊穿電壓。 樂觀向上,快樂每一天。
TOP 3# 大 中 小 發表于 2008-7-8 15:23 只看該作者
2 GDZ型電纜終端頭的結構 GDZ型電纜終端頭是由接線端子、等位體、導芯、電纜絕緣層、電容屏層、接地聯接層、外護套、傘裙及接地引線構成。 接線端子視其載流量大小選定,并與電纜導芯截面配合,可現有定型產品中選
擇;等位體是聯接導芯與第一個電容屏的金屬件;電容屏層是強制電纜終端頭表面電位分布均勻的重要結構,在被剝去半導電層的電纜絕緣表面上,沿軸向均勻地布置n個電容屏,即用絕緣材料固定若干個相互絕緣的金屬屏,從末屏上引出接地引線;用多相聚合物交聯輻射熱收縮材料制成的熱縮管緊緊固定在電容屏層之外,起到外護套作用。為了達到一定的泄漏比距的要求,外護套外還粘了一定數量的硅橡膠傘裙。 一般說來,現場的施工條件是比較復雜和惡劣的。首先要創造一個既清潔衛生又能控制濕度的施工環境,例如,利用專用的施工車,利用小型臨建房,或者利用密封性能較好的帳篷,把被施工的電纜終端頭插入房內,車內、房內或蓬內設置空
調器、吸濕機等設施,并有較好的采光及密封設施。
現場施工中應特別注意以下幾個問題:
(1)清潔衛生是電纜施工中最重要的環節,如有塵埃或其它雜物落在電纜終端頭的內絕緣上,會使局部放電量增大,會在運行中造成絕緣損壞或縮短電纜頭的壽
命。應設專人搞好衛生并監督施工人員嚴格執行衛生條例。
(2)控制環境濕度是保證電纜頭施工中不受潮的重要措施,而且要控制施工時
間,每個電纜頭應在規定的時間內施工完畢。
(3)嚴格按工藝規程及設計施工單進行施工,并建立施工責任制。
耐受電壓為相電壓40kV,而干式電纜終端頭的污穢耐受鹽密為0.3mg/cm2,污穢耐受電壓為線電壓69kV),也表現在運行方面,10年來,沒有一只干式電纜終端頭在
運行中發生過污閃。 4.4 局部放電性能好
這種有機絕緣薄膜組合絕緣具有非常好的局部放電特性。在一定范圍內隨著施加電壓的升高和時間的加長,局部放電起始電壓和局部放電量都沒有變化,數值非
常穩定,大量的運行和試驗數據均證實了這一結論。
4.5 介質損耗特性好
有機絕緣薄膜的組合絕緣的介質損耗特性也比油瓷絕緣、油紙絕緣或膠紙絕緣為好。我們開發的有機絕緣薄膜的組合絕緣的電纜終端頭,其介質損耗因數tanδ
值小于0.002,這一優良的特性將有利于延長套管的壽命。
4.6 老化性能好,預期壽命長
在型式試驗中,對66kV的試品,進行了“熱負荷循環試驗”。整個試驗過程中,在被試品上施加了2倍電壓并間斷施加額定電流,每8h為一周期,共126個周期,約1000多h。試驗結果認為壽命可達20年。值得提出的是,當做完66kV等級的“熱負荷循環試驗”后,又用此試品進行了110kV等級的“熱負荷循環試驗”,場強提高了約1.67倍。試驗前后的局部放電量和介質損耗因數仍沒有變化,最后又通過了工頻耐壓試驗,可見該產品有很大的絕緣裕度,有很長的壽命。 外護套及傘裙是由硅橡膠制成,這種硅橡膠傘裙的配方來自清華大學。他們在國內領先研究及開發了硅橡膠應用技術,制成合成絕緣子并在220~500kV電網中廣泛應用了13年。1996年還在國際權威的合成絕緣子試驗單位(瑞典輸電研究所),通過了5000h多因素人工加速老化試驗、1000h鹽霧法耐漏電起痕試驗、斜面法耐漏電起痕試驗及憎水性試驗。證明其硅橡膠傘裙具有很好的耐老化性、同時還具有良好的耐漏電起痕性、憎水性及憎水性遷移特性。在電氣性能和外護套材料方面都
通過了加速老化試驗,推算出此電纜終端頭的壽命大于20年。
4.7 價格低廉
有機絕緣干式電纜終端頭的價格低于進口和國產的電纜終端頭,約為進口終端頭價格的1/2,大量應用國產的干式電纜終端頭會給國家和企業節省大量的資金和
外匯。 從1990年開始至今,已有400多只66kV電纜終端頭在東北電網運行,200多只電纜終端頭在云南、山東、貴州、廣東等110kV電網運行,未出現任何事故。