110KV電纜終端結(jié)構(gòu)及安裝

110KV電纜終端結(jié)構(gòu)及安裝 2011年05月 電纜終端頭簡介 中文名稱 電纜終端頭英文名稱 cabletermin定義 電力電纜線路兩端與其他電氣設(shè)備連接的裝置 電纜終端頭基本要求 1 電氣性能線芯連接好 主要是連接電阻小而且連接穩(wěn)定 能經(jīng)受起故障電流的沖擊 長期運行后其接觸電阻不應大于電纜芯本體同長度電阻的1 2倍 絕緣性能好 電纜附件的絕緣性能應不低于電纜本體 所用絕緣材料的介質(zhì)損耗要低 在結(jié)構(gòu)上應對電纜附件中電場的突變能完善處理 有改變電場分布的措施 2 機械性能應具有一定的機械強度 耐振動 耐腐蝕性能 此外還應體積小 成本低 便于現(xiàn)場安裝 能在各種惡劣的環(huán)境條件下長期使用 具有重量輕 安裝方便等優(yōu)點 電纜終端頭廣泛應用于電力 石油化工 冶金 鐵路港口和建筑各個領(lǐng)域 1 環(huán)氧套管 2 應力錐 3 錐托組件 4 869標準接口5 757延長桿 6 接線端子 7 應力錐擋環(huán) 8 密封圈 9 緊壓螺母 10 尾管 11 熱縮管12 觸頭 電纜終端主要結(jié)構(gòu) 主要作業(yè)流程 前期準備 電纜處理 表面處理 裝配應力錐 裝配環(huán)氧套管 壓接接線端子 組裝終端 抽真空 充SF6 檢測微水 交流耐壓試驗 試運行24h 高壓電纜每一相線芯外均有一接地的 銅 屏蔽層 導電纜芯與屏蔽層之間形成徑向分布的電場 也就是說 正常電纜的電場只有從 銅 導線沿半徑向 銅 屏蔽層的電力線 沒有芯線軸向的電場 電力線 電場分布是均勻的 電場分布原理 在做電纜頭時 剝?nèi)チ似帘螌?改變了電纜原有的電場分布 將長生對絕緣極為不利的切向電場 沿導線軸向的電力線 在剝?nèi)テ帘螌有揪€的電力線向屏蔽層斷口處集中 那么在屏蔽層斷口處就是電纜最容易擊穿的部位 電纜最容易擊穿的屏蔽層斷口處 我們采取分散這集中的電力線 電應力 用介電常數(shù)為20 30 體積電阻率為108 1012 CM材料制作的電應力控制管 簡稱應力管 套在屏蔽層斷口處 以分散斷口處的電場應力 電力線 保證電纜能可靠運行 電力線分布情況 電纜終端電應力控制方法 電應力控制是中高壓電纜附件設(shè)計中的極為重要的部分 應力控制是對電纜附件內(nèi)部的電場分布和電場強度實行控 對于電纜終端而言 電場畸變最為嚴重 影響終端運行可靠性最大的是電纜外屏蔽切斷處 電纜中間接頭電場畸變的影響 除了電纜外屏蔽切斷處 還有電纜末端絕緣切斷處 為了改善電纜絕緣屏蔽層切斷處的電應力分布 一般采用以下幾種方法 一 參數(shù)控制法 采用高介電常數(shù)材料緩解電場應力集中高介電常數(shù)材料 采用應力控制層 其原理是采用合適的電氣參數(shù)的材料復合在電纜末端屏蔽切斷處的絕緣表面上 以改變絕緣表面的電位分布 從而達到改善電場的目的 另一方法是增大屏蔽末端絕緣表面電容 Cs 從而降低這部分的容抗 也能使電位降下來 容抗減小會使表面電容電流增加 但不會導致發(fā)熱 由于電容正比于材料的介電常數(shù) 也就是說要想增大表面電容 可以在電纜屏蔽末端絕緣表面附加一層高介電常數(shù)的材料 二 幾何形狀法 通過改變電纜附件中電壓集中處的幾何形狀來改變電場分布 降低該處的電場強度 如包應力錐 預制應力錐 削鉛筆頭 脹喇叭口等 應力錐設(shè)計是常見的方法 從電氣的角度上來看也是最可靠的最有效的方法 應力錐通過將絕緣屏蔽層的切斷處進行延伸 使零電位形成喇叭狀 改善了絕緣屏蔽層的電場分布 降低了電暈產(chǎn)生的可能性 減少了絕緣的破壞 保證了電纜的運行壽命 采用應力錐設(shè)計的電纜附件有繞包式終端 預制式終端 冷縮式終端 有關(guān)絕緣的三個問題 從交聯(lián)聚乙烯電纜的結(jié)構(gòu)中可以看出 在電纜主絕緣層外面有一層外半導體和銅屏蔽 如果電纜中這層外半導體層和銅屏蔽不存在 那么電纜會不會發(fā)生絕緣擊穿 在電纜結(jié)構(gòu)上的所謂 屏蔽 實質(zhì)上市一種改善電場分布的措施 電纜導體由根導線絞合而成 它與絕緣層之間易形成氣隙 導體表面不光滑 會造成電場集中 在導體表面加一層半導電材料的屏蔽層 它與被屏蔽的導體等電位并與絕緣層良好接觸 從而避免在導體與絕緣層之間發(fā)生局部放電 這一層屏蔽為內(nèi)屏蔽層 同樣在絕緣表面和護套接處也可能存在間隙 是引起局部放電的因素 故在絕緣層表面加一層半導電材料的屏蔽層 它與被屏蔽的絕緣層有良好接觸 與金屬護套等電位 從而避免在絕緣層與護套之間放生局部放電 這一層屏蔽為外屏蔽層 沒有金屬護套的擠包的金屬屏蔽層 這個金屬屏蔽層的作用 在正常運行時通過電容電流 當系統(tǒng)發(fā)生短路時 作為短路電流的通道 同時也起到屏蔽電場的作用 可見 如果電纜中這層外半導體層和銅屏蔽不存在 電纜發(fā)生絕緣擊穿的可能性就大 在電纜終端頭中必然有一小段電纜的外半導體和銅屏蔽層被剝除 那么該小段電纜是不是薄弱環(huán)節(jié) 制作電纜終端或接頭時剝除一小段屏蔽層主要目的是用來保證高壓對地的爬電距離的 這個屏蔽斷口處應力十分集中 是薄弱環(huán)節(jié) 必須采取適當?shù)拇胧┻M行應力處理 用應力錐或應力管等 能否通過少剝除外半導體和銅屏蔽層 盡量保留較長的外半導體和銅屏蔽層 的辦法來克服這個問題 保留較長外半導體和銅屏蔽層有什么壞處 剝除屏蔽層的長度以保證爬電距離 增強絕緣表面抗爬電能力為依據(jù) 屏蔽層剝切過長將增加施工的難度 增加電纜附件的成本完全沒有必要 高壓電纜的接地問題 電力安全規(guī)程規(guī)定 電氣設(shè)備非帶電的金屬外殼都要接地 因此電纜的鋁包或金屬屏蔽層都要接地 通常35KV及以下電壓等級的電纜都采用兩端接地方式 這是因為這些電纜大多數(shù)是三芯電纜 在正常運行中 流過三個線芯的電流總和為零 在鋁包金屬屏蔽層外基本上沒有磁鏈 這樣 在鋁包或金屬屏蔽層兩端就基本上沒有感應電壓 所以兩端接地后不會有感應電流流過鋁包或金屬屏蔽層 但是當電壓超過35KV時 大多數(shù)采用單芯電纜 單心電纜的線芯與金屬屏蔽的關(guān)系 可看作一個變壓器的初級繞組 當單芯電纜線芯通過電流時就會有磁力線交鏈鋁包或金屬屏蔽層 使它的兩端出現(xiàn)感應電壓 電纜很長時 護套上的感應電壓疊加起來可達到危機人生安全的程度 在線路發(fā)生短路故障 遭受操作過電壓或雷電沖擊時 屏蔽上會形成很高的感應電壓 甚至可能擊穿護套絕緣 因此單芯電纜不應兩端接地 按照GB50217 1994 電力工程電纜涉及規(guī)程 的要求 單芯電纜線路的金屬護套只有一點接地時 金屬護套任一點的感應電壓不應超過50 100V 未采取不能任意接觸金屬護套的安全措施時不大于50V 如采取了有效措施時 不得大于100V 并應對地絕緣 如果大于此規(guī)定電壓時 應采取金屬護套分段絕緣或絕緣后連接成交叉互聯(lián)的接線 為了減小單芯電纜線路對領(lǐng)近輔助電纜及通信電纜的感應電壓 應盡量采用交叉互聯(lián)接線 對于電纜長度不長的情況下 可采用單點接地的方式 為保護電纜護層絕緣 在不接地的一端應加裝護層保護器 高壓電纜線路的接地方式