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高壓電纜頭的基本要求及電場分布原理

發(fā)布時(shí)間:2020-03-26 13:51:23 來源:上海金鐘默特電氣有限公司

    電纜終端頭是將電纜與其他電氣設(shè)備連接的部件,電纜中間頭是將兩根電纜連接起來的部件,電纜終端頭與中間頭統(tǒng)稱為電纜附件。電纜附件應(yīng)與電纜本體一樣能長期安全運(yùn)行,并具有與電纜相同的使用壽命。良好的電纜附件應(yīng)具有以下性能:

    線芯聯(lián)接好:主要是聯(lián)接電阻小而且聯(lián)接穩(wěn)定,能經(jīng)受起故障電流的沖擊;長期運(yùn)行后其接觸電阻不應(yīng)大于電纜線芯本體同長度電阻的1.2倍;應(yīng)具有一定的機(jī)械強(qiáng)度、耐振動、耐腐蝕性能;此外還應(yīng)體積小、成本低、便于現(xiàn)場安裝。

    絕緣性能好:電纜附件的絕緣性能應(yīng)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(yīng)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。

    高壓電纜每一相線芯外均有一接地的(銅)屏蔽層,導(dǎo)電線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(dǎo)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。

    在做電纜插拔頭時(shí),剝?nèi)チ似帘螌?,改變了電纜原有的電場分布,將產(chǎn)生對絕緣極為不利的切向電場(沿導(dǎo)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(yīng)力),用介電常數(shù)為20~30,體積電阻率為108~1012ω?cm材料制作的電應(yīng)力控制管(簡稱應(yīng)力管),套在屏蔽層斷口處,以分散斷口處的電場應(yīng)力(電力線),保證電纜能可靠運(yùn)行。

    要使電纜可靠運(yùn)行,電纜插拔頭制作中應(yīng)力管非常重要,而應(yīng)力管是在不破壞主絕緣層的基礎(chǔ)上,才能達(dá)到分散電應(yīng)力的效果。在電纜本體中,芯線外表面不可能是標(biāo)準(zhǔn)圓,芯線對屏蔽層的距離會不相等,根據(jù)電場原理,電場強(qiáng)度也會有大小,這對電纜絕緣也是不利的。為盡量使電纜內(nèi)部電場均勻,芯線外有一外表面圓形的半導(dǎo)體層,使主絕緣層的厚度基本相等,達(dá)到電場均勻分布的目的。

    在主絕緣層外,銅屏蔽層內(nèi)的外半導(dǎo)體層,同樣也是消除銅屏蔽層不平,防止電場不均勻而設(shè)置的。

    為盡量使電纜在屏蔽層斷口處電場應(yīng)力分散,應(yīng)力管與銅屏蔽層的接觸長度要求不小于20mm,短了會使應(yīng)力管的接觸面不足,應(yīng)力管上的電力線會傳導(dǎo)不足(因?yàn)閼?yīng)力管長度是一定的),長了會使電場分散區(qū)(段)減小,電場分散不足。一般在20~25mm左右。

    在做中間接頭時(shí),必須把主絕緣層也剝?nèi)ヒ徊糠郑揪€用銅接管壓接后,用填料包平(圓)。有二種制作方法:

    熱縮套管:用熱縮材料制作的主絕緣套管縮住,主絕緣套管外縮半導(dǎo)體管,再包金屬屏蔽層,最后外護(hù)套管。

    預(yù)制式附件:所用材料一般為硅橡膠或乙丙橡膠。為中空的圓柱體,內(nèi)孔壁是半導(dǎo)體層,半導(dǎo)體層外是主絕緣材料。

    預(yù)制式安裝要求比熱縮的高,難度大。管式預(yù)制件的孔徑比電纜主絕緣層外徑小2~5mm。中間接頭預(yù)制管要兩頭都套在電纜的主絕緣層外,各與主絕緣層連接長度不小于10mm。電纜主絕緣頭上不必削鉛筆頭(在電纜芯線上盡量留半導(dǎo)體層)。銅接管表面要處理光滑,包適量填料。

    關(guān)鍵技術(shù)問題:附件的尺寸與待安裝的電纜的尺寸配合要符合規(guī)定的要求。另外也需采用硅脂潤滑界面,以便于安裝,同時(shí)填充界面的氣隙,消除電暈。預(yù)制附件一般靠自身橡膠彈力可以具有一定密封作用,有時(shí)可采用密封膠及彈性夾具增強(qiáng)密封。預(yù)制管外面同熱縮的一樣,半導(dǎo)體層和銅屏蔽層,最外面是外護(hù)層。

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