高壓交聯(lián)電纜附件的選型指導2020-05-12 15:01:00

高壓交聯(lián)電纜附件的選型指導：

很多新用戶，選型時喜歡“新潮”的產(chǎn)品，認為新開發(fā)的產(chǎn)品一定比老產(chǎn)品好。其實，每種結(jié)構(gòu)的電纜附件都具有一系列優(yōu)點，但也存在一些弱點。而且，某個結(jié)構(gòu)的某個特點，在某種使用場合下是優(yōu)點，在另一種使用場合也許成為不希望存在的缺點。下面實例解釋下：

硅橡膠復合套管和瓷套的選擇：各類終端都可以用硅橡膠復合套管代替瓷套作為戶外終端的外絕緣，制造廠也作出明碼標價提供給用戶選擇。

案例一、硅橡膠復合套管和瓷套的選擇：

126kV全干式電容錐戶外終端結(jié)構(gòu)示意圖

復合套管與瓷套相比，存在的優(yōu)點：

復合套管重量輕，方便運輸和現(xiàn)場安裝。與瓷套相比，復合套管的最大優(yōu)點是有優(yōu)良的防爆性能。終端內(nèi)絕緣發(fā)生擊穿時，終端內(nèi)部壓力劇增，甚至使瓷套爆炸。瓷套是脆性材料，爆炸后的碎片會殃及周邊其它電氣設(shè)備和人員安全。這種事故曾發(fā)生過多起。柔性的復合絕緣材料正好能克服瓷套的這一弱點，保證了周圍的人員和設(shè)備的安全。這是硅橡膠復合套管突出的優(yōu)點。

硅橡膠復合套管缺點：

硅橡膠復合套管是有機復合材料，它的穩(wěn)定性比無機材料的瓷套差。由于復合套管投運時間還不長，這一點尚未積累足夠的、運行令人信服的資料。我們可以參考材質(zhì)與之類同的線路絕緣子運行經(jīng)驗。

硅橡膠復合絕緣材料的機械特性、電氣性能和穩(wěn)定特性等均能滿足運行要求。今后，在我國輸變電設(shè)備中還會得到大量使用復合絕緣材料作為外絕緣材料。但是，根據(jù)線路絕緣子的運行經(jīng)驗，復合絕緣子在運行一定年限后會出現(xiàn)憎水性、機械特性和電氣性能下降，密封劣化等現(xiàn)象。

硅橡膠復合套管的長期老化性能比不上瓷套，后者在輸變電行業(yè)已成功地使用了百余年的歷史，足以證明它的可靠性——電氣性能、機械強度及耐氣侯性能都十分穩(wěn)定。因此，至少目前不會存在硅橡膠復合套管淘汰瓷套的可能。

推薦方案：

正確的選擇應(yīng)根據(jù)實際的使用條件確定，比如在大城市人口和設(shè)備密集地區(qū)，硅橡膠復合套管的防爆性凸現(xiàn)了重要性；相反，在一些氣候條件惡劣的地區(qū)，選用瓷套也許更合適，因為終端爆炸的幾率畢竟很小。

案例二、全預(yù)制干式合成絕緣戶外終端和傳統(tǒng)預(yù)制式終端的選擇：

全預(yù)制干式合成絕緣戶外終端的優(yōu)點：

全預(yù)制干式合成絕緣戶外終端的結(jié)構(gòu)簡單、重量輕，特別是現(xiàn)場安裝十分方便。由于終端內(nèi)不存在絕緣油和氣，徹底消除了油、氣泄漏的可能，給用戶一種沒有隱患的安全感。柔性的結(jié)構(gòu)又允許它以橫、豎或任何方向安裝使用。

全預(yù)制干式合成絕緣戶外終端通過了嚴格的鑒定試驗，并且也安全地運行了一定時間，已經(jīng)證明了這種類型的終端能滿足運行要求。今后，在我國110kV電壓等級的電纜系統(tǒng)中還會繼續(xù)得到使用。但這并不是證明它是完美無缺的結(jié)構(gòu)，或者有可能淘汰傳統(tǒng)預(yù)制式終端結(jié)構(gòu)。

全預(yù)制干式合成絕緣戶外終端的缺點：

除了存在有機復合材料作外絕緣的一些缺點外，還有一個令人關(guān)注的電場問題。

圖6 110kV戶外終端電場分布(等位線)

計算結(jié)果1—屏蔽罩 2—電纜絕緣 3—絕緣油 4—橡膠應(yīng)力錐絕緣5—橡膠應(yīng)力錐的導電體 6—瓷套管

圖6示出圖1的傳統(tǒng)預(yù)制式戶外終端電場分布的計算結(jié)果。從圖中不難看出，應(yīng)力錐附近的等位線最密集是電纜終端電場最集中的部位。眾所周知，絕緣界面的絕緣強度比絕緣材料本體低。因此，在設(shè)計終端內(nèi)絕緣時，設(shè)計者總是盡可能地把絕緣界面處置在電場分布相對比較均勻和電場強度相對較弱的地方。

先看傳統(tǒng)預(yù)制式戶外終端(圖6)，應(yīng)力錐附近有這樣幾個絕緣界面(由中心向外周):

①應(yīng)力錐的橡膠絕緣與絕緣油；

②絕緣油與瓷套內(nèi)壁；

③瓷套外壁與大氣。

其中，

界面①，即應(yīng)力錐的橡膠絕緣與絕緣油的界面等位線最密集，說明這里電場最集中。然而，應(yīng)力錐的橡膠與絕緣油的界面電氣強度還是比較高的，而且也很穩(wěn)定。界面的電氣強度最低的部位是界面③瓷套外壁與大氣，而且受污穢、水分、紫外線等大氣條件的影響，絕緣強度不穩(wěn)定。但是這里的等位線密度比界面①疏松得多，也即電場強度弱得多。因此，整個終端的電場分布十分合理，電場集中的部位用高強度介質(zhì)(包括界面)，介質(zhì)強度差的部位，電場強度不高。

注：

從上述兩個分析例子可以看到，眾多類型的電纜附件，各有所長，很難確定哪一種最佳或哪一種最差，這也是這些電纜附件能在近十多年時間里并存發(fā)展的原因。電纜附件的選型應(yīng)該根據(jù)實際使用要求決定，不必盲目追求“新潮”，適用才是最好。

綜上所述：

初入高壓電纜附件領(lǐng)域的用戶，選型時容易把安裝施工的方便性置于太重要的位子。高壓電纜附件有一個特點。制造廠在出廠時提供的是橡膠預(yù)制應(yīng)力錐、瓷套、絕緣油等零部件，在現(xiàn)場安裝后才成為成品——完整的、保證質(zhì)量的附件產(chǎn)品。因此，安裝施工確實是整個產(chǎn)品質(zhì)量的十分重要的部分?？梢赃@么說，同一套產(chǎn)品，不同水平的施工人員安裝的結(jié)果，產(chǎn)品的水平也不一樣。高壓交聯(lián)電纜附件的選型指導總結(jié)如下：

1、好的安裝工藝對現(xiàn)場環(huán)境要求和對操作工人技術(shù)水平要求相對比較低，安裝質(zhì)量容易控制，產(chǎn)品質(zhì)量容易保障。

2、嚴格講，高壓電纜附件的安裝是制造廠工作的一部分，而不是用戶的工作。對用戶來說，重要的是安裝后的附件產(chǎn)品的可靠性。

3、可靠性永遠是電纜工程的第一重要的考慮因素。在可靠性的基礎(chǔ)上才談得上安裝施工的方便性和價格的貴賤，否則得到的將是最大的麻煩和最昂貴的代價。當然，確保所選附件的可靠性，除了正確選型外，還有涉及生產(chǎn)制造、施工安裝和試驗驗收等一系列問題。

4、安裝工藝簡便與否確實是電纜附件選型的一個重要的條件，但是沒有必要把安裝施工的方便性置于太重要的位子。