110KV电缆终端结构及安装

110KV电缆终端结构及安装 2011年05月 电缆终端头简介 中文名称 电缆终端头英文名称 cabletermin定义 电力电缆线路两端与其他电气设备连接的装置 电缆终端头基本要求 1 电气性能线芯连接好 主要是连接电阻小而且连接稳定 能经受起故障电流的冲击 长期运行后其接触电阻不应大于电缆芯本体同长度电阻的1 2倍 绝缘性能好 电缆附件的绝缘性能应不低于电缆本体 所用绝缘材料的介质损耗要低 在结构上应对电缆附件中电场的突变能完善处理 有改变电场分布的措施 2 机械性能应具有一定的机械强度 耐振动 耐腐蚀性能 此外还应体积小 成本低 便于现场安装 能在各种恶劣的环境条件下长期使用 具有重量轻 安装方便等优点 电缆终端头广泛应用于电力 石油化工 冶金 铁路港口和建筑各个领域 1 环氧套管 2 应力锥 3 锥托组件 4 869标准接口5 757延长杆 6 接线端子 7 应力锥挡环 8 密封圈 9 紧压螺母 10 尾管 11 热缩管12 触头 电缆终端主要结构 主要作业流程 前期准备 电缆处理 表面处理 装配应力锥 装配环氧套管 压接接线端子 组装终端 抽真空 充SF6 检测微水 交流耐压试验 试运行24h 高压电缆每一相线芯外均有一接地的 铜 屏蔽层 导电缆芯与屏蔽层之间形成径向分布的电场 也就是说 正常电缆的电场只有从 铜 导线沿半径向 铜 屏蔽层的电力线 没有芯线轴向的电场 电力线 电场分布是均匀的 电场分布原理 在做电缆头时 剥去了屏蔽层 改变了电缆原有的电场分布 将长生对绝缘极为不利的切向电场 沿导线轴向的电力线 在剥去屏蔽层芯线的电力线向屏蔽层断口处集中 那么在屏蔽层断口处就是电缆最容易击穿的部位 电缆最容易击穿的屏蔽层断口处 我们采取分散这集中的电力线 电应力 用介电常数为20 30 体积电阻率为108 1012 CM材料制作的电应力控制管 简称应力管 套在屏蔽层断口处 以分散断口处的电场应力 电力线 保证电缆能可靠运行 电力线分布情况 电缆终端电应力控制方法 电应力控制是中高压电缆附件设计中的极为重要的部分 应力控制是对电缆附件内部的电场分布和电场强度实行控 对于电缆终端而言 电场畸变最为严重 影响终端运行可靠性最大的是电缆外屏蔽切断处 电缆中间接头电场畸变的影响 除了电缆外屏蔽切断处 还有电缆末端绝缘切断处 为了改善电缆绝缘屏蔽层切断处的电应力分布 一般采用以下几种方法 一 参数控制法 采用高介电常数材料缓解电场应力集中高介电常数材料 采用应力控制层 其原理是采用合适的电气参数的材料复合在电缆末端屏蔽切断处的绝缘表面上 以改变绝缘表面的电位分布 从而达到改善电场的目的 另一方法是增大屏蔽末端绝缘表面电容 Cs 从而降低这部分的容抗 也能使电位降下来 容抗减小会使表面电容电流增加 但不会导致发热 由于电容正比于材料的介电常数 也就是说要想增大表面电容 可以在电缆屏蔽末端绝缘表面附加一层高介电常数的材料 二 几何形状法 通过改变电缆附件中电压集中处的几何形状来改变电场分布 降低该处的电场强度 如包应力锥 预制应力锥 削铅笔头 胀喇叭口等 应力锥设计是常见的方法 从电气的角度上来看也是最可靠的最有效的方法 应力锥通过将绝缘屏蔽层的切断处进行延伸 使零电位形成喇叭状 改善了绝缘屏蔽层的电场分布 降低了电晕产生的可能性 减少了绝缘的破坏 保证了电缆的运行寿命 采用应力锥设计的电缆附件有绕包式终端 预制式终端 冷缩式终端 有关绝缘的三个问题 从交联聚乙烯电缆的结构中可以看出 在电缆主绝缘层外面有一层外半导体和铜屏蔽 如果电缆中这层外半导体层和铜屏蔽不存在 那么电缆会不会发生绝缘击穿 在电缆结构上的所谓 屏蔽 实质上市一种改善电场分布的措施 电缆导体由根导线绞合而成 它与绝缘层之间易形成气隙 导体表面不光滑 会造成电场集中 在导体表面加一层半导电材料的屏蔽层 它与被屏蔽的导体等电位并与绝缘层良好接触 从而避免在导体与绝缘层之间发生局部放电 这一层屏蔽为内屏蔽层 同样在绝缘表面和护套接处也可能存在间隙 是引起局部放电的因素 故在绝缘层表面加一层半导电材料的屏蔽层 它与被屏蔽的绝缘层有良好接触 与金属护套等电位 从而避免在绝缘层与护套之间放生局部放电 这一层屏蔽为外屏蔽层 没有金属护套的挤包的金属屏蔽层 这个金属屏蔽层的作用 在正常运行时通过电容电流 当系统发生短路时 作为短路电流的通道 同时也起到屏蔽电场的作用 可见 如果电缆中这层外半导体层和铜屏蔽不存在 电缆发生绝缘击穿的可能性就大 在电缆终端头中必然有一小段电缆的外半导体和铜屏蔽层被剥除 那么该小段电缆是不是薄弱环节 制作电缆终端或接头时剥除一小段屏蔽层主要目的是用来保证高压对地的爬电距离的 这个屏蔽断口处应力十分集中 是薄弱环节 必须采取适当的措施进行应力处理 用应力锥或应力管等 能否通过少剥除外半导体和铜屏蔽层 尽量保留较长的外半导体和铜屏蔽层 的办法来克服这个问题 保留较长外半导体和铜屏蔽层有什么坏处 剥除屏蔽层的长度以保证爬电距离 增强绝缘表面抗爬电能力为依据 屏蔽层剥切过长将增加施工的难度 增加电缆附件的成本完全没有必要 高压电缆的接地问题 电力安全规程规定 电气设备非带电的金属外壳都要接地 因此电缆的铝包或金属屏蔽层都要接地 通常35KV及以下电压等级的电缆都采用两端接地方式 这是因为这些电缆大多数是三芯电缆 在正常运行中 流过三个线芯的电流总和为零 在铝包金属屏蔽层外基本上没有磁链 这样 在铝包或金属屏蔽层两端就基本上没有感应电压 所以两端接地后不会有感应电流流过铝包或金属屏蔽层 但是当电压超过35KV时 大多数采用单芯电缆 单心电缆的线芯与金属屏蔽的关系 可看作一个变压器的初级绕组 当单芯电缆线芯通过电流时就会有磁力线交链铝包或金属屏蔽层 使它的两端出现感应电压 电缆很长时 护套上的感应电压叠加起来可达到危机人生安全的程度 在线路发生短路故障 遭受操作过电压或雷电冲击时 屏蔽上会形成很高的感应电压 甚至可能击穿护套绝缘 因此单芯电缆不应两端接地 按照GB50217 1994 电力工程电缆涉及规程 的要求 单芯电缆线路的金属护套只有一点接地时 金属护套任一点的感应电压不应超过50 100V 未采取不能任意接触金属护套的安全措施时不大于50V 如采取了有效措施时 不得大于100V 并应对地绝缘 如果大于此规定电压时 应采取金属护套分段绝缘或绝缘后连接成交叉互联的接线 为了减小单芯电缆线路对领近辅助电缆及通信电缆的感应电压 应尽量采用交叉互联接线 对于电缆长度不长的情况下 可采用单点接地的方式 为保护电缆护层绝缘 在不接地的一端应加装护层保护器 高压电缆线路的接地方式