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

高壓交聯(lián)電纜附件的選型指導(dǎo)：

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

硅橡膠復(fù)合套管和瓷套的選擇：各類(lèi)終端都可以用硅橡膠復(fù)合套管代替瓷套作為戶(hù)外終端的外絕緣，制造廠也作出明碼標(biāo)價(jià)提供給用戶(hù)選擇。

案例一、硅橡膠復(fù)合套管和瓷套的選擇：

126kV全干式電容錐戶(hù)外終端結(jié)構(gòu)示意圖

復(fù)合套管與瓷套相比，存在的優(yōu)點(diǎn)：

復(fù)合套管重量輕，方便運(yùn)輸和現(xiàn)場(chǎng)安裝。與瓷套相比，復(fù)合套管的最大優(yōu)點(diǎn)是有優(yōu)良的防爆性能。終端內(nèi)絕緣發(fā)生擊穿時(shí)，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(huì)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(guò)多起。柔性的復(fù)合絕緣材料正好能克服瓷套的這一弱點(diǎn)，保證了周?chē)娜藛T和設(shè)備的安全。這是硅橡膠復(fù)合套管突出的優(yōu)點(diǎn)。

硅橡膠復(fù)合套管缺點(diǎn)：

硅橡膠復(fù)合套管是有機(jī)復(fù)合材料，它的穩(wěn)定性比無(wú)機(jī)材料的瓷套差。由于復(fù)合套管投運(yùn)時(shí)間還不長(zhǎng)，這一點(diǎn)尚未積累足夠的、運(yùn)行令人信服的資料。我們可以參考材質(zhì)與之類(lèi)同的線(xiàn)路絕緣子運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。

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

硅橡膠復(fù)合套管的長(zhǎng)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(jī)械強(qiáng)度及耐氣侯性能都十分穩(wěn)定。因此，至少目前不會(huì)存在硅橡膠復(fù)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(shí)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(fù)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?yàn)榻K端爆炸的幾率畢竟很小。

案例二、全預(yù)制干式合成絕緣戶(hù)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(hù)外終端的優(yōu)點(diǎn)：

全預(yù)制干式合成絕緣戶(hù)外終端的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕，特別是現(xiàn)場(chǎng)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(hù)一種沒(méi)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(hù)外終端通過(guò)了嚴(yán)格的鑒定試驗(yàn)，并且也安全地運(yùn)行了一定時(shí)間，已經(jīng)證明了這種類(lèi)型的終端能滿(mǎn)足運(yùn)行要求。今后，在我國(guó)110kV電壓等級(jí)的電纜系統(tǒng)中還會(huì)繼續(xù)得到使用。但這并不是證明它是完美無(wú)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(hù)外終端的缺點(diǎn)：

除了存在有機(jī)復(fù)合材料作外絕緣的一些缺點(diǎn)外，還有一個(gè)令人關(guān)注的電場(chǎng)問(wèn)題。

圖6 110kV戶(hù)外終端電場(chǎng)分布(等位線(xiàn))

計(jì)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(dǎo)電體 6—瓷套管

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

先看傳統(tǒng)預(yù)制式戶(hù)外終端(圖6)，應(yīng)力錐附近有這樣幾個(gè)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(xiàn)最密集，說(shuō)明這里電場(chǎng)最集中。然而，應(yīng)力錐的橡膠與絕緣油的界面電氣強(qiáng)度還是比較高的，而且也很穩(wěn)定。界面的電氣強(qiáng)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(xiàn)等大氣條件的影響，絕緣強(qiáng)度不穩(wěn)定。但是這里的等位線(xiàn)密度比界面①疏松得多，也即電場(chǎng)強(qiáng)度弱得多。因此，整個(gè)終端的電場(chǎng)分布十分合理，電場(chǎng)集中的部位用高強(qiáng)度介質(zhì)(包括界面)，介質(zhì)強(qiáng)度差的部位，電場(chǎng)強(qiáng)度不高。

注：

從上述兩個(gè)分析例子可以看到，眾多類(lèi)型的電纜附件，各有所長(zhǎng)，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(shí)間里并存發(fā)展的原因。電纜附件的選型應(yīng)該根據(jù)實(shí)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(hù)，選型時(shí)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(gè)特點(diǎn)。制造廠在出廠時(shí)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(chǎng)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(shí)是整個(gè)產(chǎn)品質(zhì)量的十分重要的部分。可以這么說(shuō)，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(dǎo)總結(jié)如下：

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

2、嚴(yán)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(hù)的工作。對(duì)用戶(hù)來(lái)說(shuō)，重要的是安裝后的附件產(chǎn)品的可靠性。

3、可靠性永遠(yuǎn)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(jià)格的貴賤，否則得到的將是最大的麻煩和最昂貴的代價(jià)。當(dāng)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(yàn)驗(yàn)收等一系列問(wèn)題。

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