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热缩套管在解决高压电缆故障中的应用-保护电场

文章出处:沃尔兴 责任编辑:peter 作者:peter 人气: 发表时间:2015-01-30 16:44
    芯外均有一接地的(铜)屏蔽层,导电线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。在做电缆头时,剥去了屏蔽层,改变了电缆原有的电场分布,将产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108~1012Ω•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。要使电缆可靠运行,电缆头制作中应力管非常重要,而应力管是在不破坏主绝缘层的基础上,才能达到分散电应力的效果。在电缆本体中,芯线外表面不可能是标准圆,芯线对屏蔽层的距离会不相等,根据电场原理,电场强度也会有大小,这对电缆绝缘也是不利的。为尽量使电缆内部电场均匀,芯线外有一外表面圆形的半导体层,使主绝缘层的厚度基本相等,达到电场均匀分布的目的。在主绝缘层外,铜屏蔽层内的外半导体层,同样也是消除铜屏蔽层不平,防止电场不均匀而设置的。为尽量使电缆在屏蔽层断口处电场应力分散,应力管与铜屏蔽层的接触长度要求不小于20mm,短了会使应力管的接触面不足,应力管上的电力线会传导不足(因为应力管长度是一定的),长了会使电场分散区(段)减小,电场分散不足。一般在20~25mm左右。在做中间接头时,必须把主绝缘层也剥去一部分,芯线用铜接管压接后,用填料包平(圆)。有二种制作方法:
    1. 热缩套管: 用热缩材料制作的主绝缘套管缩住(建议选用母排热缩套管),主绝缘套管外缩半导体管,再包金属屏蔽层,最后外护套管。
    2. 预制式附件: 所用材料一般为硅橡胶或乙丙橡胶。为中空的圆柱体,内孔壁是半导体层,半导体层外是主绝缘材料。 
    预制式安装要求比热缩套管高,难度大。管式预制件的孔径比电缆主绝缘层外径小2~5mm。中间接头预制管要两头都套在电缆的主绝缘层外,各与主绝缘层连接长度不小于10mm。电缆主绝缘头上不必削铅笔头(在电缆芯线上尽量留半导体层)。铜接管表面要处理光滑,包适量填料。 
 改善电场分布的措施 
    (1)在35kv及以下电力电缆接头中,改善其护套断开处电场分布的方法有几种 (1)胀喇叭口:在铅包割断处把铅包边缘撬起,成喇叭状,其边缘应光滑、圆整、对称。
    
(2)预留统包绝缘:在铅包切口至电缆芯线分开点之间留有一段统包绝缘纸。
    (3)切除半导电纸:将半导电纸切除到喇叭口以下。
    (4)包绕应力锥:用绝缘包带和导电金属材料包成锥形,人为地将屏蔽层扩大,以改善电场分布。
    (5)等电位法:对于干包型或交联聚乙烯电缆头,在各线芯概况绝缘表面上包一段金属带,并将其连接在一起。
    (6)装设应力控制管:对于35kv及以下热缩套管电缆头,首先从线芯铜屏蔽层末端方向经半导体带至线芯绝缘概况包绕2层半导体带,然后将相应规格折应力管,套在铜屏蔽的末端处,热缩成形。 
    目前中压电缆附件中改善电场分布的措施主要有两大类型。一是几何型:是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。二是参数型:是在电缆末端铜屏蔽切断处的绝缘上加一层一定参数材料制成的应力控制层,改变绝缘层表面的电位分布,达到改善该处电场分布的目的。如常见的应力控制管、应力带等。