中壓電纜附件的現(xiàn)狀和發(fā)展工學(xué)論文
摘要：通過(guò)對(duì)目前電力系統(tǒng)35kV及以下不同種類電纜附件型式的比較，基于中壓電纜附件“預(yù)制化”、“簡(jiǎn)潔化”的發(fā)展方向，介紹了部分當(dāng)前在電纜附件技術(shù)發(fā)展研究過(guò)程中的新材料和新技術(shù)。
0引言
隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加速和城鄉(xiāng)人民生活水平的提高，在城市特別是大中城市配電網(wǎng)絡(luò)中電纜應(yīng)用的比例越來(lái)越高。從而帶動(dòng)了電纜附件產(chǎn)品的強(qiáng)大需求，也促進(jìn)了其產(chǎn)品研發(fā)改進(jìn)的速度。
1電纜附件的作用
在電纜終端和接頭處，由于電纜金屬護(hù)套和屏蔽層斷開，使得電場(chǎng)分布比電纜本體復(fù)雜得多，在電纜終端電場(chǎng)存在軸向應(yīng)力，因此需要使用電纜附件來(lái)實(shí)現(xiàn)電纜的連續(xù)和駁接，即一個(gè)能滿足一定絕緣與密封要求的連接裝置。
電纜有導(dǎo)體、絕緣、屏蔽和護(hù)層等四個(gè)主要結(jié)構(gòu)層，電纜附件中作為電纜線路組成部分的電纜終端頭、中間接頭，必須使電纜的四個(gè)結(jié)構(gòu)層分別得到延續(xù)，并且實(shí)現(xiàn)導(dǎo)體連接良好，絕緣可靠，密封良好和足夠的機(jī)械強(qiáng)度，確保電纜終端和電纜接頭的質(zhì)量，才能保證整個(gè)電纜配電網(wǎng)絡(luò)的供電可靠性。
235kV及以下中壓電纜附件的'分類
目前，按照主絕緣成型工藝，常用35kV及以下電纜終端和中間接頭主要可分為繞包式、熱縮式、冷縮式和預(yù)制式等四種常用產(chǎn)品型式。此外還有應(yīng)用于特定產(chǎn)品范圍的澆鑄式和可分離式電纜附件產(chǎn)品。
2.1繞包式電纜附件繞包式電纜附件是指絕緣和屏蔽均使用帶材繞包而成的電纜附件，其應(yīng)力的控制方式采用應(yīng)力錐或采用高介電常數(shù)的應(yīng)力控制帶，對(duì)施工人員工藝水平要求較高，施工工藝較為復(fù)雜，已逐漸被現(xiàn)場(chǎng)淘汰。
2.2熱縮式電纜附件利用高分子聚合物具有的“彈性記憶”效應(yīng)的原理，開發(fā)出各種熱縮管材、分支套、雨裙等熱收縮預(yù)制件，按程序套裝在經(jīng)過(guò)處理的電纜末端或接頭處，對(duì)其加熱，可使其收縮緊箍在所需位置。
熱縮電纜附件工藝簡(jiǎn)便，價(jià)格低廉，便于維護(hù)。但也存在由于環(huán)境溫度變化其不可避免存在的“呼吸作用”而引起的使用壽命縮短等問(wèn)題，從而影響供電可靠性。
2.3冷縮式電纜附件目前工程應(yīng)用的冷收縮管和其他冷收縮預(yù)制件，是以硅橡膠或三元乙丙橡膠為主要原料，經(jīng)特殊配方合成后，預(yù)擴(kuò)張?jiān)诼菪涡揪�上而成，安裝使用時(shí)，無(wú)須任何外部熱源，只要拉開支撐芯線就會(huì)收縮，并緊箍在所需位置上。 冷縮式電纜附件要求一定要在規(guī)定的使用期限內(nèi)使用，并且價(jià)格較高。
2.4預(yù)制式電纜附件利用橡膠材料，將電纜附件內(nèi)的增強(qiáng)絕緣和半導(dǎo)電屏蔽層在工廠內(nèi)模制成一個(gè)整體或若干部件，現(xiàn)場(chǎng)套裝在經(jīng)過(guò)處理的電纜末端或中間接頭處而形成的電纜附件叫預(yù)制式電纜附件。
預(yù)制式電纜附件可以在工廠進(jìn)行相應(yīng)的出廠例行試驗(yàn)，進(jìn)一步提高了電纜終端的運(yùn)行可靠性，同時(shí)也大大降低了現(xiàn)場(chǎng)安裝工作量。
從結(jié)構(gòu)上而言，冷縮電纜附件和預(yù)制式電纜附件基本一致，僅僅是材料性能和處理上有些差異。
2.5澆鑄式電纜附件利用熱固性樹脂材料，現(xiàn)場(chǎng)澆鑄在經(jīng)過(guò)處理后的電纜末端或接頭處的模子或盒體內(nèi)，固化后而形成的電纜附件。特別適用于塑料擠包絕緣電纜和浸紙絕緣電纜的互連。
2.6可分離連接器允許電纜和其他設(shè)備和電纜連接或斷開的全絕緣電纜附件，如終端、接頭和分支接頭等。可分離連接器主要的使用對(duì)象是全密封開關(guān)柜、充氣環(huán)網(wǎng)單元、電纜分支箱等設(shè)備，可以看作是一種新型的電纜終端。并且更多的使用了預(yù)制式終端的結(jié)構(gòu)。
從上述電纜附件產(chǎn)品分類中不難看出，可簡(jiǎn)化現(xiàn)場(chǎng)安裝要求的預(yù)制及冷縮技術(shù)已經(jīng)在電纜附件發(fā)展中占有重要的地位。
3電纜附件產(chǎn)品新技術(shù)的應(yīng)用
3.1導(dǎo)體連接對(duì)導(dǎo)體連接的基本技術(shù)要求是∶導(dǎo)體連接良好：對(duì)于終端，電纜導(dǎo)電線芯與出線桿、接線端之間要連接良好；對(duì)于中間接頭，電纜導(dǎo)體與連接管之間要連接良好。即要求連接點(diǎn)的接觸電阻小而且穩(wěn)定。與同長(zhǎng)度同截面導(dǎo)線的電阻比較，新裝比值應(yīng)不大于1。
目前現(xiàn)場(chǎng)多采用壓接技術(shù)，需要一定的專業(yè)設(shè)備。而采用螺栓連接技術(shù)，現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)僅需要一支力矩扳手，就能達(dá)到導(dǎo)體連接基本技術(shù)的要求。從而簡(jiǎn)化了對(duì)安裝設(shè)備的專業(yè)要求。而且對(duì)于需要去除不導(dǎo)電氧化層的鋁電纜連接，事先也不需要進(jìn)行專門的去氧化層處理。
3.2絕緣材料三元乙丙橡膠和硅橡膠材料在預(yù)制式電纜附件中都得到了廣泛應(yīng)用，在高壓電纜附件領(lǐng)域，比較而言，可以分為以硅橡膠為基材的歐式結(jié)構(gòu)和以三元乙丙橡膠為基材的日式結(jié)構(gòu)。而在中壓領(lǐng)域，經(jīng)過(guò)改進(jìn)的三元乙丙橡膠電纜附件比硅橡膠同類產(chǎn)品擁有更好的機(jī)械強(qiáng)度和抗撕裂性能。
3.3現(xiàn)場(chǎng)預(yù)擴(kuò)張現(xiàn)場(chǎng)預(yù)擴(kuò)張技術(shù)也是冷縮電纜附件產(chǎn)品的一種安裝方式，即在安裝前的幾個(gè)小時(shí)內(nèi)，利用簡(jiǎn)易的可拋棄工具在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)冷縮接頭進(jìn)行預(yù)擴(kuò)張。它避免了常規(guī)冷縮產(chǎn)品由于在運(yùn)輸和長(zhǎng)期貯存過(guò)程中的部分性能損失，從而提供更為恒定持久可靠的徑向壓力。尤其適合于作為系統(tǒng)備品備件。
總之，為方便現(xiàn)場(chǎng)安裝和保證安裝質(zhì)量，降低對(duì)現(xiàn)場(chǎng)安裝人員技術(shù)水平的過(guò)高要求。預(yù)制化，簡(jiǎn)潔化將成為今后電纜附件技術(shù)主要發(fā)展方向，能夠在出廠前進(jìn)行產(chǎn)品出廠試驗(yàn)的冷縮預(yù)制電纜附件將成為現(xiàn)場(chǎng)的主流，從而更進(jìn)一步保證電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全可靠，并實(shí)現(xiàn)其技術(shù)經(jīng)濟(jì)的最佳組合。
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