1、110kV 電 纜 附 件簡單知識(shí)講座110kV 電 纜 附 件簡單知識(shí)講座 高壓電纜附件是由中低壓附件發(fā)展過來的。因此，110kV及以上交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜終端和中間接頭的品種，與35kV及以下電纜終端和中間接頭的品種類似。 1 簡介 高壓電纜附件是由中低壓附件發(fā)展過來的。因此，11.1 終端 110kV及以上交聯(lián)聚電纜終端的主要品種為戶外終端、GIS終端（安裝在全封閉組合電器內(nèi)，又稱SF6氣體終端）和變壓器終端（安裝在變壓器油箱內(nèi)，又稱油中終端）。 目前，國外110345kV電壓等級(jí)用的交聯(lián)電纜終端主要型式為預(yù)制橡膠應(yīng)力錐終端（簡稱預(yù)制型終端），更高電壓等級(jí)的交聯(lián)電纜終端采用硅油浸漬薄膜電容

2、錐終端（簡稱電容錐終端）。早期在110kV電壓等級(jí)曾使用過的繞包型等其他類型的終端，現(xiàn)在已經(jīng)很少使用。1.1 終端 110kV及以上交聯(lián)聚電纜終端 110kV及以上交聯(lián)電纜中間接頭，按照他的功能，以將電纜金屬護(hù)套，接地屏蔽和絕緣屏蔽在電氣上斷開或連續(xù)分為絕緣接頭與直通接頭。無論是絕緣接頭或直通接頭，按照它的絕緣結(jié)構(gòu)分有繞包型接頭（TJ）、包帶模塑型接頭（TMJ）、擠塑模塑型接頭（EMJ）、預(yù)制型接頭（PJ）等類型。 預(yù)制橡膠應(yīng)力錐終端和預(yù)制型中間接頭是國內(nèi)目前使用的高壓交聯(lián)電纜附件的主要型式。1.2中間接頭 110kV及以上交聯(lián)電纜中間接頭，按照他的功2、分類應(yīng)力錐擴(kuò)張后直接套在電纜絕緣上高壓

3、交聯(lián)附件終端中間接頭開敞式終端封閉式終端GIS終端變壓器終端戶外終端戶內(nèi)終端繞包型預(yù)制橡膠應(yīng)力錐型包帶模塑型電纜附件用彈簧裝置固定應(yīng)力錐應(yīng)力錐與電纜絕緣不直接接觸絕緣型中間接頭直通型中間接頭組裝預(yù)制型整體預(yù)制型繞包型預(yù)制型包帶模塑型擠塑模塑型2、分類應(yīng)力錐擴(kuò)張后直接套在電纜絕緣上高壓交聯(lián)附件終端中間接3 定義戶外終端在受陽光直射或暴露在氣候環(huán)境下或兩者都存在的情況下使用的終端。GIS 終端安裝在氣體絕緣封閉開關(guān)設(shè)備內(nèi)部以SF6氣體為外絕緣的電纜終端。油浸終端安裝在油浸變壓器油箱內(nèi)以絕緣油為外絕緣的液體絕緣部分的電纜終端。直通接頭連接兩根電纜形成連續(xù)電路的附件，用于電纜線路接頭處直接接地場合。絕

4、緣接頭整體預(yù)制橡膠絕緣件將電纜的金屬套，接地金屬屏蔽和絕緣屏蔽在電氣上斷開的接頭，用于電纜線路金屬護(hù)套交叉互聯(lián)場合，減少護(hù)層損耗。集應(yīng)力錐、傘裙和絕緣層于一體，成為一個(gè)整體預(yù)制件。3 定義戶外終端在受陽光直射或暴露在氣候環(huán)境下或兩者都存在4 高壓交聯(lián)電纜附件使用情況項(xiàng)目附件類型使用情況終端繞包型早期使用，效果不好預(yù)制橡膠應(yīng)力錐型為目前主要使用型式中間接頭繞包型中間接頭（TJ）早期使用，目前作緊急搶修用，一般不推薦使用包帶模塑型中間接頭（TMJ）早期使用，效果不好，目前不再用擠塑模塑型中間接頭（EMJ）使用不多，水底電纜做軟接頭預(yù)制型中間接頭（PJ）為目前主要使用型式4 高壓交聯(lián)電纜附件使用情況

5、項(xiàng)目附件類型使用情況終端繞包5 產(chǎn)品型號(hào)及命名系列代號(hào)：J(交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜）附件代號(hào)：ZW (戶外終端)ZG(GIS終端) ZY(油浸終端)JT (直通接頭) JJ (絕緣接頭)內(nèi)絕緣代號(hào)：終端內(nèi)絕緣 : C (含液體絕緣填充劑) G (干式絕緣) Q (SF6氣體絕緣) 接頭內(nèi)絕緣:Z (組合預(yù)制絕緣件) I（整體預(yù)制 絕緣件）終端外絕緣或接頭外保護(hù)盒及外保護(hù)層代號(hào):戶外終端外絕緣污穢等級(jí)代號(hào):1(級(jí)) 2(級(jí)) 3(級(jí)) 4(級(jí))接頭保護(hù)盒及外保護(hù)層:0(無保護(hù)盒) 1(玻璃鋼保護(hù)盒含防水澆注劑) 2(絕緣銅殼)例如: YJZWC1:交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜含液體絕緣填充劑戶外終端，外絕緣污

6、穢等級(jí)級(jí) YJJJI2:交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜整體預(yù)制橡膠絕緣件絕緣接頭，絕緣銅殼保護(hù)盒 。5 產(chǎn)品型號(hào)及命名系列代號(hào)：J(交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜）附 6應(yīng)用實(shí)例戶外終端GIS終端應(yīng)用實(shí)圖和結(jié)構(gòu)圖中間接頭實(shí)例圖 6應(yīng)用實(shí)例戶外終端GIS終端應(yīng)用實(shí)圖和結(jié)構(gòu)圖中間接頭實(shí)例圖7 110KV附件結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 與中低壓附件沒有本質(zhì)差別，它的絕緣和內(nèi)外屏蔽層也都是在現(xiàn)場用手工或繞包機(jī)繞報(bào)制作，不過110附件的材料比中低壓要求高的多。 用于110電纜附件繞包材料大多是以乙丙橡膠為基才的自粘帶。用作絕緣材料的有乙丙橡膠自粘帶，用作屏蔽材料的有乙丙、丁基半導(dǎo)電自粘橡膠帶。7.1 繞包型電纜終端和中間接頭7 110KV附件結(jié)

7、構(gòu)特點(diǎn) 7.1 繞7.1 繞包型電纜終端和中間接頭優(yōu)點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡單，有一定使用經(jīng)驗(yàn)。繞包型電纜中間接頭比終端多。缺點(diǎn)工藝性能受施工場地的環(huán)境條件，安裝工作人員的施工技術(shù)等因素影響較大，另外，繞包帶之間的空隙對(duì)提高局部放電的水平是一個(gè)障礙。 一般情況下，國內(nèi)已很少采用繞包型電纜附件，有些緊急搶修一時(shí)難以找到合適的預(yù)制型電纜附件時(shí)，用繞包型不失一個(gè)合理的方案，因?yàn)樗慕Y(jié)構(gòu)簡單，備料容易。7.1 繞包型電纜終端和中間接頭優(yōu)點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡單，有一定使用經(jīng)7.2 預(yù)制型電纜附件傳統(tǒng)的預(yù)制型終端的內(nèi)絕緣采用預(yù)制應(yīng)力錐控制電場，外絕緣是瓷套管（或環(huán)氧樹脂套管），如圖1所示。套管與應(yīng)力錐之間一般都充以硅油或者聚丁烯、聚

8、異丁烯之類的絕緣油。出廠時(shí)，制造廠提供的是橡膠預(yù)制應(yīng)力錐、瓷套、絕緣油等零部件，在現(xiàn)場安裝時(shí)再裝配成終端。 國內(nèi)新建設(shè)的高壓電纜工程，大多是采用預(yù)制型電纜附件。預(yù)制型電纜終端的種類很多，以下對(duì)國內(nèi)外流行的主要類型及其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行評(píng)析。7.2 預(yù)制型電纜附件傳統(tǒng)的預(yù)制型終端的內(nèi)絕緣采用預(yù)圖1復(fù)合式外絕緣電纜終端特點(diǎn)重量輕易安裝耐污性能強(qiáng)防爆性能好瓷套式外絕緣電纜終端特點(diǎn)機(jī)械強(qiáng)度高絕緣性能好耐污染能力強(qiáng)圖1復(fù)合式外絕緣電纜終端特點(diǎn)重量輕易安裝耐污性能強(qiáng)防爆性能好7.3 現(xiàn)代預(yù)制型終端有三種基本結(jié)構(gòu)將橡膠預(yù)制應(yīng)力錐機(jī)械擴(kuò)張后套在電纜絕緣上采用彈簧壓緊裝置采用一種非橡膠應(yīng)力錐7.3 現(xiàn)代預(yù)制型終端有三

9、種基本結(jié)構(gòu)將橡膠預(yù)制應(yīng)力錐機(jī)械擴(kuò)張7.3.1將橡膠預(yù)制應(yīng)力錐機(jī)械擴(kuò)張后套在電纜絕緣上特點(diǎn) 應(yīng)力錐直接套在電纜絕緣上，依靠應(yīng)力錐材料自身的彈性保持應(yīng)力錐與電纜絕緣之間界面上的應(yīng)力和電氣強(qiáng)度。7.3.1將橡膠預(yù)制應(yīng)力錐機(jī)械擴(kuò)張后套在電纜絕緣上特點(diǎn) 歐美一些國家的電纜制造廠商，如我國用戶熟悉的瑞士Brugg，意大利Pirelli，法國Nexans，德國Siemens等公司以及我國沈陽電纜廠、上海三原電纜附件公司、北京國電四維電力技術(shù)公司都有這種結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品。它的外絕緣是瓷套（GIS終端一般用環(huán)氧樹脂套管）。內(nèi)絕緣是一個(gè)合成橡膠（硅橡膠或乙丙橡膠）預(yù)模制應(yīng)力錐，瓷套（或環(huán)氧樹脂套管）內(nèi)注入合成絕緣油。

10、將橡膠預(yù)制應(yīng)力錐機(jī)械擴(kuò)張后套在電纜絕緣上 歐美一些國家的電纜制造廠商，如我國用戶熟悉的 （a）戶外終端 （b）GIS / 變壓器 終端1-導(dǎo)體引出桿；2-瓷套管;3-環(huán)氧樹脂套管;4-絕緣油；5-橡膠預(yù)制應(yīng)力錐 圖1橡膠應(yīng)力錐直接套在電纜絕緣層上的結(jié)構(gòu)示意圖 （a）戶外終端 （b）7.3.2 采用彈簧壓緊裝置特點(diǎn) 在應(yīng)力錐上增加一套機(jī)械彈簧裝置以保持應(yīng)力錐與電纜之間界面上的應(yīng)力恒定，輔以對(duì)付在高電場和熱場作用下，橡膠應(yīng)力錐老化后可能會(huì)引起的界面壓力的變化（松弛）。 這種結(jié)構(gòu)還有一個(gè)很重要的特點(diǎn)，它的應(yīng)力錐與浸漬油基本隔離，從而克服了應(yīng)力錐材料溶漲的可能性。日本和韓國的電纜制造廠商采用了這種結(jié)構(gòu)

11、。我國湖南省長沙電纜附件公司的產(chǎn)品也是這種結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)圖如圖所示:7.3.2 采用彈簧壓緊裝置特點(diǎn) 7.3.3采用一種非橡膠應(yīng)力錐 在設(shè)計(jì)上它既能提供可靠的應(yīng)力控制又能避開應(yīng)力錐與電纜絕緣直接接觸。 典型的結(jié)構(gòu)是美國G&W公司設(shè)計(jì)的產(chǎn)品，在我國已經(jīng)有不少用戶。它在工廠內(nèi)已經(jīng)把主要的零部件：資套管、應(yīng)力錐（成型鋁合金噴鍍環(huán)氧樹脂）、頂蓋、底盤和油壓調(diào)整裝置等都裝配好，并且充滿絕緣油。安裝時(shí)，當(dāng)把電纜端部準(zhǔn)備好后，把預(yù)制終端套人電纜即可。從使用角度來看，這種結(jié)構(gòu)可以允許配套電纜有較大的直徑和偏心度的制造公差。 7.3.3采用一種非橡7.4 GIS終端GIS終端和變壓器終端的基本結(jié)構(gòu)與各公司的戶外終端

12、相似。由于GIS是在全封閉環(huán)境下運(yùn)行，可以免受大氣條件和污穢的影響，加上SF6氣體的良好絕緣特性，所以GIS終端的外絕緣采用環(huán)氧樹脂套管，其尺寸比戶外終端瓷套小得多。它的內(nèi)絕緣用的應(yīng)力錐和絕緣油與戶外終端相似。7.4 GIS終端GIS終端和變壓器終端的基本結(jié)構(gòu)與各5#插座悶頭 采用插拔式全密封結(jié)構(gòu)，導(dǎo)體與金屬之間使用鍍銀觸點(diǎn)鏈接。 徹底解決頂部密封難題，且安裝快捷方便。 整個(gè)終端為全干式結(jié)構(gòu)，無需填充絕緣液，杜絕滲漏現(xiàn)象。 插拔式GIS終端（干式）特點(diǎn)5#插座悶頭 采用插拔式全密封結(jié)構(gòu)，導(dǎo)體與金屬之間7.5 變壓器終端(油浸終端)變壓器終端的基本結(jié)構(gòu)與GIS終端的基本結(jié)構(gòu)十分相似，但是變壓器油

13、與SF6氣體的電容率（介電常數(shù)）不同，因而整個(gè)終端的電場分布也不完全相同。另外，變壓器油的擊穿強(qiáng)度也較SF6氣體低。事實(shí)上，大多數(shù)制造廠采用的是改變變壓器終端套管高壓屏蔽罩的形狀調(diào)整電場分布，達(dá)到盡可能使變壓器終端與GIS終端相同的結(jié)構(gòu)。 7.5 變壓器終端(油浸終端)變壓器終端的基本結(jié)構(gòu)與G干式絕緣油浸終端 采用插拔式全密封結(jié)構(gòu)，導(dǎo)體與金屬之間使用鍍銀觸點(diǎn)鏈接。 徹底解決頂部密封難題，且安裝快捷方便。 整個(gè)終端為全干式結(jié)構(gòu)，無需填充絕緣液，杜絕滲漏現(xiàn)象。 特點(diǎn)干式絕緣油浸終端 采用插拔式全密封結(jié)構(gòu)，導(dǎo)體與金屬 上世紀(jì)90年代末，一種新型的全預(yù)制干式合成絕緣戶外電纜終端問世。不久，國內(nèi)的長沙電

14、纜附件公司和廣東長國電纜附件公司相繼開發(fā)成功類似的產(chǎn)品。這種新型的戶外終端是集應(yīng)力錐、傘裙和絕緣層于一體，成為一個(gè)整體預(yù)制件。這種結(jié)構(gòu)極大地簡化了終端的安裝工序，即在通常處理完電纜并壓接好接線桿后，將整個(gè)終端預(yù)制件套人電纜的絕緣上即成。7.6 硅橡膠干式電纜終端 隨著硅橡膠在電氣絕緣領(lǐng)域成功的使用，人們開始把硅橡膠的應(yīng)用拓展到電纜終端的外絕緣領(lǐng)域。首先人們采用硅橡膠復(fù)合套管代替瓷套作為戶外終端的外絕緣。復(fù)合套管重量輕，有優(yōu)良的防爆性，保證了周圍的人員和設(shè)備的安全。因此，它的出現(xiàn)受到普遍地關(guān)注，特別是使用在人口或設(shè)備密集地點(diǎn)。 上世紀(jì)90年代末，一種新型的全預(yù)制干式合成絕緣 110KV硅橡膠干式

15、電纜終端圖3整體預(yù)制式終端 特點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡單，重量輕（不足瓷套終端 的1/10），安裝工序易掌握。適用于各種護(hù)套形式的電纜。極佳的抗震性能，可安裝于任何位置， 如垂直、傾斜、甚至水平。外絕緣結(jié)構(gòu)采用大小傘群、大爬電距離， 終端底部設(shè)有泄漏電流 收集環(huán)接地，特別適用于重污穢地區(qū)。防爆性能好，阻燃性好。接線端子密封帽傘裙應(yīng)力控制集流環(huán) 110KV硅橡膠干式電纜終端圖3整體預(yù)制式終端 硅橡膠復(fù)合套管和瓷套的選擇 復(fù)合套管重量輕，方便了運(yùn)輸和現(xiàn)場安裝。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

16、和人員安全。這種事故確曾發(fā)生過多起。柔性的復(fù)合絕緣材料正好能克服瓷套的這一弱點(diǎn)，保證了周圍的人員和設(shè)備的安全。這是硅橡膠復(fù)合套管突出的優(yōu)點(diǎn)。 然而，硅橡膠復(fù)合套管是有機(jī)復(fù)合材料，它的穩(wěn)定性比無機(jī)材料的瓷套差。由于復(fù)合套管投運(yùn)時(shí)間還不長，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)與之類同的線路絕緣子運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。硅橡膠復(fù)合套管和瓷套的選擇 8 中間接頭繞包型電纜中間接頭應(yīng)力錐圖8 中間接頭繞包型電纜中間接頭應(yīng)力錐圖組裝型中間接頭密封示意圖搪鉛 銅殼 搪鉛組裝型中間接頭密封示意圖搪鉛 1應(yīng)力錐 2屏蔽罩 3環(huán)氧樹脂絕緣筒 4壓力彈簧組裝型接頭圖1應(yīng)力錐 2屏蔽罩 3環(huán)氧樹脂絕緣筒 4壓

17、力彈簧組裝預(yù)制型接頭圖預(yù)制型接頭圖預(yù)制電纜中間接頭結(jié)構(gòu)圖產(chǎn)品特點(diǎn)：安裝快捷 施工方便 性能可靠 1.電纜外護(hù)套.電纜金屬護(hù)套.接地編織線扎緊焊接.防水繞包帶.熱收拾護(hù)套.澆注孔蓋板.銅殼體.防水密封澆注劑.密封圈10.金屬護(hù)套絕緣隔離件 11.接地端 12.機(jī)械保護(hù)密封殼體繞包型中間接頭目前基本不使用，用的較多的是預(yù)制型中間接頭預(yù)制電纜中間接頭結(jié)構(gòu)圖產(chǎn)品特點(diǎn)：安裝快組裝式和預(yù)制式比較圖組裝式和預(yù)制式比較圖絕緣中間接頭直通中間接頭絕緣中間接頭直通中間接頭絕緣接頭使用原理圖屏蔽層交叉互聯(lián)： 電纜線路很長時(shí)(大約在10001400m以上)，可以采用屏蔽層交叉互聯(lián)。這種方法是將線路分成長度相等的三小段

18、或三的倍數(shù)段，每小段之間裝設(shè)絕緣接頭，絕緣接頭處三相屏蔽之間用同軸電纜，經(jīng)交叉互聯(lián)箱進(jìn)行換位連接，交叉互聯(lián)箱裝設(shè)有一組護(hù)層保護(hù)器，線路上每兩組絕緣接頭夾一組直通接頭。絕緣接頭使用原理圖屏蔽層交叉互聯(lián)：中間接頭外保護(hù)盒中間接頭外保護(hù)盒主要技術(shù)指標(biāo)和電器性能試驗(yàn)項(xiàng)目性能指標(biāo)淋雨耐壓試驗(yàn)185kV,1min室溫局部放電試驗(yàn)96kV, 1pC恒壓負(fù)荷循環(huán)試驗(yàn)20個(gè)周期，試驗(yàn)電壓128kV,導(dǎo)體通電流h,冷卻16h，導(dǎo)體最高溫度 95 100 高溫局部放電試驗(yàn)96kV,1pC雷電沖擊550kV(peak) , 10次沖此擊后工頻耐壓試驗(yàn)160kV,15min不擊穿主要技術(shù)指標(biāo)和電器性能試驗(yàn)項(xiàng)目性能指標(biāo)淋雨耐壓試驗(yàn)185kV高電壓附件品質(zhì)評(píng)判評(píng)判電纜附件品質(zhì)的因素是多元的，原則上有以下各幾個(gè)方面電氣性能電氣性能的好壞 主要考慮電纜附件的電場分布是否