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【德标机械】硅橡胶是这样用于电力电缆附件的
来源:贝智特网络德标机械 | 作者:db168cn | 发布时间: 2017-03-31 | 713 次浏览 | 分享到:
我国目前10kV及以上电压等级的交联电力电缆附件使用的主要品种有两大类.第一大类是冷缩电缆附件,第二大类是预制式电缆附件。冷缩电缆附件95%以上采用硅橡胶材料制造。预制电缆附件约80%采用硅橡胶材料制造。

  前言

  我国目前10kV及以上电压等级的交联电力电缆附件使用的主要品种有两大类.第一大类是冷缩电缆附件,第二大类是预制式电缆附件。

  冷缩电缆附件95%以上采用硅橡胶材料制造。预制电缆附件约80%采用硅橡胶材料制造。


  一、 冷缩电缆附件

  冷收缩式电缆附件是利用硅橡胶材料的高弹性,将高温硫化硅橡胶采取注射模压硫化成型,加工成为各种不同结构的管状部件,再用特种机械对各种不同结构的管状部件进行扩张、当部件内径扩张到3倍左右时,将特制的塑料支撑管物置入管状部件中,使硅橡胶管状部件保持扩张状态,这些扩张状态部件即成为冷缩电缆附件的部件。

  现场安装时,将这些扩张状态的部件套入经过处理后的电缆末端或接头处,抽出内部的支撑管(条),硅橡胶部件自动收缩紧压在电缆绝缘上面。即构成为电缆附件。 因为是在常温下靠硅橡胶的弹性回缩力,而不是像热收缩电缆附件要用火加热收缩,故俗称冷收缩电缆附件。

  冷缩电缆附件对硅橡胶有一个重要的要求,扩张存放两年以后,仍然可以复位,仍然可以收缩并紧压在电缆绝缘上面。



  二、高压电缆终端简介

  110-220kV交联聚乙烯

  是绝缘电缆终端的经典产品,是瓷套式(或复合套管式)电缆终端,该电缆终端的特点是具有超强的绝缘性能;良好的耐候性能;运行历史悠久。


  3.1套管型高压交联电缆终端的结构特征

  将特定形状的预制橡胶电应力控制锥套在电缆的绝缘上与电缆外屏蔽搭接;

  利用橡胶电应力控制锥内部的带特定曲线的半导电橡胶材料及绝缘橡胶材料的组合改善电缆末端的电场分布;

  依靠预制橡胶应力锥材料的弹性对电缆绝缘与电缆外屏蔽切断面交界部位施加基本恒定的界面压力来控制电缆末端的电场强度。

  3.2、高压交联电缆终端核心部件

  预制电应力控制锥形状特征:

  橡胶电应力控制锥是控制电缆末端电场分布的有效方法:

  在电缆外屏蔽切断口处套装一个特定形状的由绝缘橡胶及导电橡胶组合成型的预制型电应力控制锥。可以有效控制电缆末端的电场分布,防止电缆终端放电。



  三、液体硅橡胶加工高压电缆附件核心部件可以提高产品质量

  1、早期人们都是采用乙丙橡胶加工电应力控制锥及中间接头,乙丙橡胶的优点是材料的绝缘性能高。缺点一是材料比较硬,安装困难。二是加工产品过程中的工艺性能不好,绝缘橡胶与导电橡胶之间的交界面质量控制比较困难,由于材料的流动性不好,交界过渡面不整齐、且会形成凸台或凹陷、套装在电缆绝缘上面就会形成气隙状态。三是存在严重的质量隐患:有报道指出220kV三元乙丙橡胶绝缘型中间接头在运行过程中产生橡胶绝缘件突然开裂引起放电击穿的故障。另外220kV三元乙丙橡胶绝缘型中间接头安装过程中在正常预扩张时也会产生开裂情况。原因是乙丙橡胶的断裂伸长率较低,直接降低了中间接头机械强度。

  2、近10多年以来由于新型硅橡胶材料的出现,电缆附件制造企业纷纷采用硅橡胶制造电缆终端用电应力控制锥和整体预制式中间接头。固体高温硫化硅橡胶的加工性能比乙丙橡胶就有了很大的提高。

  近几年液体高温硫化硅橡胶的出现更是为莱斯特城吧制造高性能的电缆终端用电应力控制锥和整体预制式中间接头提供了基础条件。

  3、由于液体高温硫化硅橡胶既具有优良的绝缘性能、又具有良好的加工性能,它的流动性能非常好,采取这种材料加工电缆终端用电应力控制锥和整体预制式中间接头,绝缘硅橡胶可以顺利的流到模具内腔的每一个细小的狭窄区域。可以和导电锥(导电管)之间保持精准的R曲面过渡、形成整齐的交界面,并与导电锥(导电管)之间粘接紧密、结合良好,绝缘硅橡胶与导电硅橡胶之间粘合越紧密其界面残余气隙就越小,应力控制锥和中间接头与电缆绝缘套装以后两者之间的界面电气性能越好。

  4、液体硅橡胶电应力控制锥和中间接头与EPR(三元乙丙橡胶)加工的产品相比具有如下优点:

  ①电缆附件产品安装时,电缆绝缘表面处理以后总有一定的凹凸不平,

  乙丙橡胶产品套装后与电缆绝缘界面的缝隙不易弥补,会降低性能。

  液体硅橡胶产品材料柔软,套装以后可以填补界面的缝隙,可以弥补因接触不完全而产生的电气缺陷。

  ②EPR电缆附件与电缆外径的径差为5mm左右,而硅橡胶电缆附件可以允许的径差可以达到10mm以上。径差大有如下优点:

  a、可以弥补因接触不完全产生的电气缺陷。

  B、可以弥补因温度变化产生的电缆绝缘外径的变化。C、可以弥补电缆弯曲造成的间隙。

  ③橡胶电缆附件在使用时,由于变形会产生一种应力松弛现象,硅橡胶比EPR具有可以承受10倍的应力松弛能力。

  EPR30年以后降低20%,硅橡胶即使采用了近两倍的径差,30年以后的应力松弛基本无变化。

  5、莱斯特城吧将采取液体高温硫化硅橡胶加工的电应力控制锥套装在专门的测试设备上面进行试验,发现可以提高产品的局部放电起始电压。



  四、电力电缆附件对硅橡胶材料的要求及探讨

  1、电力电缆附件是一个比较特殊的产品,该产品内部要承受电缆在运行过程中外屏蔽断口处产生的高电场、要承受电缆线芯通过大电流时产生的高温(一般正常运行温度90℃,短时短路温度250℃)。

  2、电力电缆终端一般安装在室外。安装以后产品就暴露在大气中,夏天要承受阳光、冬天要承受冰雪;产品要承受可能产生的雷电冲击高电压(110kV电缆终端要求承受550kV冲击电压);还要承受系统设备可能产生的操作过电压。

  3、冷缩电缆附件对硅橡胶的特殊要求

  我国10-35kV电力电缆附件使用量很大,目前使用量最大的又是冷缩电缆附件,预制式产品由于安装不方便使用量很少。

  冷缩电缆附件对硅橡胶有一个重要的要求:扩张存放两年以后仍然可以复位,仍然可以收缩紧压在电缆绝缘上面,这个特殊要求是对莱斯特城吧研制硅橡胶技术人员的一个挑战。




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