电力电缆附件
电力电缆附件
电力电缆附件是电力电缆线路的重要组成部分,只有通过电缆附件,才能实现电缆与电缆之间的连接,电缆与架空线路、变压器、断路器等输电线路和电气设备的连接,才能完成输送和分配电能的功能。本章主要介绍电缆终端和电缆中间接头。
一、电力电缆附件的作用及分类
电缆附件分为终端和中间接头两大类。
电缆附件不同于其他工业产品,工厂不能提供完整的电缆附件产品,只是提供附件的材料、部件或组件,必须通过现场安装在电缆上以后才构成真正的、完整的电缆附件。因此,要保持运行中的电缆附件有良好的性能,不仅要求设计合理、材料性能良好、加工质量可靠,还要求现场安装工艺正确、操作认真仔细,这就不仅要求从事电缆附件工作人员了解掌握电缆附件的有关知识,而且要有相应的工艺标准来严格控制。
(一)电力电缆终端
1.电缆终端的定义
安装在电缆末端,以使电缆与其他电气设备或架空输电导线相连接,并维持绝缘直至连接点的装置。
2.电缆终端的作用
(1)均匀电缆末端电场分布,实现电应力的有效控制。
(2)通过接线端子、出现杆实现与架空线芯或其他电气设备的电气连接,110kV及以上电压等级终端接线端子的内表面和出现杆的外表面需要镀银,减小接触电阻。
(3)通过终端的接地线实现电缆线路的接地。
(4)通过终端的密封处理实现电缆的密封,免受潮气等外部环境的影响。
3.电缆终端分类
(1)电缆终端按照使用场所可分为户内终端、户外终端、GIS终端和变压器终端。户内终端由于处于室内,自然界对其影响小,故可选用简单一些的型式,使制作成本降低。
(2)终端按其不同特性的材料分以下几种∶
①绕包式。这是一种较早应用的方式,用带状的绝缘包绕电缆应力锥,油纸绝缘电缆的内绝缘常以电缆油或绝缘胶作为主要绝缘并填充终端内气隙。电缆终端外绝缘设计,不仅要求满足电气距离的要求,还要考虑气候环境的影响。
②浇注式。用液体或加热后呈液态的绝缘材料作为终端的主绝缘,浇注在现场装配好的壳体内,一般用于10 kV及以下的油纸电缆终端中。
③模塑式。用辐照聚乙烯或化学交联带,在现场绕包于处理好的交联电缆上,然后套上模具加热或同时再加压,从而使加强绝缘和电缆的本体绝缘形成一体。一般用于35kV及以下交联电缆的终端上。日本在500kV交联聚乙烯电缆上也有应用,但操作工艺复杂,工期很长,影响了实际应用。
④热(收)缩式。用高分子材料加工成绝缘管、应力管、伞裙等在现场经装配加热能紧缩在电缆绝缘线芯上的终端。主要用于35kV及以下塑料绝缘电缆线路中。
⑤冷(收)缩式。用乙丙橡胶、硅橡胶加工成管材,经扩张后,内壁用螺旋型尼龙条支撑,安装时只需将管子套上电缆芯,拉去支撑尼龙条,靠橡胶的收缩特性,管子就紧缩在电缆芯上。一般用于35 kV及以下塑料绝缘电缆线路中,特别适用于严禁明火的场所,如矿井、化工及炼油厂等。
⑥预制式。用乙丙橡胶、硅橡胶或三元乙丙橡胶制作的成套模压件。其中包括应力锥、绝缘套管及接地屏蔽层等各部件,现场只需将电缆绝缘做简单的剥切后,即可进行装配。可做成户内、户外或直角终端,用在35kV及以下的塑料绝缘的电缆线路中。
现在电缆线路中应用最多的是热缩式、冷缩式和预制式三种类型的终端。
(二)电力电缆中间接头
1.中间接头的定义
中间接头是连接电缆与电缆的导体、绝缘、屏蔽层和保护层,以使电缆线路连续的装置。
2.中间接头的作用
(1)电应力的控制。在电缆中间接头里,除了要控制电缆屏蔽切断处的电应力分布以外,还要解决线芯的绝缘割断处应力集中的问题,两端电缆外屏蔽切断处电应力的控制与电缆终端头有相同的要求。
(2)实现电缆与电缆之间的电气连接。
(3)实现电缆的接地或接头两侧电缆金属护套的交叉互联。
(4)通过中间接头的密封实现电缆的密封。
3.中间接头分类
(1)中间接头按照用途不同可以分为7种。
①直通接头。连接两根电缆形成连续电路。
②绝缘接头。将导体连通,而将电缆的金属护套、接地屏蔽层和绝缘屏蔽在电气上断开。以利于接地屏蔽或金属护套进行交叉互联,降低金属护套感应电压,减小环流。
③塞止接头。将充油电缆线路的油道分隔成两段供油。
④分支接头。将支线电缆连接至干线电缆或将干线电缆分成支线电缆。
⑤过渡接头。连接两种不同类型绝缘材料或不同导体截面的电缆。
⑥转换接头。连接不同芯数电缆。
⑦软接头。接头制成后允许弯曲呈弧形状,主要用于水底电缆。
在电力工程中使用最多的是直通接头和绝缘接头。
(2)中间接头按其不同特性的材料也分为绕包式、浇注式、模塑式、热(收)缩式、冷(收)缩式、预制式等6种类型。其中预制式有整体预制式和组装预制式,整体预制式主要部件是橡胶预制件,预制件内径与电缆绝缘外径要求过盈配合,以确保界面间维持足够压力。组装预制式以预制橡胶应力锥及预制环氧绝缘件在现场组装并采用弹簧机械紧压。现在电缆线路中应用最多的是热缩式、冷缩式和预制式三种类型的中间接头。
(三)对电缆附件的技术要求
1.电缆附件的基本技术要求
一般电缆线路的故障大部分发生在电缆的附件上,故电缆的附件无论从理论上或实际中都证实是电缆线路的薄弱环节,因此电缆附件的质量直接关系到电缆线路的运行安全,所以电缆的接头必须满足以下一些技术要求。
(1)导电性能良好。电缆与电缆之间或与其他电气设备连接时,导电性能的连续性发生了变化,为保证不减少电缆的输送电能,要求连接处的电阻与同长度、同截面、同材料导体的电阻相同(在实际施工中是较难达到的),运行后连接处的电阻应小于同长度、同截面和同材料导体电阻的1.2倍。
(2)机械强度良好。电缆与电缆之间或与其他电气设备连接时,电缆的机械强度也发生了变化。为了保证电缆有足够的机械强度,要求连接处的抗拉强度不低于导体本身的60%,并具有一定的耐振动性能。
(3)绝缘性能良好。电缆与电缆之间或与其他电气设备连接时,连接处必须去除电缆的绝缘,一般都需加大连接点的截面和距离等,从而使接头内部的电场分布发生不均匀现象,因此在接头内部不但要恢复绝缘,并且要求接头的绝缘强度不低于电缆本体。
(4)密封性能良好。电缆与电缆之间或与其他电气设备连接时,连接处电缆的密封被破坏。为了防止外界的水分和杂物的侵入,防止电缆或接头内的绝缘剂流失,电缆附件均应达到可靠的密封性能要求。
(5)防腐蚀。在制作电缆接头时,要使用焊剂、清洁剂、填充物和绝缘胶等之类的材料,这些材料必须是无腐蚀性的,并且在接头部位的表面采取防腐蚀措施,以防止周围环境对接头产生腐蚀作用。
2.密封处理
电缆接头的增绕绝缘及电场的处理是接头成败的关键,但接头密封工艺的质量往往直接牵涉到电缆接头能否正常安全运行,必须重视密封处理这一环节,在设计和安装上应予以充分考虑。
(1)油纸电缆密封。对于油浸纸绝缘电缆,因其绝缘外有金属护套(铅或铝包),因此都采用封铅工艺来进行附件的密封处理。封铅要求与电缆本体铅(铝)包及接头套管或终端法兰紧密连接,使其达到与电缆本体有相同的密封性能和机械强度。另外、在封铅过程中又不能因温度过高、时间过长而烧伤电缆本体内部绝缘。
高压、超高压充油电缆接头和终端在运行中往往要承受一定的压力,所以封铅要求较高,一般应分两次进行,内层为起密封作用的底铅,外层为起机械保护作用的外铅。高压、超高压电缆在运行中对护层绝缘要求较高,所以在接头铜盒外要加灌沥青绝缘胶,同时也起一定的密封作用。
(2)塑料电缆密封。对于塑料电缆绝缘外有密封防水金属护套的高压、超高压电缆附件,常采用与充油电缆相同的封铅来进行密封;对于塑料电缆绝缘外无密封防水金属护套的中、低压电缆附件,则通常用一些防水带材及防水密封胶来进行电缆附件密封。我们前面已经分析过,水分的侵入会在塑料电缆绝缘表面形成水树枝现象,从而会大大加速其绝缘的老化,所以说塑料电缆的密封要求是很高的。
3.电晕及限制电晕放电的方法
(1)电晕放电现象的一般描述。在极不均匀电场中,最大场强与平均场强相差很大,以至当外加电压及其平均场强还较低时,电极曲率半径较小处附近的局部场强已很大。在这局部场强区中,产生强烈的游离,但由于离电极稍远处场强已大为减小,所以,此游离区不可能扩展到很大,只能局限在电极附近的局部场强范围内,伴随着游离而存在的复合与反激励,发生大量的光辐射,使在黑暗中可以看到在该电极附近空间发生蓝色的晕光。这就是电晕,这个晕光层就叫电晕层。当电晕放电达到一定程度后,就会导致沿面闪络。
(2)限制电晕方法。运行中的电缆终端瓷套管表面、安装在湿度较大地方的户内电缆终端(如老式干封头)、环氧树脂头及新型各类热缩头三芯分叉处的电缆尾线引出的部位、安装在废气污染较严重地方的户外终端尾线及出线夹具、油纸电缆接头铅包端口、塑料电缆接头铜屏蔽及半导电体切断部位等地方很容易出现电晕,所以在电缆终端、接头绝缘设计和安装运行环境方面要充分考虑到电晕放电的现象。根据电晕放电的一些特征,我们常常采用一些必要的方法来改善电场,限制电晕的发生。
二、各种终端和中间接头的形式
(一)电力电缆终端
1.中低压电缆终端
我国35kV及以下电缆终端和中间接头的制造是从20世纪60年代初开始定点生产的,至今已有40余年了。70年代以前主要生产的是油浸纸绝缘电缆终端及金具。80年代开始生产挤包绝缘电缆用绕包式终端的带材以及热收缩电缆终端。90年代初,开始生产预制式电缆终端,随后开始生产冷收缩电缆终端。目前,国外普遍使用的35kV及以下电缆的各种电缆终端,我国基本上都已能生产制造并且广泛使用。
现在使用的中低压电缆终端主要分为户内终端和户外终端。户内终端还可分为普通户内终端和设备终端(固定式和可分离式两类)。
户内终端∶安装在室内环境下使电缆与供用电设备相连接。在既不受阳光直接辐射,又不暴露在大气环境下使用的终端。
户外终端;安装在室外环境下使电缆与架空线或其他室外电气设备相连接。在受阳光直接辐射,或暴露在大气环境下使用的终端。
设备终端(固定式和可分离式两类)∶电缆直接与电气设备相连接,高压导电金属处于全绝缘状态而不暴露在空气中。
(1)热收缩型申缆终端。
①应用范围。热收缩型电缆终端是以聚合物为基本材料而制成的所需要的型材,经过交联工艺,使聚合物的线性分子变成网状结构的体型分子,经加热扩张至规定尺寸,再加热能自行收缩到预定尺寸的电缆终端。如图8-1所示为热收缩户内终端,图8-2所示为热收缩户外终端。
②组成部件。挤包绝缘电缆热收缩型终端的组成部件如图8-3所示,主要有∶
a.热收缩绝缘管(简称绝缘管)。作为电气绝缘用的管形热收缩部件。
b.热收缩半导电管(简称半导电管)。体积电阻系数为1~10Ω·m的管形热收缩部件。
c.热收缩应力控制管(简称应力管)。具有相应要求的介电系数和体积电阻系数、能均匀电缆端部和接头处电场集中的管形热收缩部件。
d.热收缩耐油管(简称耐油管)。对使用中长期接触的油类具有良好耐受能力的管形热收缩部件。
e.热收缩护套管(简称护套管)。作为密封,并具有一定的机械保护作用的管形热收缩部件。
f.热收缩相色管(简称相色管)。作为电缆线芯相位标志的管形热收缩部件。
g.热收缩分支套(简称分支套)。作为多芯电缆线芯分开处密封保护用的分支形热收缩部件,其中以半导电材料制作的称为热收缩半导电分支套(简称半导电分支套)。
h.热收缩雨裙(简称雨裙)。用于电缆户外终端,增加泄漏距离和湿闪络距离的伞形热收缩部件。
i.热熔胶。为加热熔化粘合的胶粘材料,与热收缩部件配用,以保证加热收缩后界面紧密粘合,起到密封、防漏和防潮作用的胶状物。
j.填充胶。与热收缩部件配用,填充收缩后界面结合处空隙部的胶状物。
上述各种类型的热收缩部件,在制造厂内已经通过加热扩张成所需要的形状和尺寸并经冷却定型。使用时经加热可以迅速地收缩到扩张前的尺寸,加热收缩后的热收缩部件可紧密地包敷在各种部件上组装成各种类型的热收缩电缆终端。
③一般技术要求。热收缩电缆终端是用热收缩材料代替瓷套和壳体,以具有特征参数的热收缩管改善电缆终端的电场分布,以软质弹性胶填充内部空隙。用热熔胶进行密封,从而获得了体积小、重量轻、安装方便、性能优良的热收缩电缆终端。
热收缩型电缆终端除应符合《额定电压35kV(Um=40.5kV)及以下纸绝缘电力电缆及其附件第3部分∶电缆和附件试验》(GB/T 12976.3—2008)和《额定电压1kV(Um=1.2kV)到35kV(Um=40.5kV)挤包绝缘电力电缆及附件 第4部分∶额定电压6kV(Um=7.2kV)到35kV(Um=40.5kV)电力电缆附件试验要求》(GB/T 12706.4—2008)有关要求外,还应符合下列规定∶
a.所有热收缩部件表面应无材质和工艺不良引起的斑痕和凹坑,热收缩部件内壁应根据电缆终端的具体要求确定是否需涂热熔胶,凡涂热熔胶的热收缩部件,要求胶层均匀,且在规定的贮存条件和运输条件下,胶层应不流淌,不相互粘搭,在加热收缩后不会产生气隙。
b.热收缩管形部件的壁厚不均匀度应不大于30%。
c.热收缩管形部件收缩前与在非限制条件下收缩(即自由收缩)后纵向变化率应不大于5%,径向收缩率应不小于50%。
d.热收缩部件在限制性收缩时不得有裂纹或开裂现象,在规定的耐受电压方式下不击穿。
e.热收缩部件的收缩温度应为120~140℃。
f.填充胶应是带材型。填充胶带应采用与其不粘结的材料隔开,以便于操作。在规定的贮存条件下,填充胶应不流淌、不脆裂。
g.热收缩部件和热熔胶、填充胶的允许贮存期,在环境温度不高于35℃时,应不少于24个月。在贮存期内,应保证其性能符合技术要求规定。
h.户外终端所用的外绝缘材料应具有耐大气老化及耐漏电痕迹和耐电蚀性能。
(2)冷收缩型电缆终端。通常是用弹性较好的橡胶材料(常用的有硅橡胶和乙丙橡胶)在工厂内注射成各种电缆终端的部件并硫化成型,之后,再将内径扩张并衬以螺旋状的尼龙支撑条以保持扩张后的内径。
现场安装时,将这些预扩张件套在经过处理后的电缆末端,抽出螺旋状的尼龙支撑条,橡胶件就会收缩紧压在电缆绝缘上。由于它是在常温下靠弹性回缩力,而不是像热收缩电缆终端要用火加热收缩,故称为冷收缩型电缆终端。如图8-4所示为冷缩户内终端,图8-5为冷缩户外终端。
①组成部件。
a.终端主体。采用带内、外半导电屏蔽层和应力控制为一体的冷收缩绝缘件。
b.绝缘管。
c.半导电自粘带。
d.分支手套。
②冷收缩型电缆终端具有以下特点∶
a.冷收缩型电缆终端采用硅橡胶或乙丙橡胶材料制成,抗电晕及耐腐蚀性能强。电性能优良,使用寿命长。
b.安装工艺简单。安装时,无需专用工具,无需用火加热。
c.冷收缩型电缆终端产品的通用范围宽,一种规格可适用多种电缆线径。因此冷收缩型电缆终端产品的规格较少,容易选择和管理。
d.与热收缩型电缆终端相比,除了它在安装时可以不用火加热从而更适用于不宜引入火种场所安装外,在安装以后挪动或弯曲时也不会像热收缩型电缆终端那样容易在终端内部层间出现脱开的危险。这是因为冷收缩型电缆终端是靠橡胶材料的弹性压紧力紧密贴附在电缆本体上,可以适从于电缆本体适当的变动。
e.与预制型电缆终端相比,虽然两者都是靠橡胶材料的弹性压紧力来保证内部界面特性,但是冷收缩型电缆终端不需要像预制型电缆终端那样与电缆截面一一对应,规格比预制型电缆终端少。另外,在安装到电缆上之前,预制型电缆终端的部件是没有张力的,而冷收缩型电缆终端是处于高张力状态下,因此必须保证在贮存期内,冷收缩型部件不能有明显的永久变形或弹性应力松弛,否则安装在电缆上以后不能保证有足够的弹性反紧力,从而不能保证良好的界面特性。
(3)预制型电缆终端,又称预制件装配式电缆终端。经过二十多年的发展,预制型终端已经成为国内外使用最普遍的电缆终端之一。预制型终端不仅在中低电压等级中普遍使用,在高压和超高压电压等级中也已逐渐成为主导产品。预制型电缆终端与冷缩型电缆终端在结构上是一样的,如图8-6所示是预制型户内终端,图8-7所示是预制型户外终端。预制型电缆终端还可以做成肘形电缆终端,如图8-8所示是肘形电缆终端。
①应用范围。预制型电缆终端是将电缆终端的绝缘体、内屏蔽和外屏蔽在工厂里预先制作成一个完整的预制件的电缆终端。预制件通常采用三元乙丙橡胶(EPDM)或硅橡胶(SIR)制造,将混炼好的橡胶料用注橡机注射入模具内,而后在高温、高压或常温、高压下硫化成型。因此,预制型电缆终端在现场安装时,只需将橡胶预制件套入电缆绝缘上即成。
②组成。
a.终端主体。采用内、外半导电屏蔽层和应力控制为一体预制橡胶绝缘件。
b.绝缘管。用于户内、外终端,为热缩或冷缩型。
c.半导电自粘带。
d.分支手套,用于户内外终端,为热缩或冷缩型。
e.肘形绝缘套,为预制橡胶绝缘件。
③特点。鉴于硅橡胶的综合性能优良,在35kV及以下电压等级中,绝大部分的预制型终端都是采用硅橡胶制造。这类终端具有体积小、性能可靠、安装方便、使用寿命长等特点。所有橡胶预制件内外表面应光滑,不应有肉眼可见的瘢痕、突起、凹坑和裂纹。
a.这种电缆终端采用经过精确设计计算的应力锥控制电场分布,并在制造厂用精密的橡胶加工设备一次注橡成型。因此,它的形状和尺寸得到最大限度的保证,产品质量稳定,性能可靠,现场安装十分方便。与绕包型、热缩型等现场制作成型的电缆终端比较,安装质量更容易保证,对现场施工条件、接头工作人员作业水平等的要求较低。
b.硅橡胶的主链是由硅一氧(Si—O)键组成的,它是目前工业规模生产的大分子主链不含碳分子的一类橡胶,具有无机材料的特征,抗漏电痕迹性能好,耐电晕性能好,耐电蚀性能好。
c.硅橡胶的耐热、耐寒性能优越,在-80~250℃的宽广的使用范围内电性能、物理性能、机械性能稳定。其次硅橡胶还具有良好的憎水性,水分在其表面不形成水膜而是聚集成珠,且吸水性小于0.015%,同时其憎水性对表面灰尘具有迁移性,因此抗湿闪、抗污闪性能好。另外硅橡胶的抗紫外线、抗老化性能好。因此硅橡胶预制型终端能运用于各种恶劣环境中,如极端温度环境、潮湿环境、沿海盐雾环境、严重污秽环境等。
d.硅橡胶的弹性好。电缆与电缆终端的界面结合紧密可靠,不会因为热胀冷缩而使界面分离形成空隙或气泡。与热缩型电缆终端比较,由于热缩材料没有弹性,靠热熔胶与电缆绝缘表面粘合,运行时随着负荷变化而产生的热胀冷缩会使电缆与电缆终端的界面分离而产生空隙或气泡,导致内爬电击穿。此外,热缩终端安装后如果电缆揉动、弯曲可能造成各热缩部件脱开形成层隙而引起局部放电的问题,预制型终端安装后完全可以揉动、弯曲,而几乎不影响其界面特性。
e.硅橡胶的导热性能好,其导热系数是一般橡胶的两倍。众所周知,在电缆终端内有两大热源,其一是导体电阻(包括导体连接的接触电阻)损耗,其二是绝缘材料的介损。它们将影响终端的安全运行和使用寿命。硅橡胶良好的导热性能有利于电缆终端散热和提高载流量,减弱热场造成的不利影响。
2.110kV及以上电压等级的电缆终端
110kV及以上交联电缆终端的主要品种为包括户内终端、户外终端、GIS终端和变压器终端。户内终端和户外终端可统称为空气终端。交联聚乙烯电缆终端主要型式为预制橡胶应力锥终端,更高电压等级的交联电缆终端采用硅油浸渍薄膜电容锥终端(简称电容锥终端)。
预制橡胶应力锥终端是国内使用的高压交联电缆附件的主要形式。
(1)空气终端。
①适用范围。交联聚乙烯绝缘电缆空气终端适用于户内、外环境,户外终端外绝缘污秽等级分4级,分别以1、2、3、4数字表示。
空气终端按外绝缘类型来说,主要分为瓷套管空气终端(如图8-9所示)、复合套管空气终端(如图8-10所示)、柔性空气终端(如图8-11所示)。
②组成部件。
a.瓷套管空气终端。
a)预制应力锥;
b)应力锥罩;
c)应力锥托;
d)瓷套管;
e)尾管;
f)屏蔽罩;
g)支撑绝缘子;
h)绝缘填充剂;
i)接线端子;
j)各种密封圈;
k)各种带材。
b.复合套管空气终端。
a)预制应力锥;
b)应力锥罩;
c)应力锥托;
d)复合套管;
e)尾管;
f)屏蔽罩;
g)支撑绝缘子;
h)绝缘填充剂;
i)接线端子;
j)各种密封圈;
k)各种带材。
c.柔性空气终端。
a)终端主体;
b)接线端子;
c)各种带材。
(2)GIS终端和变压器终端。
①GIS终端和变压器终端在结构上是基本相同的。分为填充绝缘剂式和全干式,填充绝缘剂式分为绝缘油和SF。气体。当填充绝缘油时可以外挂油罐,也可以不挂,挂油罐的好处是可以随时观察绝缘剂的情况,当填充SF。气体时,可以与GIS仓或变压器仓向连通。终端外绝缘SF,最低气压为0.25MPa(表压,对应20℃温度),通常为0.4MPa。变压器终端也可以运行于变压器仓的变压器油中。
终端还可以分为普通终端(如图8-12所示)、插拔式终端(如图8-13所示)。所谓普通终端是指整个终端制作安装完成以后,再整体穿入GIS仓或变压器仓。所谓插拔式终端是指先把环氧套管穿入CIS 仓或变压器仓,再把准备好的电缆等穿入环氧套管,这样做的好处是电缆终端安装与电气设备安装可以各自独立进行,互不影响,有利于保证工程工期。
②组成部件。
a.普通终端。
a)预制应力锥;
b)应力锥托;
c)环氧套管;
d)尾管;
e)屏蔽罩连接金具;
f)绝缘填充剂(干式无);
g)接线端子;
h)各种密封圈;
i)各种带材。
b.插拔式终端。
a)预制应力锥;
b)应力锥托;
c)环氧套管;
d)尾管;
e)屏蔽罩连接金具;
f)绝缘填充剂(干式无);
g)接线端子;
h)插拔座及插拔头;
i)各种密封圈;
j)各种带材。
(二)电力电缆中间接头
1.中、低压电缆中间接头
(1)热缩中间接头的组成部件。
①热收缩绝缘管(简称绝缘管)。作为电气绝缘用的管形热收缩部件。
②热收缩半导电管(简称半导电管)。体积电阻系数为1~10 Ω·m的管形热收缩部件。
③热收缩应力控制管(简称应力管)。具有相应要求的介电系数和体积电阻系数,能均匀中间接头电场集中的管形热收缩部件。
④热收缩耐油管(简称耐油管)。对使用中长期接触的油类具有良好耐受能力的管形热收缩部件。
⑤热收缩护套管(简称护套管)。作为密封,并具有一定的机械保护作用的管形热收缩部件。
⑥热熔胶。为加热熔化粘合的胶粘材料,与热收缩部件配用,以保证加热收缩后界面紧密粘合,起到密封、防漏和防潮作用的胶状物。
⑦填充胶。与热收缩部件配用,填充收缩后界面结合处空隙部的胶状物。
(2)冷缩中间接头的组成部件。
①接头主体。采用内、外半导电屏蔽层和应力控制为一体冷收缩绝缘件。
②绝缘管。
③半导电自粘带。
如图8-14所示是其主要部件绝缘主体。
(3)预制中间接头组成部分。
①终端主体,采用带内、外半导电屏蔽层和应力控制为一体的预制橡胶绝缘件。
②热缩或冷缩型绝缘管或绝缘带。
③半导电自粘带。
如图8-15所示是其主要部件绝缘主体。
2.110kV及以上电压等级的中间接头
110kV及以上交联电缆中间接头,按照它的功能,以将电缆金属护套、接地屏蔽和绝缘屏蔽在电气上断开或连通分为两种中间接头,电气上断开的称为绝缘接头,电气上连通的称为直通接头。
无论是绝缘接头或直通接头,按照它的绝缘结构区分有绕包型接头、包带模塑型接头、挤塑模塑型接头、预制型接头等类型。
目前在电缆线路上应用最广泛的是预制型中间接头。110kV及以上交联电缆的预制型中间接头用得较多的有两种结构。
(1)组装式预制型中间接头。它是由一个以工厂浇铸成型的环氧树脂作为中间接头中段绝缘和两端以弹簧压紧的橡胶预制应力锥组成的中间接头。两侧应力锥靠弹簧支撑。接头内无需充气或填充绝缘剂。如图8-16 所示为组装式预制型中间接头的基本结构。这种中间接头的主要绝缘都是在工厂内预制的,现场安装主要是组装工作。与绕包型和模塑型中间接头比较,对安装工艺的依赖性相对减少了些,但是由于在结构中采用多种不同材料制成的组件,所以有大量界面,这种界面通常是绝缘上的弱点,因此现场安装工作的难度也较高。由于中间接头绝缘由三段组成,因此在出厂时无法进行整体绝缘的出厂试验。
(2)整体预制型中间接头。整体预制型中间接头是将中间接头的半导电内屏蔽、主绝缘、应力锥和半导电外屏蔽在制造厂内预制成一个整体的中间接头预制件。与上述组装式预制型中间接头比较,它的材料是单一的橡胶,因此不存在上述由于大量界面引起的麻烦。现场安装时,只要将整体的中间接头预制件套在电缆绝缘上即成。安装过程中,中间接头预制件和电缆绝缘的界面暴露的时间短,接头工艺简单,安装时间也缩短。由于接头绝缘是一个整体的预制件,接头绝缘可以做出厂试验来检验制造质量。这种接头是由欧美电缆制造厂商开发的,比较受用户欢迎,在我国已普遍使用。根据中间接头主体(应力锥)安装方式的不同,可以分为套入式,现场扩张式和工厂与扩张(冷缩)式。如图8-17所示为交联聚乙烯绝缘电缆整体预制型绝缘接头的结构,图8-18所示为交联聚乙烯绝缘电缆整体预制型直通接头的结构,图8-19所示为交联聚乙烯绝缘电缆整体预制中间接头预制件的内部结构。
整体预制中间接头的组成部件∶绝缘接头和直通接头的组成部件是基本相同的,主要区别在于绝缘接头的预制件的外屏蔽是断开的,有一个绝缘隔断,两侧铜保护壳之间装有绝缘子或绝缘衬垫,而直通接头没有。主要组成部件有∶
①连接管和屏蔽罩。
②预制件。
③铜保护壳。
④绝缘子或绝缘衬垫(绝缘接头)。
⑤可固化绝缘填充剂。
⑥玻璃钢保护外壳(直埋电缆)。
⑦接地编织带。。
⑧各种带材。
⑨封铅或环氧树脂密封料。
图8-20所示是绝缘接头的各组成部件。