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技术文献

电缆附件选型的问题

选型时容易进入追求“新潮”的误区,以为新开发的产品必定比老产品好。其实不然。在上述图1~图5各类电缆终端中,每种结构都具有一系列优点,但也存在一些弱点。而且,某个结构的某个特点,在某种使用场合下是优点,在另一种使用场合或许成为不期望存在的缺陷。以下仅举两个例子作为说明。
1 、硅橡胶复合套管和瓷套的挑选

复合套管重量轻,方便了运输和现场装置。与瓷套相比,复合套管的很大优点是有优良的防爆性能。终端内绝缘发作击穿时,终端内部压力剧增,甚至使瓷套爆炸。瓷套是脆性材料,爆炸后的碎片会殃及周边其它电气设备和人员安全。这种事故确曾发作过多起。柔性的复合绝缘材料正好能克服瓷套的这一弱点,保证了周围的人员和设备的安全。这是硅橡胶复合套管突出的优点。
但是,硅橡胶复合套管是有机复合材料,它的安稳性比无机材料的瓷套差。由于复合套管投运时间还不长,这一点尚未积累足够的、运转令人信服的材料。我们能够参考材质与之类同的线路绝缘子运转经历。
我国输变电设备已成功地使用了约200万支复合绝缘子。十几年的运转经历证明,硅橡胶复合绝缘材料的机械特性、电气性能和安稳特性等均能满足运转要求。今后,在我国输变电设备中还会得到大量使用复合绝缘材料作为外绝缘材料。可是,根据线路绝缘子的运转经历,复合绝缘子在运转必定年限后会出现憎水性、机械特性和电气性能下降,密封劣化等现象。文献对全国各区域已运转1~11年的不同电压等级的复合绝缘于进行调查,发现不少绝缘子的表面憎水性减弱,伞套材料脆化、硬化、粉化、开裂,伞裙材料起痕、树脂状通道、损蚀,伞裙变形严重。不同区域劣化程度不一样。文献以为:这说明大气条件对复合绝缘子的劣化有较大影响。另一方面,文中也指出,相同运转条件下,不同制造厂的产品的劣化程度也不一样。
根据文献提供的研究结果,没有理由不相信这样的事实:硅橡胶复合套管的长期老化性能比不上瓷套,后者在输变电行业已成功地使用了百余年的历史,足以证明它的可靠性———电气性能、机械强度及耐气侯性能都非常安稳。因而,至少目前不会存在硅橡胶复合套管淘汰瓷套的可能。欧洲和日本等一些国家,虽然对硅橡胶复合套管作了许多研究工作,而且也有不少数量出口,可是他们在国内对硅橡胶复合套管的选用还是非常谨慎的,多数情况下还是采用瓷套管。
正确的挑选应根据实际的使用条件确定,比如在大城市人口和设备密集区域,硅橡胶复合套管的防爆性凸现了重要性;相反,在一些气候条件恶劣的区域,选用瓷套或许更合适,因为终端爆炸的几率毕竟很小。
2 、全预制干式合成绝缘野外终端和传统预制式终端的挑选
全预制干式合成绝缘野外终端的结构简单、重量轻,特别是现场装置非常方便。由于终端内不存在绝缘油和气,有效消除了油、气泄漏的可能,给用户一种没有隐患的安全感。柔性的结构又允许它以横、竖或任何方向装置使用。

除了存在在上一个例子中讨论到的有机复合材料作外绝缘的一些缺陷外,还有一个令人关注的电场问题。

先看传统预制式野外终端(图6),应力锥附近有这样几个绝缘界面(由中心向外周):①应力锥的橡胶绝缘与绝缘油;②绝缘油与瓷套内壁;③瓷套外壁与大气。其间,界面①,即应力锥的橡胶绝缘与绝缘油的界面等位线很密集,说明这里电场很会集。但是,应力锥的橡胶与绝缘油的界面电气强度还是比较高的,而且也很安稳。界面的电气强度很低的部位是界面③瓷套外壁与大气,而且受污秽、水分、紫外线等大气条件的影响,绝缘强度不安稳。可是这里的等位线密度比界面①疏松得多,也即电场强度弱得多。因而,整个终端的电场散布非常合理,电场会集的部位用高强度介质(包含界面),介质强度差的部位,电场强度不高。
回过来看图4的全预制干式野外终端。笔者没有获得图4的设计材料,不可能做出像图6那样定量的电场散布计算结果。定性地分析,图4的全预制干式野外终端应力锥橡胶的沿面上的电场散布应该与图6的计算结果接近。事实上,设计者为了降低这部分的场强,调整了应力锥形状和增加了应力锥的尺寸(主要是绝缘橡胶的厚度),可是这些都不会大幅度降低该处电场散布。应力锥的橡胶界面还是处于高场强下。有必要注意,这种结构的应力锥表面是直接暴露在大气中,不仅界面的绝缘强度低而且直承受污秽、水分、紫外线等大气条件的影响,绝缘强度不安稳。能够推断,特别是在重污秽区域或紫外线强
烈的南方,长时间老化之后,绝缘性能会有所下降。
从上述两个分析例子能够看到,很多类型的电缆附件,各有所长,很难确定哪一种很佳或哪一种很差,这也是这些电缆附件能在近十多年时间里并存发展的原因。电缆附件的选型应该根据实际使用要求决定,不必盲目追求“新潮”,适用才是很好。
初入高压电缆附件领域的用户,选型时容易把装置施工的方便性置于太重要的位子。高压电缆附件有一个特点。制造厂在出厂时提供的是橡胶预制应力锥、瓷套、绝缘油等低部件,在现场装置后才成为成品———完好的、保证质量的附件产品。因而,装置施工确实是整个产品质量的非常重要的部分。能够这么说,同一套产品,不同水平的施工人员装置的结果,产品的水平也不一样。
好的装置工艺对现场环境要求和对操作工人技术水平要求相对比较低,装置质量容易控制,产品质量容易保障。

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