第五章高压电缆附件及制作

2020/3/81第五章高压电缆附件及制作主讲：高广德电气与新能源学院2020/3/82本章主要内容1高压电缆附件2高压充油电缆附件制作3高压交联电缆附件制作4高压电缆附件设计知识简介2020/3/83第一节高压电缆附件本章介绍的高压电缆附件，是指110KV（66KV）及以上高压电缆线路系统用电缆附件。一、电缆终端终端在电缆线路的末端，它除起到密封电缆作用外，同时还可改善电缆末端电场，以便与输变电其他设备或器具连接。高压电缆终端在结构上一般由内绝缘、内外绝缘隔离层、出线杆、密封结构、屏蔽帽和固定金具组成。2020/3/84内绝缘：改善电缆终端的电场分布的作用，通常有增强式及电容式两种结构。内外绝缘隔离层：保护电缆绝缘免受外界媒质的影响，一般由瓷套管组成。出线杆：将电缆导体引出，可以与架空线或其他电器设备相连。高压电缆终端按种类：可分为敞开式、全封闭变电站（所）用电缆终端与油浸变压器用终端；按绝缘方式分，可分为普通增强式及电容式。2020/3/851.敞开式终端敞开式终端用于连接电缆与架空线，或大气下与变压器套管、其他电器设备相连，通常采用瓷套管作内、外绝缘隔离，以防止水分与空气进入电缆，同时也可防止浸渍剂逸出。2020/3/86（1）充油电缆增强式终端见图5-1在电缆的外部加有包增绕绝缘层，用以降低电缆末端部分的径向场强及轴向场强；在接地应力末端套有浇铸成形的环氧增强件。由于环氧树脂具有较高的各向同性介质强度，因而有利于提高端部的内绝缘电气强度，使得内瓷套的接地法兰屏蔽，从而改善了瓷套表面的电场分布，提高终端的滑闪放电电压。2020/3/872020/3/88电容式终端有电容锥形和电容饼式两种型式。为使轴向电场分布均匀及减少电缆终端瓷套的长度与直径，在电缆绝缘表面附加有电容元件的结构。图5-2~5-42020/3/89（2）高落差终端头图5-5对于高落差充油电缆线路底部的终端，如果瓷套强度不足以承受高压油压，往往采用双室式结构。在增绕绝缘的外面装置一个环氧玻璃钢筒，由它承受高压油，而瓷套处在低油压工作状态。2020/3/810（3）钢管充油电缆终端钢管充油电缆终端的绝缘结构一般与充油电缆终端相同，但在电缆末端处有一个分歧钢管，各相电缆通过它接到终端。另一不同点是钢管电缆终端一般为半塞止结构，即终端油与电缆油不直接相通，而是经过一个旁路管道相连。2020/3/811（4）塑料高压电力敞开式终端塑料高压电缆敞开式终端，广泛使用预制附件式。一般都在工厂应用硅橡胶材料整体成型，因而安装时只需按要求处理好本体后，将电缆主体套入电缆终端头位置即可。2020/3/8122020/3/8132.全封闭电缆终端封闭终端头与敞开式终端头在结构上很相似，也是由内绝缘、外绝缘、出线杆、密封结构和屏蔽罩等组成的。因此其制造工艺也与敞开式终端头极为相似。用于电缆与SF6气体绝缘全封闭组合电器的连接，电缆终端头置于变压器油中，并称为全封闭组合电缆终端，又称气中终端。图5-8~5-11它结构紧凑，不受外界大气条件影响，在沿海污染地区、城市中心及高海拔应用越来越多。2020/3/8142020/3/8152020/3/8162020/3/8173.象鼻式电缆终端象鼻式电缆终端，在结构上有直接式和间接式两种。直接式：是指电缆终端顶部与变压器顶端机械地连接在一起，并封闭在一个单一的顶屏蔽罩内，具有结构简单的特点，但一旦发生事故，则无法分清是电缆制造质量的问题还是变压器套制造得质量问题，修复也困难。间接式：是指电缆终端顶部与变压器顶端在机械上是分开的。2020/3/8184.复合套管式终端复合套管式终端，其外绝缘是由一个玻璃纤维加强的空心环氧树脂管组成，管子外覆盖耐气候的绝缘硅橡胶雨裙的复合套管，两端由通过阳极氧化处理的铝合金法兰封住，具有良好的抗蚀能力，终端套管内填充绝缘硅油。2020/3/8192020/3/820二、高压电缆中间接头1.普通连接头它用于连接两根相邻电缆。在高压电力线路中，直通接头除连接缆芯导体保证电气连通外，对自容式充油电缆的接头必须保持线芯中油流畅通。P178图5-132020/3/8212020/3/8222.绝缘接头绝缘接头内绝缘结构尺寸与普通接头相同。110kv~220kv充油电缆绝缘接头如图5-14，主要用于大长度电缆线路中，使接头两端的金属护套或金属屏蔽层及半导电层在电气上断开，以便交叉互连，减少护层损耗。2020/3/8233.塞止式接头塞止式接头是充油电缆附件电性能最薄弱的环节，也是结构最复杂的接头。它主要用于落差大于规定值的黏性浸渍纸绝缘电缆的线路中，截断油路，防止高端电缆绝缘干枯，低端电缆绝缘油压超过规定值。图5-15、162020/3/8242020/3/8254.钢管充油电缆接头图5-17、18钢管充油电缆接头有普通连接接头和半塞止接头两种。普通连接接头：用于电缆制造长度连接，它的内绝缘结构一般与自容式充油电缆接头相同，其外壳是一个直径稍大于电缆管道的钢管。半塞止接头：用于较长的钢管充油电缆线路。2020/3/8262020/3/827三、其他高压电缆中间接头、分支接头简介1.高压电缆中间接头由于电缆塑料电缆没有油浸剂，因此在自身线路中就不需要塞止式接头。只需要普通接头与绝缘连接头。依据其制造工艺分，有绕包带型、模塑型、模铸型及预制式四种。2020/3/828（1）绕包带型接头交联聚乙烯电缆绕包型连接头的结构如图5-19。它具有接头工艺简便、价格便宜等优点。但其允许工作场强低，结构尺寸大、性能低，安装时劳动强度较大。仅用在66KV及以下接头中。2020/3/829（2）模型（铸)型中间接头模铸型中间接头具有优良的性能，结构尺寸可做得比模塑型中间接头更小，主要用于220KV及以上电压等级的塑料电缆中。图5-202020/3/830（3）预制式中间接头预制式间接头目前有两大类。一种是用整体乙丙橡胶中的接头另一种为高压屏蔽浇注在环氧元件中。图5-212020/3/8312.分支接头2020/3/8322020/3/833四、电缆终端和中间接头的型号2020/3/834第二节高压充油电缆附件制作一、制作充油电缆附件的专用工具及设备制作充油电缆终端、接头的专业工具及设备主要有真空装置、油处理装置、麦氏真空表、冷冻盒和其他工具等。1.麦式真空表制作充油终端和接头，需要在在真空中处理，电缆施工用的油也要真空脱气。2020/3/8352020/3/8362020/3/8372.冷冻盒冷冻盒的作用，是在测寻充油电缆故障时，或在有落差的充油电缆线路中制作终端头时，将油冷冻至胶状或凝固状态，以阻止油的流动。常用液氮作制冷剂。（液化温度：-1960C）2020/3/8383.线铊110KV接头梯步集中为2~3段，用刀削不仅不圆整，而且会使绝缘纸带松散，所以要用线铊钢丝在纸绝缘外一张一张撕剥，这样可使梯步均匀，纸绝缘不会松散。2020/3/8394.盛油容器因不同油种不可混合，所以有专用的容器，一般包括用铝或锌板制作的壶、盆、桶、勺、及漏斗等。5.感应加热桶充油电缆的增绕绝缘材料，制造厂加工后方可浸在高压电缆油内，一般以铁桶包装出厂，但在制作充油电缆终端接头时，其增绕纸卷在使用时要加热到65~70℃。2020/3/8402020/3/841二、充油电缆终端头制作基本工艺说明1.制作准备及检查（1）现场准备及技术要求。按高压充油电缆附件制作技术要求，作好现场准备及检查工作。（2）工具器材准备。（3）终端盒零部件检查2020/3/8422.安装电缆及剥切电缆护层高压充油电缆的重量较大，要搁置在临时支架上操作。接头的操作位置应置于电缆供油段的最高点，以防在制作接头的过程中电缆内的油过多流失和电缆绝缘进气受潮。两根被连接电缆的其余端应接上有足够容量的压力箱，确保在任何时候都能维持正常油压条件。2020/3/8433.剖铅、切断电缆线芯按设计图样规定尺寸要求进行剖铅、切断电缆线芯。通常剖铅长度根据瓷套管高度决定。2020/3/8444.导线压接电缆终端头、中间接头的导线压接的质量，除要求应具备良好的电气强度和机械强度外，还必须保证导线接头处油路畅通。因此，施工应在油道中垫衬钢芯衬芯。图5-31、322020/3/845中间接头的导线连接采用压接连接。2020/3/846终端处线杆与电缆导线连接，可用卡接和压接方式。2020/3/8475.绝缘绕包充油电缆绝缘绕包采用的主要材料是油和纸。终端头、中间接头的增绕绝缘所用的纸是与电缆绝缘相同的木纤维纸。厚度75~125微米。（1）增绕绝缘式终端内绝缘绕包。剥除铅护套口20mm以上的半导电屏蔽纸。留下20mm的半导电屏蔽纸，以便供终端与电缆屏蔽连接之用。(2)电容锥式终端头内绝缘绕包及电容饼式终端头内绝缘绕包。2020/3/8482020/3/849电容锥式终端头内绝缘绕包的基本工艺是：①检查极板；②制作极板安装高度标尺；③按标尺标定极板位置，直到最后一号极板贴增绕纸卷，继续绕包纸卷完成，最后一号极板须用与0号极板同样的方法引出电极引线；④将0号极板的引出线与终端头的出线杆连接，而最后一号极板引出线与应力锥半导体屏蔽相连。2020/3/850电容饼式终端头内绝缘绕包的基本工艺是：①检查工厂预制的电容饼元件，并将电容饼元件与增绕纸一样放在感应加热桶中预加热到60~70℃；②完成少量的增绕纸卷后，依次将撑板和各个电容饼式元件套在增绕纸卷外；③将顶上一个电容饼上端引出线与终端头出线杆连接，最底下一个电容饼下端引出线与应力锥半导体屏蔽相连接；④安装瓷套与完成搪铅工艺；⑤终端制作完，还应用压力油箱冲洗及对终端头进行真空注油处理。2020/3/8516.搪铅及用铜丝增强电缆接头搪铅是电缆头的密封方法之一，尤其重要，必须按工艺流程进行。2020/3/8527.真空注油2020/3/853三、充油电缆直通接头制作基本说明充油电缆直通接头制作与110KV充油电缆终端制作相同。下面介绍直通接头制作方法及程序。1.准备工作场地准备、组装检查和加热绝缘材料与110KV充油电缆终端的方法相同。2.剥护层（1）220KV直通接头，其剥麻护层剥切尺寸是：长端为21.2mm,短端为900mm。（2）锯铜带自中心起两侧各为700mm,松开400mm，揩干净并绕包在铅包上。（3）揩净铅包，包临时塑料带，套入铜套管不应碰到护层的沥青时，要注意接地柱的方向应该成对，并套入绝缘法兰。2020/3/8542020/3/8553.剖铅自中心起两侧各长685mm,中心处锯线。4.导线压接插入钢芯衬芯并套上压接管，按工艺技术要求，用油压钳压接。5.切削反应力锥剥去两段被连接的电缆的铅护套，并分别在这两段电缆的线芯绝缘上切剥反应力锥。2020/3/8566.绕包内绝缘屏蔽先在压接套管上均匀、平整地绕包半导体皱纹纸，两端与反应力锥端部的电缆半导体纸相搭接。2020/3/8577.安装套管与搪铅和恢复加强铜带将预先放置在电缆上的套管拉入接头的内绝缘上，注意不要碰坏内绝缘，固定好套管的位置后，搪铅。封铅冷却后，立即恢复加强铜带，并按标准进行真空注油。8.安装沥青盒和灌注沥青胶将两半沥青盒罩在接头上用螺栓连接，同时将制造厂提供的沥青胶加热熔化，以沥青盒的注入孔徐徐注入，直到灌满。9.其他工序完成上述工序后，在接引下线、包护层及安装混凝土保护盒或绝缘保护盒。2020/3/858四、220KV塞止接头制作220KV塞止接头制作工艺与电缆直通接头制作基本相同。五、有落差的电缆线路接头的制作1.有落差的电缆线路终端头和接头的制作方法真空法，适用于电缆线路落差在11~30m之间的下终端头接头制作。施工时必须在电缆上端的封帽外再套装一个附加封帽，要将电缆封帽和附加封帽清洗干净，套装后再附加封帽上接上压力箱并用真空注油的方法使附加封帽内