3M冷缩中间接头产品(重要)

中压电力产品销售人员基础技术培训课程Copyright©3M2008.AllRightsReserved.3M冷缩中间接头产品2Copyright©3M2008.AllRightsReserved.主要内容一、中压电缆中间接头的分类和发展二、3M中压电缆中间接头的技术特点三、中间接头的电场屏蔽原理3Copyright©3M2008.AllRightsReserved.中间接头的类型在电缆附件的整个发展历史中，主要有如下5种类型的中间接头，其中冷缩型接头是3M于1973年发明，它具有易于安装、性能稳定等优点，是目前市场上的主流产品。绕包型预制型灌胶型热缩型冷缩型4Copyright©3M2008.AllRightsReserved.各种中间接头的特点灌胶式：优点：防水性能好，适用性广，电气强度高缺点：安装不方便，耗时长，如内部掺有气泡，容易发生开裂，一般仅作为外护套防水恢复胶带绕包式：优点：成本较低，无适应范围限制，油交电缆中间接头适用缺点：安装工艺复杂，要求较高5Copyright©3M2008.AllRightsReserved.各种中间接头的特点热缩式：优点：适应多种线径，轻巧、廉价，广泛使用缺点：安装需要动火，对电缆径向压力不够，有材料限制预制推入式：优点：整体式设计，安装快捷，在高压附件中常用缺点：适应单种线径，材料较硬，弹性差，对电缆主绝缘界面径向压力较小6Copyright©3M2008.AllRightsReserved.3M中间接头产品分类35kV等级绕包式冷缩式6-20kV等级3M中压电缆中间接头91-A系列QS1000QS2000绕包式94-A系列冷缩式油交对接系列QS2000-GQSIII矿用式8096系列QS3000在中国，目前应用于10kV系统的产品主要有：绕包式91-A系列、冷缩QS1000型、冷缩QS2000型；目前应用于35kV系统的产品主要是冷缩QSIII型，冷缩QS3000型是新开发的35kV产品，将取代QSIII型中间接头。后面将重点介绍这几款常见中间接头的结构及特点。7Copyright©3M2008.AllRightsReserved.绕包式91-A型中间接头接头的结构：13#半导电胶带23#绝缘自融胶带2220#应力控制带安装过程：（1）开剥电缆，主绝缘端部按要求削铅笔头；（2）压接金属接管并打磨；（3）打磨清洗电缆主绝缘；（4）在接管及电缆内半导电层上，绕包13#半导电胶带，恢复内屏蔽；（5）在铜屏蔽/外半导电端口处绕包13#半导电胶带及2220#应力控制带；（6）按要求绕包23#绝缘胶带，恢复主绝缘层；（7）外部整体绕包13#半导电胶带恢复外半导电层。完成一相接头的安装。原理：从图可知，内外两层13#半导电带起到恢复电缆内外屏蔽层的作用，而23#绝缘胶带则是恢复主绝缘结构，两边的屏蔽口使用2220#应力控制带来均匀集中电场（2220#应力控制带是高介电常数材料，应用了Hi-K应力控制原理）。8Copyright©3M2008.AllRightsReserved.绕包式91-A型中间接头91-A系列绕包式中间接头主要特点：电缆主绝缘顶端需要削铅笔头，露出内半导电层采用2220#高介电常数应控带控制电应力绝缘厚度（23#胶带绕包的厚度）不小于8mm其外护套恢复方式一般有两种：灌胶式或“2228#+装甲带”式几种胶带的使用方法：1.13#半导电胶带：有字一面朝外，绕包时胶带宽度拉伸至原宽度的3/4;2.23#绝缘自融胶带：撕开离型纸，绕包时胶带宽度拉伸至原宽度的3/4;3.2220#应力控制带：银灰色一面朝外，绕包时胶带宽度拉伸至原宽度的3/4;9Copyright©3M2008.AllRightsReserved.冷缩QS1000型中间接头预制式内半导电层预制式外半导电层高介电常数材料的绝缘层接头的结构：原理：•预制式内半导电层直接与金属压接管接触，起到屏蔽内部电场的作用，相当于电缆内半导电层；•高介电常数材料的绝缘层除了起到隔开高低电位的绝缘效果以外，还可以有效控制电缆外半导电层端口处的集中电场；•预制式外半导电层则起到绝缘屏蔽的作用，相当于电缆外半导电层。10Copyright©3M2008.AllRightsReserved.冷缩QS1000型中间接头QS1000型接头的主要特点：绝缘层添加了高介电材料，兼有电应力控制和电气绝缘两重功能主绝缘开剥距离短，爬距较短，对电缆预处理工艺要求比较高外护套恢复主要使用2228#防水胶带+装甲带的方式2004年武高所型式试验局放为2pC，电气性能良好通过严格的VDE防水试验和并有客户长期防水试验的证明11Copyright©3M2008.AllRightsReserved.电缆高介电常数应控层硅橡胶绝缘层预制式内半导电层预制式外半导电层冷缩QS2000型中间接头接头的结构：原理：•预制式内半导电层直接与金属压接管接触，起到屏蔽内部电场的作用，相当于电缆内半导电层；•硅橡胶绝缘层主要起到隔开高低电位的绝缘功能；•高介电常数应控层有效控制电缆外半导电层端口处的集中电场；•预制式外半导电层则起到绝缘屏蔽的作用，相当于电缆外半导电层。12Copyright©3M2008.AllRightsReserved.冷缩QS2000型中间接头QS2000型中间接头的主要特点：具有单独的电应力控制层结构，介电常数为20；设计爬距较长，裕量较大，可适用于20kV电缆；武高所的抽样试验报告中，测量局部放电3pC，电气性能优良；通过严格的VDE防水试验并有客户出具的长期防水试验证明。13Copyright©3M2008.AllRightsReserved.冷缩QSIII型中间接头接头的结构：应力锥结构预制式外半导电层预制式内半导电层主绝缘层电缆本体(外半导电层)原理：•单独安装的铜罩与金属接管连接，外径与电缆主绝缘相等，避免冷缩接头主体在中部凹陷，有利于均匀内部电场；•预制式内半导电层直接与铜罩接触，有效屏蔽内部电场，相当于电缆内半导电层；•硅橡胶绝缘层主要起到隔开高低电位的绝缘功能；•专门设计的应力锥结构有效控制屏蔽口处的集中电场；•预制式外半导电层则起到绝缘屏蔽的作用，相当于电缆外半导电层。铜罩14Copyright©3M2008.AllRightsReserved.冷缩QSIII型中间接头QSIII型中间接头的主要特点：控制电应力的方式为应力锥式分为直通接头和绝缘接头两种包装方式增加了铜罩作为接管部分的屏蔽，更有效均匀内部电场武高所型式试验测试局部放电量2pC，电气性能优良15Copyright©3M2008.AllRightsReserved.冷缩QS3000型中间接头QS3000型直通接头的结构16Copyright©3M2008.AllRightsReserved.冷缩QS3000型中间接头QS3000型绝缘接头的结构17Copyright©3M2008.AllRightsReserved.冷缩QS3000型中间接头QS3000型中间接头的主要特点：内电极长度及厚度充足，确保适用多种电缆截面与接管优化应力锥设计，得到最佳应力控制效果，降低局部场强独特配方的高品质硅橡胶材料，增强绝缘厚度，绝缘性能优异，交流耐压裕度达160kV，超过国家标准整体模压式外屏蔽层结构，保证了均匀的电阻率与良好的屏蔽性能，不会脱落分层，接地效果良好增加绝缘界面长度，有效杜绝沿面放电的发生有专门设计的直通接通和绝缘接头，满足不同的应用需求18Copyright©3M2008.AllRightsReserved.电缆线芯电缆主绝缘接头内电极接头外屏蔽接头主绝缘中间接头结构的相同点•纵观以上几种中间接头产品的结构，尽管各自的应力控制方式、主绝缘材料不尽相同，但每种型号中间接头都有两层相同的结构：内半导电层、外半导电层，也称为：内电极、外屏蔽。•其中，中间接头的内半导电层会与金属压接管接触，能将高电位延伸到外半导电层的外表面，有效屏蔽金属接管、线芯不规则表面的集中电场，避免发生局部放电。其功能与电缆的内半导电层相似。•中间接头的外半导电层则与铜网套接触，即与零电位接触，能将电场屏蔽于接头的内部，且整体模制的外半导电层内表面是平滑的圆面，电场可以在内半导电层与外半导电层之间较均匀地分布。QS3000的电位分布图：19Copyright©3M2008.AllRightsReserved.电场屏蔽的原理中间接头内电极、外屏蔽的结构主要应用了电场屏蔽的原理。以内电极为例，如果中间接头没有内电极，则电场的起点位于金属压接管和电缆线芯，在接管的尖角和台阶处，会发生空气电离、尖端放电以及电晕放电，进而导致绝缘劣化及整个接头的故障如下图：中间接头增加了内电极结构以后，电场的起点延伸至内电极的外表面，由于内电极的外表面为圆滑结构，可以有效均匀电场。另一方面，内电极的内部则电位相同，不存在电位差，避免了在接管的尖角和台阶处发生各种放电的现象，这种结构成为“法拉第笼”，在如下图红色部分为等电位，所以内部不会产生放电：内电极金属压接管20Copyright©3M2008.AllRightsReserved.总结项目型号电压等级主要结构产品特点绕包式接头35kV以下使用多种胶带绕包，包括13#半导电胶带、23#绝缘自融胶带、2220#应力控制带。如绕包应力锥，则不需2220#胶带。适用性广，成本低；但工艺要求高，安装费时。QS1000系列10kV包括整体预制的内/外半导电层、高介电常数主绝缘层，它既作为主绝缘，又可以控制屏蔽口处的集中电场。结构新颖，安装简便；局放小，电气性能良好；防水密封性能好。QS2000系列20kV包括整体预制的内/外半导电层、硅橡胶主绝缘层以及单独的高介电常数应力控制结构应用于10kV系统有较大耐压裕度，可靠性高；电气及防水性能好。QSIII系列35kV包括整体预制的内/外半导电层、硅橡胶主绝缘层，其中外半导电层两边设计成“肩膀状”的应力锥结构。有屏蔽铜罩，内部电场均匀；设计独特的应力锥结构。QS3000系列35kV包括整体预制的内/外半导电层、硅橡胶主绝缘层以及在主绝缘内部的专门应力锥。有屏蔽铜罩，内部电场均匀；爬距大，耐压裕度高；有专门的直通头和绝缘头可供选择。