1 簡介

高壓電纜附件是由中低壓附件發(fā)展過來的。因此，110kV及以上交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜終端和中間接頭的品種，與35kV及以下電纜終端和中間接頭的品種類似。

1.1 終端

110kV及以上交聯(lián)聚電纜終端的主要品種為戶外終端、GIS終端（安裝在全封閉組合電器內(nèi)，又稱SF6氣體終端）和變壓器終端（安裝在變壓器油箱內(nèi)，又稱油中終端）。

目前，國外110~345kV電壓等級用的交聯(lián)電纜終端主要型式為預(yù)制橡膠應(yīng)力錐終端（簡稱預(yù)制型終端），更高電壓等級的交聯(lián)電纜終端采用硅油浸漬薄膜電容錐終端（簡稱電容錐終端）。早期在110kV電壓等級曾使用過的繞包型等其他類型的終端，現(xiàn)在已經(jīng)很少使用。

1.2 中間接頭

110kV及以上交聯(lián)電纜中間接頭，按照他的功能，以將電纜金屬護(hù)套，接地屏蔽和絕緣屏蔽在電氣上斷開或連續(xù)分為絕緣接頭與直通接頭。無論是絕緣接頭或直通接頭，按照它的絕緣結(jié)構(gòu)分有繞包型接頭（TJ）、包帶模塑型接頭（TMJ）、擠塑模塑型接頭（EMJ）、預(yù)制型接頭（PJ）等類型。

預(yù)制橡膠應(yīng)力錐終端和預(yù)制型中間接頭是國內(nèi)目前使用的高壓交聯(lián)電纜附件的主要型式。

2 分類

3 定義

戶外終端:在受陽光直射或暴露在氣候環(huán)境下或兩者都存在的情況下使用的終端。

GIS 終端:安裝在氣體絕緣封閉開關(guān)設(shè)備內(nèi)部以SF6氣體為外絕緣的電纜終端。

油浸終端:安裝在油浸變壓器油箱內(nèi)以絕緣油為外絕緣的液體絕緣部分的電纜終端。

直通接頭：連接兩根電纜形成連續(xù)電路的附件，用于電纜線路接頭處直接接地場合。

絕緣接頭：將電纜的金屬套，接地金屬屏蔽和絕緣屏蔽在電氣上斷開的接頭，用于電纜線路金屬護(hù)套交叉互聯(lián)場合，減少護(hù)層損耗。

整體預(yù)制橡膠絕緣：集應(yīng)力錐、傘裙和絕緣層于一體，成為一個(gè)整體預(yù)制件。

4 高壓交聯(lián)電纜附件使用情況

5 產(chǎn)品型號及命名

6 應(yīng)用實(shí)例

戶外終端實(shí)例圖

中間接頭實(shí)例圖

GIS終端應(yīng)用實(shí)圖和結(jié)構(gòu)圖

7 110KV附件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

7.1 繞包型電纜終端和中間接頭

與中低壓附件沒有本質(zhì)差別，它的絕緣和內(nèi)外屏蔽層也都是在現(xiàn)場用手工或繞包機(jī)繞報(bào)制作，不過110附件的材料比中低壓要求高的多。

用于110電纜附件繞包材料大多是以乙丙橡膠為基才的自粘帶。用作絕緣材料的有乙丙橡膠自粘帶，用作屏蔽材料的有乙丙、丁基半導(dǎo)電自粘橡膠帶。

優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，有一定使用經(jīng)驗(yàn)。繞包型電纜中間接頭比終端多。

缺點(diǎn)：工藝性能受施工場地的環(huán)境條件，安裝工作人員的施工技術(shù)等因素影響較大，另外，繞包帶之間的空隙對提高局部放電的水平是一個(gè)障礙。

一般情況下，國內(nèi)已很少采用繞包型電纜附件，有些緊急搶修一時(shí)難以

找到合適的預(yù)制型電纜附件時(shí)，用繞包型不失一個(gè)合理的方案，因?yàn)樗?/p>

的結(jié)構(gòu)簡單，備料容易。

7.2 預(yù)制型電纜附件

國內(nèi)新建設(shè)的高壓電纜工程，大多是采用預(yù)制型電纜附件。預(yù)制型電纜終端的種類很多，以下對國內(nèi)外流行的主要類型及其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行評析。

傳統(tǒng)的預(yù)制型終端的內(nèi)絕緣采用預(yù)制應(yīng)力錐控制電場，外絕緣是瓷套管（或環(huán)氧樹脂套管），如圖1所示。套管與應(yīng)力錐之間一般都充以硅油或者聚丁烯、聚異丁烯之類的絕緣油。出廠時(shí)，制造廠提供的是橡膠預(yù)制應(yīng)力錐、瓷套、絕緣油等零部件，在現(xiàn)場安裝時(shí)再裝配成終端。

復(fù)合式外絕緣電纜終端

復(fù)合式外絕緣電纜終端特點(diǎn)：

重量輕

易安裝

耐污性能強(qiáng)

防爆性能好

瓷套式外絕緣電纜終端

瓷套式外絕緣電纜終端特點(diǎn)：

機(jī)械強(qiáng)度高

絕緣性能好

耐污染能力強(qiáng)

7.3 現(xiàn)代預(yù)制型終端有三種基本結(jié)構(gòu)

將橡膠預(yù)制應(yīng)力錐機(jī)械擴(kuò)張后套在電纜絕緣上

采用彈簧壓緊裝置

采用一種非橡膠應(yīng)力錐

7.3.1 將橡膠預(yù)制應(yīng)力錐機(jī)械擴(kuò)張后套在電纜絕緣上

特點(diǎn)：

應(yīng)力錐直接套在電纜絕緣上，依靠應(yīng)力錐材料自身的彈性保持應(yīng)力錐與電纜絕緣之間界面上的應(yīng)力和電氣強(qiáng)度。

歐美一些國家的電纜制造廠商，如我國用戶熟悉的瑞士Brugg，意大利Pirelli，法國Nexans，德國Siemens等公司以及我國沈陽電纜廠、上海三原電纜附件公司、北京國電四維電力技術(shù)公司都有這種結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品。它的外絕緣是瓷套（GIS終端一般用環(huán)氧樹脂套管）。內(nèi)絕緣是一個(gè)合成橡膠（硅橡膠或乙丙橡膠）預(yù)模制應(yīng)力錐，瓷套（或環(huán)氧樹脂套管）內(nèi)注入合成絕緣油。

(a)戶外終端 (b)GIS/ 變壓器終端

橡膠應(yīng)力錐直接套在電纜絕緣層上的結(jié)構(gòu)示意圖

圖中：

1-導(dǎo)體引出桿；

2-瓷套管；

3-環(huán)氧樹脂套管；

4-絕緣油；

5-橡膠預(yù)制應(yīng)力錐

7.3.2 采用彈簧壓緊裝置

特點(diǎn):

在應(yīng)力錐上增加一套機(jī)械彈簧裝置以保持應(yīng)力錐與電纜之間界面上的應(yīng)力恒定，輔以對付在高電場和熱場作用下，橡膠應(yīng)力錐老化后可能會(huì)引起的界面壓力的變化（松弛）。

這種結(jié)構(gòu)還有一個(gè)很重要的特點(diǎn)，它的應(yīng)力錐與浸漬油基本隔離，從而克服了應(yīng)力錐材料溶漲的可能性。日本和韓國的電纜制造廠商采用了這種結(jié)構(gòu)。我國湖南省長沙電纜附件公司的產(chǎn)品也是這種結(jié)構(gòu)。

在設(shè)計(jì)上它既能提供可靠的應(yīng)力控制又能避開應(yīng)力錐與電纜絕緣直接接觸。

典型的結(jié)構(gòu)是美國G&W公司設(shè)計(jì)的產(chǎn)品，在我國已經(jīng)有不少用戶。它在工廠內(nèi)已經(jīng)把主要的零部件：資套管、應(yīng)力錐（成型鋁合金噴鍍環(huán)氧樹脂）、頂蓋、底盤和油壓調(diào)整裝置等都裝配好，并且充滿絕緣油。安裝時(shí)，當(dāng)把電纜端部準(zhǔn)備好后，把預(yù)制終端套人電纜即可。從使用角度來看，這種結(jié)構(gòu)可以允許配套電纜有較大的直徑和偏心度的制造公差。

7.4 GIS終端

GIS終端和變壓器終端的基本結(jié)構(gòu)與各公司的戶外終端相似。由于GIS是在全封閉環(huán)境下運(yùn)行，可以免受大氣條件和污穢的影響，加上SF6氣體的良好絕緣特性，所以GIS終端的外絕緣采用環(huán)氧樹脂套管，其尺寸比戶外終端瓷套小得多。它的內(nèi)絕緣用的應(yīng)力錐和絕緣油與戶外終端相似。

插拔式GIS終端（干式）

特點(diǎn):

整個(gè)終端為全干式結(jié)構(gòu)，無需填充絕緣液，杜絕滲漏現(xiàn)象。

徹底解決頂部密封難題，且安裝快捷方便。

采用插拔式全密封結(jié)構(gòu)，導(dǎo)體與金屬之間使用鍍銀觸點(diǎn)鏈接。

7.5 變壓器終端(油浸終端)

變壓器終端的基本結(jié)構(gòu)與GIS終端的基本結(jié)構(gòu)十分相似，但是變壓器油與SF6氣體的電容率（介電常數(shù)）不同，因而整個(gè)終端的電場分布也不相同。另外，變壓器油的擊穿強(qiáng)度也較SF6氣體低。事實(shí)上，大多數(shù)制造廠采用的是改變變壓器終端套管高壓屏蔽罩的形狀調(diào)整電場分布，達(dá)到盡可能使變壓器終端與GIS終端相同的結(jié)構(gòu)。

干式絕緣油浸終端

特點(diǎn):

采用插拔式全密封結(jié)構(gòu)，導(dǎo)體與金屬之間使用鍍銀觸點(diǎn)鏈接。

徹底解決頂部密封難題，且安裝快捷方便。

整個(gè)終端為全干式結(jié)構(gòu)，無

需填充絕緣液，杜絕滲漏現(xiàn)象。

7.6 硅橡膠干式電纜終端

隨著硅橡膠在電氣絕緣領(lǐng)域成功的使用，人們開始把硅橡膠的應(yīng)用拓展到電纜終端的外絕緣領(lǐng)域。首先人們采用硅橡膠復(fù)合套管代替瓷套作為戶外終端的外絕緣。復(fù)合套管重量輕，有優(yōu)良的防爆性，保證了周圍的人員和設(shè)備的安全。因此，它的出現(xiàn)受到普遍地關(guān)注，特別是使用在人口或設(shè)備密集地點(diǎn)。

上世紀(jì)90年代末，一種的全預(yù)制干式合成絕緣戶外電纜終端問世。不久，國內(nèi)的長沙電纜附件公司和廣東長國電纜附件公司相繼開發(fā)成功類似的產(chǎn)品。這種的戶外終端是集應(yīng)力錐、傘裙和絕緣層于一體，成為一個(gè)整體預(yù)制件。這種結(jié)構(gòu)地簡化了終端的安裝工序，即在通常處理完電纜并壓接好接線桿后，將整個(gè)終端預(yù)制件套人電纜的絕緣上即成。

110KV硅橡膠干式電纜終端

整體預(yù)制式終端 特點(diǎn):

結(jié)構(gòu)簡單，重量輕（不足瓷套終端 的1/10），安裝工序易掌握。

防爆性能好，阻燃性好。

佳的抗震性能，可安裝于任何位置，  如垂直、傾斜、甚至水平。

外絕緣結(jié)構(gòu)采用大小傘群、大爬電距離， 終端底部設(shè)有泄漏電流 收集環(huán)接地，特別適用于重污穢地區(qū)。

適用于各種護(hù)套形式的電纜。

7.7 硅橡膠復(fù)合套管和瓷套的選擇

復(fù)合套管重量輕，方便了運(yùn)輸和現(xiàn)場安裝。與瓷套相比，復(fù)合套管的優(yōu)點(diǎn)是有優(yōu)良的防爆性能。終端內(nèi)絕緣發(fā)生擊穿時(shí)，終端內(nèi)部壓力劇增，甚至使瓷套爆炸。瓷套是脆性材料，爆炸后的碎片會(huì)殃及周邊其它電氣設(shè)備和人員安全。這種事故確曾發(fā)生過多起。柔性的復(fù)合絕緣材料正好能克服瓷套的這一弱點(diǎn)，保證了周圍的人員和設(shè)備的安全。這是硅橡膠復(fù)合套管的優(yōu)點(diǎn)。

然而，硅橡膠復(fù)合套管是有機(jī)復(fù)合材料，它的穩(wěn)定性比無機(jī)材料的瓷套差。由于復(fù)合套管投運(yùn)時(shí)間還不長，這一點(diǎn)尚未積累足夠的、運(yùn)行令人信服的資料。我們可以參考材質(zhì)與之類同的線路絕緣子運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。

8 中間接頭

繞包型電纜中間接頭應(yīng)力錐圖

組裝型中間接頭密封示意圖

組裝型接頭圖

1—應(yīng)力錐 2—屏蔽罩 3—環(huán)氧樹脂絕緣筒 4—壓力彈簧

預(yù)制型接頭圖

繞包型中間接頭目前基本不使用，用的較多的是預(yù)制型中間接頭．

1.電纜外護(hù)套?。?電纜金屬護(hù)套　３.接地編織線扎緊焊接　

４.防水繞包帶?。?熱收拾護(hù)套?。?澆注孔蓋板　

７.銅殼體?。?防水密封澆注劑?。?密封圈　

10.金屬護(hù)套絕緣隔離件 11.接地端 12.機(jī)械保護(hù)密封殼體

預(yù)制電纜中間接頭結(jié)構(gòu)圖

特點(diǎn)：

◆安裝快捷

◆施工方便

◆性能可靠

中間接頭

絕緣中間接頭

絕緣接頭使用原理圖

屏蔽層交叉互聯(lián)：

電纜線路很長時(shí)(大約在1000～1400m以上)，可以采用屏蔽層交叉互聯(lián)。這種方法是將線路分成長度相等的三小段或三的倍數(shù)段，每小段之間裝設(shè)絕緣接頭，絕緣接頭處三相屏蔽之間用同軸電纜，經(jīng)交叉互聯(lián)箱進(jìn)行換位連接，交叉互聯(lián)箱裝設(shè)有一組護(hù)層保護(hù)器，線路上每兩組絕緣接頭夾一組直通接頭。

中間接頭外保護(hù)盒

主要技術(shù)指標(biāo)和電器性能

淋雨耐壓試驗(yàn)：185kV,1min

室溫局部放電試驗(yàn)：96kV, ≤1pC

恒壓負(fù)荷循環(huán)試驗(yàn)：20個(gè)周期，試驗(yàn)電壓128kV,導(dǎo)體通電流８h,冷卻16h，導(dǎo)體溫度 95℃～ 100 ℃

高溫局部放電試驗(yàn)：96kV,1pC

雷電沖擊：550kV(peak) , ±10次

沖此擊后工頻耐壓試驗(yàn)：160kV,15min不擊穿

9 高電壓附件品質(zhì)評判

評判電纜附件品質(zhì)的因素是多元的，原則上有以下各幾個(gè)方面

9.1 電氣性能

電氣性能的好壞：主要考慮電纜附件的電場分布是否合理，改善電場分布的措施是否恰當(dāng)，材料的電氣強(qiáng)度、介質(zhì)損耗和產(chǎn)品的絕緣裕度等。

電性能的穩(wěn)定性：包括電纜附件材料的化學(xué)、物理性能和結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性等，例如應(yīng)力控制材料性能是否穩(wěn)定，應(yīng)力錐是否易變形，電纜絕緣回縮對電纜附件的電場分布的影響及防止措施，各種材料結(jié)合的相容性，結(jié)合界面性能的穩(wěn)定性等。

電纜附件的熱性能：如介質(zhì)損耗、導(dǎo)體連接的接觸電阻及其穩(wěn)定性、熱量的傳導(dǎo)釋放、熱脹冷縮對各部件電性能和機(jī)械性能的影響等。

9.2 密封性能

密封防潮性能直接影響電纜附件的電氣性能和使用壽命。終端的密封結(jié)構(gòu)是否可靠、穩(wěn)定。一般來說，中間接頭也應(yīng)有一個(gè)與之相匹配金屬防潮外殼，特別是直埋或使用在潮濕環(huán)境中。

9.3 機(jī)械性能

終端應(yīng)該有足夠的抗彎、防震的能力。中間接頭應(yīng)能承受一定的拉力和防止外力損傷的措施。

9.4 工藝性能

工藝性能是電纜附件設(shè)計(jì)和選型的一個(gè)重要的條件，安裝工藝應(yīng)盡量簡單，便于現(xiàn)場施工，工期短；對現(xiàn)場環(huán)境要求和對工人技術(shù)水平要求不高；安裝質(zhì)量容易控制，質(zhì)量可靠等。

9.5 制造廠商的質(zhì)量保證體系

預(yù)制型電纜附件出廠時(shí)，制造廠提供的是橡膠預(yù)制件、預(yù)制應(yīng)力錐、瓷套、外殼、浸漬劑等零部件，在現(xiàn)場安裝時(shí)再裝配成整體終端或接頭，因此，每一個(gè)零部件的制造質(zhì)量和安裝工藝好壞都與產(chǎn)品的終質(zhì)量直接相關(guān)。