高压电缆每一相线芯外均有一接地的(铜)屏蔽层,导电线芯与屏蔽层之间形成径向分布的电场。也就是说,黔西南高压电缆,正常电缆的电场只有从(铜)导线沿半径向(铜)屏蔽层的电力线,没有芯线轴向的电场(电力线),电场分布是均匀的。
在做电缆头时,剥去了屏蔽层,改变了电缆原有的电场分布,将产生对绝缘****为不利的切向电场(沿导线轴向的电力线)。在剥去屏蔽层芯线的电力线向屏蔽层断口处集中。那么在屏蔽层断口处就是电缆****容易击穿的部位。电缆****容易击穿的屏蔽层断口处,我们采取分散这集中的电力线(电应力),用介电常数为20~30,体积电阻率为108~1012Ω??cm 材料制作的电应力控制管(简称应力管),套在屏蔽层断口处,以分散断口处的电场应力(电力线),高压电缆包检测,保证电缆能可靠运行。
要使电缆可靠运行,电缆头制作中应力管非常重要,而应力管是在不*主绝缘层的基础上,才能达到分散电应力的效果。在电缆本体中,芯线外表面不可能是标准圆,芯线对屏蔽层的距离会不相等,根据电场原理,电场强度也会有大小,这对电缆绝缘也是不利的。为尽量使电缆内部电场均匀,芯线外有一外表面圆形的半导体层,高压电缆*,使主绝缘层的厚度基本相等,达到电场均匀分布的目的。
在主绝缘层外,铜屏蔽层内的外半导体层,同样也是消除铜屏蔽层不平,****电场不均匀而设置的。
为尽量使电缆在屏蔽层断口处电场应力分散,应力管与铜屏蔽层的接触长度要求不小于20mm,短了会使应力管的接触面不足,应力管上的电力线会传导不足(因为应力管长度是一定的),长了会使电场分散区(段)减小,电场分散不足。一般在20~25mm左右。
高压电力电缆绝缘线芯热膨胀计算
引言电缆在运行过程中导体温度的升高,会引起绝缘线芯膨胀:一方面体积膨胀产生径向上的扩张,另一方面线芯的线性膨胀产生轴向上的伸长。电缆膨胀产生巨大的机械应力,对电缆自身和附件危害性很大,尤其是对110 kV以上电压等级的电缆。因此,电缆的热膨胀研究非常重要,目前对电缆轴向上的膨胀研究较多,且有成熟的计算公式[1],但对电缆径向的膨胀却鲜有报道。本文将推导电缆线芯膨胀的计算公式,并用试验来论证计算公式的有效性。1高压电缆的结构特点110 kV及以上电压等级电缆,国内普遍采用的结构如图1所示。为了减小电缆的弯曲半径,金属护套多设计成螺旋压纹或环形压纹结构(如图1中6所示),但*铝护套结构也带来了*影响:受热膨胀后的绝缘线芯与铝护套压纹内侧产生一个较大的挤压力,容易损伤绝缘。通常的解决方法是在绝缘线芯外重叠绕包两层半导电缓冲(阻水)带,如图1中5所示,吸收电缆由于受热产生的膨胀。因此在高压电缆设计过程中必须考虑电缆在长期周期性负荷下的图1高压电缆结构示意图1—导体2—导体屏蔽3—绝缘4—绝缘屏蔽5—半导电缓冲(阻水)带6—*铝护套7—防蚀层8—外护套9—外电****膨胀量,预留出合理的间隙。