電力系統(tǒng)發(fā)電設(shè)備安全控制和仿真國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室都對(duì)高壓電纜附件硅橡膠應(yīng)力錐試品進(jìn)行了模擬試驗(yàn),模擬了氣泡和氣隙裂紋兩種缺陷,在工頻電壓下測(cè)量其電樹枝起始電壓,并通過數(shù)字顯微觀測(cè)系統(tǒng)記錄電樹枝形態(tài),研究缺陷對(duì)硅橡膠電樹枝起始特性的影響.結(jié)果表明,試品存在氣泡缺陷及氣隙裂紋缺陷時(shí),電樹枝起始電壓均有下降。通過對(duì)運(yùn)行中交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜系統(tǒng)出現(xiàn)缺陷的現(xiàn)場(chǎng)多個(gè)樣品分析:指出附件與電纜結(jié)合面配合處理不當(dāng),形成氣隙是引起電纜系統(tǒng)故障的主要原因之一。液體硅橡膠加工高壓電纜附件核心部件可以提高產(chǎn)品質(zhì)量早期人們都是采用乙丙橡膠加工電應(yīng)力控制錐及中間接頭,乙丙橡膠的優(yōu)點(diǎn)是材料的絕緣性能高。缺點(diǎn)一是材料比較硬,安裝困難。二是加工產(chǎn)品過程中的工藝性能不好,絕緣橡膠與導(dǎo)電橡膠之間的交界面質(zhì)量控制比較困難,由于材料的流動(dòng)性不好,交界過渡面不整齊、且會(huì)形成凸臺(tái)或凹陷、套裝在電纜絕緣上面就會(huì)形成氣隙狀態(tài)。三是存在嚴(yán)重的質(zhì)量隱患:有報(bào)道指出220kV三元乙丙橡膠絕緣型中間接頭在運(yùn)行過程中產(chǎn)生橡膠絕緣件突然開裂引起放電擊穿的故障。
是絕緣電纜終端的經(jīng)典產(chǎn)品,是瓷套式(或復(fù)合套管式)電纜終端,該電纜終端的特點(diǎn)是具有超強(qiáng)的絕緣性能;良好的耐候性能;運(yùn)行歷史悠久。套管型高壓交聯(lián)電纜終端的結(jié)構(gòu)特征將特定形狀的預(yù)制橡膠電應(yīng)力控制錐套在電纜的絕緣上與電纜外屏蔽搭接;利用橡膠電應(yīng)力控制錐內(nèi)部的帶特定曲線的半導(dǎo)電橡膠材料及絕緣橡膠材料的組合改善電纜末端的電場(chǎng)分布;依靠預(yù)制橡膠應(yīng)力錐材料的彈性對(duì)電纜絕緣與電纜外屏蔽切斷面交界部位施加基本恒定的界面壓力來控制電纜末端的電場(chǎng)強(qiáng)度。高壓交聯(lián)電纜終端核心部件預(yù)制電應(yīng)力控制錐形狀特征:橡膠電應(yīng)力控制錐是控制電纜末端電場(chǎng)分布的有效方法:在電纜外屏蔽切斷口處套裝一個(gè)特定形狀的由絕緣橡膠及導(dǎo)電橡膠組合成型的預(yù)制型電應(yīng)力控制錐。可以有效控制電纜末端的電場(chǎng)分布,防止電纜終端放電。高壓整體預(yù)制式中間接頭簡(jiǎn)介高壓電纜中間接頭主要有三種結(jié)構(gòu):組合裝配式、繞包式、整體預(yù)制式。繞包式目前已基本淘汰、組合裝配式用量逐年減少、整體預(yù)制式中間接頭是目前的主流品種、國(guó)家電網(wǎng)最近3年均將整體預(yù)制式中間接頭列為招標(biāo)的首選結(jié)構(gòu)。
高壓電纜附件,包括電纜終端和中間接頭的應(yīng)用也越來越廣泛。高壓電纜目前大多為交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜,其配套的附件多為預(yù)制式,具有安裝簡(jiǎn)便、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、電氣性能好、耐氣候、抗老化、防腐蝕、抗漏電痕好等優(yōu)點(diǎn)。目前,電纜預(yù)制件使用的材料有乙丙橡膠(EPR)和硅橡膠兩大類,分別具有不同的特點(diǎn)。橡膠作為高壓電纜附件的絕緣材料已有很長(zhǎng)歷史。屬于非極性材料,故具有優(yōu)異的電絕緣性能,尤其是耐電暈和游離放電特性突出,但由于硬度大,造成現(xiàn)場(chǎng)安裝難度比較大。硅橡膠和三元乙丙橡膠相比,雖然機(jī)械性能稍差;但拉斷伸長(zhǎng)率和回彈性高、硬度較低。硅橡膠整體預(yù)制式接頭正是利用上述特性制成的。什么是整體預(yù)制式工藝?整體預(yù)制式接頭是在工廠內(nèi)注射成型,再經(jīng)擴(kuò)徑、襯以塑料螺旋支撐管;現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí),將預(yù)擴(kuò)張件套在經(jīng)過處理的電纜末端或接頭處,抽出內(nèi)部支撐的塑料螺旋條,壓緊在電纜絕緣上即可。隨著材料科學(xué)的發(fā)展,硅橡膠的機(jī)械性能也在提升。埃肯有機(jī)硅正是針對(duì)撕裂和回彈性的要求,開發(fā)高回彈撕裂性能優(yōu)異的電纜附件用硅膠。