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采用上述做法的优点是,电缆头制作简单,爬电距离长,比较可靠。其缺点是屏蔽断口靠下,断口以上电缆芯外表面是不接地的,一定要注意两个边相不能与箱体接触,至少保持15mm的空气距离,否则,在运行中将会对箱体放电。电缆芯上套装的故障寻址器必须呈三角形排列,以保证故障寻址器上的金属件不会将两相临相连起来。
后来,考虑到目前使用的环网柜每个进出线铜芯电缆来说,当两边相长度尺寸掌握的不准确时,很容易与箱体侧板碰触。采用预制型应力锥或冷缩预制应力锥,将电缆屏蔽断口上移,即能解决此问题。
对预制式应力锥,首先,要注意应力锥与电缆绝缘是否配合,即检查电缆绝缘外径是否在厂家规定的应力锥适合使用的范围之内。虽然各生产厂家基本上都按国标生产,但不同厂家的电缆,其绝缘外径不尽相同。预制式电缆附件中的应力锥,不象热缩(或冷缩)式附件那样,一种规格的附件可以适用于几种不同截面的电缆。而预制附件的应力锥一般是按其适用的电缆绝缘外径分成若干个号,一个号码的应力锥适用的电缆的绝缘外径有一个范围,相临的两个号码一般是有交叉的。因此,在选购预制式电缆附件时,不仅要注意电缆截面,还要检查所用电缆绝缘外径是否在应力锥的适用范围以内。因为,应力锥内径过小或过大都会产生不良后果,应力锥内径过小,安装时十分艰难,极易撑裂锥体;应力锥内径过大,锥内电极和电缆外半导电层接触不好,影响应力锥疏解电场的作用,更严重的是,影响锥体与电缆绝缘表面的界面压力,易引起沿面放电。
自2003年以来,随着10kV环网柜的大量使用,相应配套使用了大量电缆T型连接头。对这种新型电缆附件,目前在选型、安装和运行中还存在一些问题,本文结合天津地区10kV环网柜电缆T型连接头的发展和使用提出一些看法,供大家参考。
T型绝缘增强护套是10kV环网柜电缆T型连接头的重要组成部件,是在工厂预制而成的。它的作用是增强高压带电导体相间及对地(箱体外壳)绝缘,防止高压带电导体直接在空气中,以弥补环网柜相间及对地空气距离不足的弱点;同时,T型绝缘增强护套覆盖出线套管表面,防止套管表面发生沿面闪络。
理论和实践都证明,不论绝缘型,还是屏蔽型,都能满足电缆头与环网柜出线套管安全连接的需要。但二者的区别还是很明显的。绝Baidu Nhomakorabea型在运行中外表面是不接地的,有悬浮电位,相间或与任何接地体都一定要保持一定的空气距离,它其实就是橡胶绝缘层(一般为硅橡胶或三元乙丙橡胶)与空气的复合绝缘。屏蔽型最大的优点是可有很大效果预防人员误碰而发生触电。
安装位置靠近电缆端部的预制或冷缩式应力锥,其定位非常重要。除电缆的剥切尺寸和应力锥的固定(预制式应力锥一般在电缆铜屏蔽断口缠一限位台)严格按照工艺规定执行外,在将电缆头推入T型套时,要特别注意应力锥不得向下移位。应力锥的不正确定位,可能导致应力锥作用降低或失效。同时,安装应力锥时,尽可能使应力锥处于电缆芯垂直段,否则,会影响应力锥内表面与电缆芯外表面的接触,容易出现气隙,这对爬电距离较小的预制附件是很危险的。
作高压交接试验时,一定要让带电指示器的按扭弹起,使指示灯内部接地。否则会烧毁带电指示器、或放电,使电压加不上去。
如果同一间隔连接两根不同截面的电缆,则大截面电缆应先用前接头连接,小截面电缆安装在前接头的后边。
如果故障寻址器安装位置处电缆芯表面是绝缘不接地的,则要保证寻址器的安装不使两相临相外表面呈金属性连接。寻址器的二次线不得与电缆绝缘芯及非屏蔽绝缘护套触碰。
T型电缆头的导体连接质量比普通电缆头裸母排连接更值得注意。因为,对T型电缆头,连接点位于绝缘套内,而环网柜在运行时后盖板是封闭的,既不利于散热,又不便于巡视检查。这样,连接点的接触不良缺陷,在运行中无法及时发现,随着时间的积累,小缺陷极可能酿成大祸,使环氧树脂套管熔融击穿,造成整台环网柜被迫停电更换。
目前常用的T型绝缘增强护套有两种类型,即屏蔽型(可触摸型)和非屏蔽型(不可触摸型)。二者作用基本相当,区别之处在于有无内、外屏蔽层。非屏蔽型既无内屏蔽,又无外屏蔽,只有绝缘层。对屏蔽型来说,比绝缘型多了内、外两层屏蔽。内屏蔽层采用半导电橡胶硫化成型,与绝缘层复合成一体。它的作用是使电缆导体连接处的空气隙处于等电位下,防止接线端子表面尖锐处因电场畸变而发生电晕放电。外屏蔽(运行时接地)使护套外表面保持零电位,带电可触摸,无需考虑对外部屏蔽的安全距离。
采用预制型应力锥来解决电缆头屏蔽断口电场集中问题,应该说是一个好的选择,它使电缆T型连接头的整体配套性更好,电缆头应力锥以下部分均为零电位,相间及对地有无距离均可。
作为一种新型电缆连接附件,在天津地区使用中也发生了一些问题,经过对故障现场的分析,发现主要还是安装问题。归纳起来,我们认为在10kV环网柜电缆T型连接头安装和运行中应注意以下几点。
电缆头电应力处理,即指电缆外屏蔽断开处电应力集中问题的解决。在使用10kV环网柜的初期,电缆头电应力处理与热缩式电缆终端完全一致。也就是先制作一热缩终端,再用T型增强绝缘护套将电缆头与环网柜出线套管连接在一起。电缆芯外径往往比T型护套内径要小许多,为解决密封问题,在护套下端部的电缆芯上安装一橡胶堵。橡胶堵与护套内表面过盈配合,从而达到密封防潮效果。
因此,电缆从电缆沟内穿进箱体时,一定要在出线套管端面的正下方,垂直进入并且牢固固定,不能让电缆下部斜扭着。对三芯电缆,特别是240mm2及以上的大截面铜芯电缆,必须保持足够的分相长度,也就是分支手套尽量靠下安装,同时,三相线芯长度一定测量准确,两个边相不能出现长短腿。对同一个间隔连接双电缆的情况尤其应该注意。这样,才能保证三相线芯对称、垂直、不扭曲。否则,斜扭着的电缆会对出线套管产生扭转力,长时间的扭转力会破坏出线负荷开关漏气、失效或爆炸;也可能使套管产生裂痕,导致击穿。
对于安装在箱式站内的环网柜,可选用具有内屏蔽的绝缘增强护套。电缆应力控制单元选用预制件,与电缆绝缘外径匹配,尽量靠上安装。对于空间狭小的环网柜,使用三芯电缆时,要特别注意电缆垂直紧固,分相部分不能过短。应力锥定位正确,不要处于电缆弯曲段,并保证电缆接线端子平面与出线套管铜端面紧密接触。运行中注意观察开关柜气体压力变化,有条件的,在运行半年后检查导体连接是否正常。
在天津地区,10kV环网柜大都安装在箱式变电站中,环网柜电缆连接间隔都有后盖,且与接地刀闸有机械连锁,在不停电、接地刀闸不合入的情况下,后盖是打不开的。因此,屏蔽型可防止相关人员误碰而发生触电这一优点意义不大。而如果使用屏蔽型,倒有以下问题需要考虑。一是制造成本高;二是在不拆除T型连接头情况下进行电缆试验和查找故障时,从后堵盖引出的试验设备引线与外屏蔽距离不够,必须使用专用试验端子与试验引线连接;三是绝缘层内外都有屏蔽,如果绝缘层中有杂质或气泡,极易造成击穿;四是后堵盖与绝缘层间形成一界面,如果处理不好,可能造成沿此界面的爬闪。
电缆的固定很重要,不能使出线套管承受任何方向的作用力。在运行中曾发现一台环网柜SF6气体表压指针降到了零,停电更换后对其进行了彻底检查。结果发现其中一个间隔出线套管严重向下倾斜,SF6气体泄漏点就在该套管根部的箱体上。
究其原因,这一间隔的出线电缆根本就没有用卡箍固定,电缆头重量完全加在套管中间的螺栓上,而套管根部的机械应力最大,久而久之,造成开关柜箱体密封失效,导致漏气。
要保证电缆与套管导体连接质量,首先要注意所选用的连接金具材质符合国家相关规范要求,结构设计合理,简单、可靠。负荷电流的传导是靠电缆端子与套管端面的紧密接触完成的,而不是靠套管中心的螺栓。在选择螺栓材质时,以不锈钢为好,铜质螺栓硬度不够,安装中容易滑扣,影响连接件的紧固。其次,在压接接线端子及装配时,一定要保证接线端子平面与出线套管铜端面平行贴合。否则,紧固螺母时,首先需克服接线端子平面从倾斜到平行的扭转力,这就是有时感觉螺母拧得已很紧或已达到规定力矩,但接线端子平面与出线套管铜端面的压紧力仍未达到规定值的原因。最后,拧紧螺母时,一定要使用力矩扳手,按照工艺文件规定的力矩值上好螺母。使用普通扳手,只能靠工作人员的感觉和经验,力量小了,影响接触,力量过大,易引起套管内螺栓滑扣或螺母崩裂。