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[科普中国]-热缩应力管

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热缩应力管指的是用于屏蔽电缆终端切断处电应力的套管。高压电缆终端的应力控制有了新的理论发展,从而研制出了具有合适阻抗值的热缩应力管。已经能配制成适用于不同电压各种截面电缆用的热收缩应力管。经过试验证明,电性能和热性能即使在常期运行后也是稳定可靠的采用热收缩半导体应力管所设计的电缆终端能满足各项试验标准。

简介高压电缆终端内装设应力球电容椎或电容饼以缓和电力线的密集度已经取得了成功的经验,众所周知,不用以上控制电场应力的装置,会在贴近接地的屏蔽层末端,游离放电,从而缩短了电缆终端的寿命。损坏终端的时间,视屏蔽层末端的电场强度和绝缘材料的抗电离性能而定,一般说来,约在一年之内1。

作用热缩应力管的作用是疏散10-35kV交联电力电缆末端外屏蔽切断处的电应力。

电应力控制电应力控制是中高压电缆附件设计中的极为重要的部分。电应力控制是对电缆附件内部的电场分布和电场强度实行控制,也就是采取适当的措施,使得电场分布和电场强度处于最佳状态,从而提高电缆附件运行的可靠性和使用寿命。对于电缆终端而言,电场畸变最为严重,影响终端运行可靠性最大的是电缆外屏蔽切断处,而电缆中间接头电场畸变的影响,除了电缆外屏蔽切断处,还有电缆末端绝缘切断处。

材质热缩应力管的材质构成是由多种高分子材料共混或共聚而成,一般基材是极性高分子,再加入高介电常数的填料等等。电缆附件中热缩应力管主要用于缓和分散交联电力电缆屏蔽末端外屏蔽切断处的电应力。

相关标准(如JB/T10740)规定应力管的参数由两部分组成,一是介电常数,要求达到15,二是体积电阻率,要求达到10的10到12次方。

应力椎的改进传统的控制应力措施是在屏蔽层末端,用绝缘带、纸卷或模塑材料,在电缆绝缘层上绕包或加装一个象橄榄形的椎体,这样由于屏蔽层末端以外的电缆绝缘层厚度有所增加,故电场分布比较均匀,采用应力椎的不足之处是必须扩大电缆终端的外径,这和电力设备趋向小型化 , 颇不相称。此外,用手工绕包应力椎很费工时,而预制模塑应力椎又缺少通用性。为此在七十年代后,一种革新的控制应力用半导体橡胶带相继研究成功,进而又发展了一种热缩性非线性半导体橡胶应力管,达到了体积小、施工简便的要求。世界各地,在千伏及以下的电缆终端,特别是橡塑和不滴流电缆的附件中,大量推广使用这种半导体材料,作为一种新的控制应力装置。

使用寿命对应力层材质的要求是,即使存在不同电场强度以及由于导体或环境温度变化,也应保持稳定。考核电缆附件的寿命也同电缆本体一样,不是单纯能通过上面几个试验,就能作出可靠判断,最有效的措施同电缆一样,需通过负荷循环试验。

主要应用虽然各国的电缆产品结构并不完全一致,如绝缘有交联聚乙烯、乙丙橡胶和油纸之分,而屏蔽层也有挤压半导体、半导体布带、石墨粉等,但应力管的使用,只要按终端设计的差异稍予改变,就能适用,问题倒是各国的试验标准不统一1。

本词条内容贡献者为:

徐恒山 - 讲师 - 西北农林科技大学