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硅橡胶冷缩式电力高柔性拖链电缆附件的应用

发布时间:2018/9/12 8:58:26 浏览次数:

电力高柔性拖链电缆线路中的各种终端头及中间连接头统称为电力高柔性拖链电缆附件。高柔性拖链电缆附件是连接高柔性拖链电缆本体以及使高柔性拖链电缆与变压器、架空线、变电站等相连接,实现电能传输必不可少的装置。我国高柔性拖链电缆附件的发展经历了从绕包式到金属壳体、瓷套+灌胶式;尼龙、塑料、环氧外壳+灌胶式(1960~1987);热收缩式、硅橡胶预制+热缩套管式、硅橡胶预制+冷缩套管式(1988~2000);硅橡胶冷缩式(2001年至今)的过程。热收缩式在20世纪90年代将原绕包式、壳体、瓷套+灌胶式全部取代。目前出现硅橡胶预制式、冷收缩式高柔性拖链电缆附件逐步取代热收缩式。由于硅橡胶具有良好的电气和物理性能,硅橡胶冷缩式高柔性拖链电缆附件应用前景广阔。杭州市电力局对硅橡胶和冷缩式高柔性拖链电缆附件的性能特点以及应用中需要注意问题进行了总结。

⑴硅橡胶冷缩式高柔性拖链电缆附件的特点

①高柔性拖链电缆本体具有恒定的界面压力。电场中绝缘界面压力与放电电压成反比。由于硅橡胶冷缩式高柔性拖链电缆附件的直径小于高柔性拖链电缆本体,且能与高柔性拖链电缆同步进行热胀冷缩运动,始终对高柔性拖链电缆本体形成一种压力;而热收缩附件因为材料较硬,不能与高柔性拖链电缆同步进行热胀冷缩运动。

②局部放电量符合国际标准。硅橡胶冷收缩式高柔性拖链电缆附件的局部放电量一般在3pc左右,而热收缩高柔性拖链电缆附件的局放放电量有时会大于10pC。10kV等级高柔性拖链电缆附件的局部放电量规定:IEC标准规定局部放电量≤10pC;美国IEEE404标准规定局部放电量≤10pC。我国GB12706-2002规定10kV局部放电量≤10pC。

⑵特种硅橡胶的性能特点

适于生产冷缩式高柔性拖链电缆附件的硅橡胶有两类:加成硫化硅橡胶,官能度为2的聚二甲基硅氧烷在铂铬合金催化剂作用下与多官能度的含氢硅烷起加成反应,产生链增长和链交联的特殊硅橡胶,也称液体硅橡胶(LSR),综合性能非常好,国内尚无工业化产品。高温硫化硅橡胶(HTV),国内有生产,专门用于制作输配电行业的高柔性拖链电缆附件;而抗爬电又具高弹性HTV也无工业化产品,制造高性能全冷缩的电缆附件只能选用进口特种硅橡胶。

特种硅橡胶的性能特点如下:

①强耐候性。由于硅橡胶的主链是由硅一氧(Si-O)键组成,纯粹Si-O键组成的材料,如石英可耐1800℃。又由于硅的化学反应能力低,一般只能与硝酸和氟氢酸和混合物发生反应,故硅橡胶能耐受大气老化、紫外线、臭氧、辐照及T和X射线。

②高的温度适应性。硅橡胶的工艺成型温度在170~200℃,硅橡胶制品在-50~+200℃时的电和机械性能基本不变。

③抗漏电起痕能力强。国家标准规定10kV高柔性拖链电缆附件产品耐漏电起痕能力应达到1A3.5级。通常提高硅橡胶抗漏电起痕能力的方法是添加铝的三水化合物Al(OH)3,但加入这些填料后必然会提高硅橡胶的硬度而降低其弹性。德国Wacker公司取得的一项专利,在不影响硅橡胶的硬度、弹性、扩张能力的前提下具有不添加Al(OH)3而提高硅橡胶的耐漏电起痕能力。它的抗漏电起痕能力为4.5级。

④独特的憎水性。特殊配方的硅橡胶有很强的憎水能力,雨水淋在该硅橡胶制成的高柔性拖链电缆终端上不会形成导电通道,反而会对其表面的灰尘起冲刷的作用,并能显著提高电气性能,在短小的安装尺寸内实现较大的湿闪距离。

⑤优良的机械、物理性能。一般硅橡胶的抗张抗拉强度较低,若要提高硅橡胶的抗张抗拉能力则伸长率就会下降、硬度就会上升;而制造高质量的冷缩式高柔性拖链电缆附件必须保持高的伸长率和低的硬度,从而提高硅橡胶的抗张抗拉能力。这种硅橡胶伸长率800%,硬度45,抗张强度10MPa,抗拉强度可达30N/mm。预制式高柔性拖链电缆附件的硅橡胶与冷缩式高柔性拖链电缆附件的硅橡胶主要性能有较大区别。JB/T8503.1-96预制式规定、冷缩式要求抗张强度分别为≥4.0MPa、≥9MPa;断裂伸长率分别为≥300%、≥600%;硬度分别为≤邵氏50A、≤邵氏45A;抗拉强度分别为≥10N/mm、≥30N/mm;拉伸永久变形分别为—、≤10%;扩张还原率分别为—、≥90%。

⑶需要注意的问题

①硅橡胶具有良好的弹性,但抗拉强度较低,安装施工时应防止尖硬物体碰划。

②高柔性拖链电缆附件的预处理应按工艺操作,不能简化程序而缩短高柔性拖链电缆的处理时间。

③冷缩式高柔性拖链电缆附件是在管状硅橡胶中放进特制的支撑物将其扩大,现场安装时抽出支撑物而收缩复位。安装前,由于制品受到较大的拉伸外力会产生一定的形变,故冷缩式产品不能长期存放,应在规定时间内使用。

④高柔性拖链电缆安装工需进行专业培训,使安装时能掌握冷缩式高柔性拖链电缆附件的特点,从而有效保证电力高柔性拖链电缆线路的安全运行。(李剑峰)


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