2-8-110kV-ELASTIMOLD异形中间接头

设计及选型207110kVELASTIMOLD异形中间接头高国中（北京电力工程公司100070）摘要简要介绍了在何种情况使用异形中间接头，介绍了美国ELASTIMOLD异形中间接头的结构特点、安装方法、注意事项、优缺点。关键字异形中间接头界面压力预制式三元乙丙橡胶绝缘回缩1前言随着北京电力需求的快速发展，奥运电力工程的起动，110kV及以上的高压电力电缆的应用快速增加。为较快的缓解供电压力，满足不同的用电需求，很多新式的附件均有了不同的应用，虽然用量不多，但作用重大，不可缺少。能够将不同截面电缆进行对接的异形中间接头就是其中之一。2异形中间接头应用的两种情况什么异形中间接头？简单的说，就是连接的两侧电缆截面不同的中间接头。异形中间接头的使用主要有两种情况，第一种情况是永久的变电站建设的速度远远跟不上快速发展电力需要，为满足可持续发展的要求，先从电源变电站引较大截面的电缆到两个变电站之间的某个位置，这个位置为最终新增加变电站的附近，再从这位置引小截面电缆至负荷变电站，这两条电缆之间采用异形中间接头连接。最终将电缆切改进入新增变电站，形成由电源变电站向新增变电站供电，新增变电站向负荷变电站供电的运行方式。异形中间接头拆除。如图1、图2所示。图1第一种情况临时运行方式示意图新增变电站电源变电站负荷变电站截面小的电缆截面大的电缆异形中间接头，最终拆除全国第八次电力电缆运行经验交流会论文集208第二种情况是永久的变电站建设的速度远远跟不上快速发展电力需要，为保证用户的及时用电，一般采用先建临时变电站，由临时变电站为用户供电。即先从电源变电站引电缆至永久的变电站附近，这段电缆采用最终的电缆截面，再由永久的变电站附近引电缆至临时变电站，这段电缆仅采用能够满足临时安全供电的电缆截面，这段电缆长度短。两段电缆之间采用异形中间接头连接。最终将电缆切改进入永久变电站，形成由电源变电站向永久变电站供电的方式。临时变电站、电缆及异形中间接头最终拆除。如图3、图4所示。图3第二种情况临时运行方式示意图异形中间接头，最终拆除永久变电站电源变电站临时变电站临时电缆，最终拆除最终电缆图4第二种情况最终运行方式示意图异形中间接头，最终拆除永久变电站电源变电站临时变电站拆除最终电缆临时电缆，最终拆除图2第一种情况最终运行方式示意图拆除新增变电站电源变电站负荷变电站截面大的电缆异形中间接头，最终拆除截面小的电缆设计及选型2093工程中的具体应用介绍异形中间接头在北京主要应用过三次，一是由神路街变电站至东直门变电站之间电缆采用800mm2电缆和630mm2电缆对接，后来在其中间增加了朝阳门220kV变电站，最终电缆切改至朝阳门站。二是西大望变电站至神路街变电站之间电缆也采用800mm2电缆和630mm2电缆对接，在其中间增加了光华路110kV变电站，最终电缆切改至光华路站。这两路电缆均为上述第一种情况。长椿街变电站至白塔寺临时变电站之间电缆采用800mm2电缆和400mm2电缆对接，预计终期白塔寺变电建成后，切改至白塔寺变电站。本工程为两路电缆，为上述第二种情况。这三项工程中异形中间接头均采用美国ELASTIMOLD110kV电压等级产品，特别是白塔寺工程，两侧电缆分别为800mm2和400mm2，电缆截面跨度大，对电缆中间接头和安装均有很高的要求。4110kVELASTIMOLD异形中间接头4.1ELASTIMOLD异形中间接头结构特点110kVELASTIMOLD异形中间接头采用全预制型接头的结构如图5所示，此种全预制型接头由具有弹性的三元乙丙橡胶（EPDM）制成，集改善电场分布的应力锥2个、导体屏蔽、绝缘屏蔽和接头本体的主绝缘于一体，全部在工厂预制成型。厂家称之为“jointhousing”，我们称之为接头本体。图5预制型接头其电场分布如图6所示。从图中可看到电缆绝缘与应力锥的结合面上，等位线间的距离很大且很均匀，轴向应力远低于电缆本体和预制接头本体的工作应力。图6预制型接头的电场分布全国第八次电力电缆运行经验交流会论文集210此种结构有如下特点：4.1.1接头本体由具有弹性的三元乙丙橡胶做成，由过赢配合来保证结合面的压力；在运行中当负荷变化、温度变化引起热胀冷缩时，能自动平衡，不会产生相对位移，无须像预制组装型接头那样靠加弹簧来控制调整；4.1.2由于两侧电缆的绝缘外径相差较大，最大相差8mm左右，异形中间接头接头本体与两侧电缆过赢配合的尺寸不同，但均在接头本体允许的范围。在相同的接头本体内径下，小截面过赢配合的尺寸较小，大截面过赢配合的尺寸较大。也可以将接头本体两侧内径制作成不同尺寸，在接头本体的导体屏蔽处为过渡区，这种设计使两侧接头本体均处在较好的配合条件，但导体处的紧密程度不佳，由于此处为等电位区，加之橡胶富有较好的弹性，所以不会有任何问题；4.1.3安装时只要处理好一个结合面（即电缆绝缘表面和接头内表面的结合面）和一个过渡面（绝缘屏蔽剥除位置与绝缘的平滑过渡），严格保证接头尺寸，接头的安装质量基本得到保证。因而对工作环境和工人的技术水平要求低一些。4.2ELASTIMOLD异形中间接头安装方法和要点4.2.1首先必须将电缆头的长端确定在小截面的电缆上，一来便于电缆接头本体套到电缆上。二来对接头中涂涮的半导电漆有较小摩擦力，对半导电漆的损坏的机率小，质量容易得到保证，三来由于全部套上小截面电缆侧，过赢尺寸小，容易操作，便于施工。4.2.2两端电缆固定好、加热校直，按照图纸尺寸对电缆进行处理，去除外护套、金属护套、绝缘屏蔽等。然后打磨绝缘，涂好半导电漆。4.2.3在导体压接前，套好保护盒等附件，然后用专用工具将接头本体套至长端电缆的外半导电层上，如图7所示。安装时，短端电缆必须调直，否则不容易套入。4.2.4导体压接，压接时两侧电缆必须平直。中间接头连接管两侧的外径一致，只是内径为适应电缆截面而制作的不同，所以压接模具仅需要一套。4.2.5接头本体套就位（见图8）。安装时，两侧电缆必须调直，否则接头本体很难就位。大截面侧的绝缘端部必须倒角，否则接头本体的半导边很容易向里翻，造成无法继续安装，只能退回，重新安装，但倒角的长度不能超过10mm，深度也不可过大。图7先将接头本体套在电缆长端的绝缘屏蔽上设计及选型211图8将接头本体定位在最终位置上4.2.6组装保护盒，恢复地线、保护层和防水层，中间接头安装结束。5结论5.1从实践看，上述三个工程的异形中间接头未出现任何问题，满足了电网过渡期的需要。5.2这种电缆线路只能运行在较小截面的电缆水平上，经济性差，只适用于短时间的应用。使用前需要从经济上、运行时间上进行全面论证。5.3应尽量避免异形接头两侧电缆的截面差距较大，最好只差一个级差，即800mm2和630mm2对接，630mm2和400mm2对接。这样附件容易生产，安装难度少，质量更容易保证。5.4这种接头的安装工艺中有一个危险，即接头在外半导电层上往复移动时，有可能将半导电材料带到绝缘上，特别是可能将半导电漆带到电缆绝缘与接头本体的界面上，影响界面的绝缘水平，甚至会引发沿面击穿。虽然在接头与电缆结合的界面上涂了硅脂，但这种危险始终存在，安装时应特别注意。5.5这种接头的设计没有直观的防止绝缘回缩的措施。电缆虽然在安装前经过加热校直工序，但绝缘回缩的问题还是存在，日本附件生产厂家的中间接头一般在两侧电缆上挖槽，用专用金具将两侧电缆拉住，防止绝缘回缩。这种接头没有采用这种结构，可能是此种接头的导体屏蔽的裕度较大，两侧各为20mm左右裕度，能够保证绝缘回缩后,导体屏蔽仍旧能起作用。参考文献[1]史传卿.电力电缆安装运行技术问答.北京：中国电力出版社，2002[2]李宗廷等.电力电缆施工手册.北京：中国电力出版社，2001作者简介高国中（1978－），男，工程师，从事电力电缆施工技术质量管理工作。现就职于北京电力工程公司电缆安装公司，任主任工程师。