CN101162832A - 一种交联电缆的gis终端 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电缆附件，提供了一种交联电缆的GIS终端。所述GIS终端用于连接GIS和交联电缆，所述交联电缆包括主绝缘层、外半导层和金属套，所述GIS终端包括应力锥、尼龙套管、外壳和触头；所述应力锥尾端为锥型，与所述尼龙套管相扣，利用所述应力锥弹性产生的径向压力将所述交联电缆的主绝缘层与外半导层压紧；所述尼龙套管与所述外壳之间设有一个轴向伸缩的弹簧，用于对所述尼龙套管施以轴向压力，并间接作用于所述应力锥的锥型结构表面产生径向压力，将所述交联电缆的主绝缘层与外半导层进一步压紧。本发明中的GIS终端具有足够的电气强度，安全性能高。
Description
技术领域
本发明涉及电缆附件，更具体地说，涉及一种交联电缆的GIS终端。
背景技术
随着电力工业的迅猛发展，我国对110kV电力电缆及其附件的需求日益增长，其中包括气体绝缘金属封闭开关设备(Gas-Insulated metal-enclosed Swithgear，GIS)终端。
现有的GIS终端中，有一种用于连接SE6气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)与110kV交联聚乙烯绝缘电缆(简称交联电缆)。其关键部件为环氧套管(即内锥绝缘子，包被着应力锥)和应力锥，环氧套管起着绝缘、机械支撑及密封作用，其应力锥为三元乙丙橡胶材料，用于进行电场应力控制，采用大型橡胶注压技术，尾端设计成平直结构。
由于在GIS终端中，是依靠应力锥材料自身的弹性来保持应力锥与主绝缘层以及其他元件之间界面上的应力和电气强度，而上述的现有GIS终端中应力锥所采用的乙丙橡胶材料较硬，不易压缩变形(即弹性不足)，同时其尾端为平直结构，都使得应力锥与电缆本体之间的压力不够，一旦出现空隙，会降低其电气强度，从而增加因导电而击穿电缆及附件的可能性。
因此需要一种能够保证足够的电气强度，具有更高的绝缘及安全性能的GIS终端。
发明内容
本发明的目的在于提供一种交联电缆的GIS终端，旨在解决现有技术中交联电缆的GIS终端存在的安全性能较低的问题。
本发明的目的还在于提供另一种交联电缆的GIS终端，以更好地解决现有技术中存在的上述问题。
为了实现发明目的，所述交联电缆的GIS终端用于连接GIS和交联电缆，所述交联电缆包括主绝缘层6、外半导层8和金属套13，所述GIS终端包括应力锥5、尼龙套管7、外壳12和触头2；
所述应力锥5尾端为锥型，与所述尼龙套管7相扣，利用所述应力锥5弹性产生的径向压力将所述交联电缆的主绝缘层6与外半导层8压紧；
所述尼龙套管7与所述外壳12之间设有一个轴向伸缩的弹簧11，用于对所述尼龙套管7施以轴向压力，并间接作用于所述应力锥5的锥型结构表面产生径向压力，将所述交联电缆的主绝缘层6与外半导层8进一步压紧。
所述应力锥5采用液体硅橡胶材料制成。
所述应力锥5为几何法应力锥，包括绝缘胶以及由所述绝缘胶包被着的导电胶，并通过所述导电胶的几何形状控制电场。
所述GIS终端的触头2采用表带式触头结构。
所述GIS终端的外壳12采用铝合金材料制成。
所述GIS终端进一步包括搪铅17，用于所述GIS终端的接地。
为了更好地实现发明目的，所述交联电缆的GIS终端用于连接GIS和交联电缆，所述交联电缆包括主绝缘层6、外半导层8和金属套13，所述GIS终端包括应力锥5、尼龙套管7，所述应力锥5尾端为锥型，与所述尼龙套管7相扣，利用所述应力锥5弹性产生的径向压力将所述交联电缆的主绝缘层6与外半导层8压紧。
所述应力锥5采用液体硅橡胶材料制成。
所述应力锥5为几何法应力锥，包括绝缘胶以及由所述绝缘胶包被着的导电胶，并通过所述导电胶的几何形状控制电场。
所述GIS终端的触头2采用表带式触头结构。
本发明通过将GIS终端的应力锥部设计为径向压紧结构与轴向压紧结构，同时其材料采用具有良好弹性的液体硅橡胶，从而使得元件间紧密结合，保证了足够的电气强度，增强了GIS终端的安全性能；另外，其触头采用表带式触头结构可进一步增强接触性能，采用铝合金制成的金属套使得安装更安全，同时还以搪铅作为专用接地环以保证GIS终端接地的可靠性。
附图说明
图1是本发明中交联电缆的GIS终端的结构图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明通过将GIS终端的应力锥部设计为径向压紧结构与轴向压紧结构，将主绝缘层与外半导层充分压紧，同时应力锥用液体硅橡胶材料制成，通过其弹性产生的径向压力使得其与尼龙套管和内锥绝缘子之间也紧密配合，从而保证了电气强度，增强了GIS终端的安全性能。
图1示出了本发明中交联电缆的GIS终端的结构。
该GIS终端用于连接GIS和交联电缆，其中交联电缆由电缆线芯1、主绝缘层6、外半导层8、金属套13所构成，GIS终端则包括触头2、导体固定夹3、均压环4、应力锥5、尼龙套管7、第一密封圈9、卡环10、弹簧11、外壳12、第二密封圈14、压紧螺环15、紧固螺环16、搪铅17、热缩护套管18、密封胶19、地线20。
众所周知，交联电缆的GIS终端依靠应力锥5自身的弹性来保持GIS以及交联电缆各元件间的应力和电气强度，包括主绝缘层6与外半导层8之间、应力锥5与尼龙套管7之间，以及应力锥5与内锥绝缘子之间，其中最值得关注的是交联电缆的主绝缘层6与外半导层8之间的应力，其直接影响到GIS终端的电气强度和安全性能。本发明中，应力锥5包括绝缘胶以及绝缘胶所包被的导电胶，采用液体硅橡胶材料制成，较乙丙橡胶具有更好的弹性，从而在材料方面能更有效地保证电气强度。在结构方面，该应力锥5为几何法应力锥，通过其导电胶的几何形状控制电场，其性能长期稳定。
为保证正常的电气强度，本发明中GIS终端的应力锥部由一个径向压紧结构与一个轴向压紧结构组成：
(1)径向压紧结构由应力锥5和尼龙套管7构成，其中应力锥5的尾端设计为锥型结构，尼龙套管7则设计为与该锥型结构相吻合的结构，使得两者可以紧扣在一起。由于液体硅橡胶材料制成的应力锥5具有良好的弹性，于是对交联电缆的主绝缘层6和外半导层8构成了一个强大的径向压力，使这两者紧密配合，接触面上具有足够强的应力，另外，该径向压紧结构也保证了应力锥5与尼龙套管7以及内锥绝缘子之间的紧密配合。该应力锥5的锥型结构如附图1中所示，在实际应用中，其尺寸、锥角大小等可依具体情况而定。
(2)轴向压紧结构由尼龙套管7、弹簧11、外壳12构成。其中弹簧11所产生的直接作用力是轴向压力，施于尼龙套管7，但是由于应力锥5的外表面和尾端均设计成锥型，所以该轴向压力间接作用于应力锥5的锥型结构表面时也会产生一个径向压力，进一步保证交联电缆的主绝缘层6与外半导层8之间、应力锥5与尼龙套管7以及内锥绝缘子内壁之间的紧密配合，从而确保电气强度。
除以上两个特殊结构外，本发明的GIS终端中，触头2采用表带式触头结构，其内表面与导体固定夹3紧密配合；外壳12用铝合金材料制成，安装更安全，保护性能好，当然本发明中GIS终端的外壳12可不限定于铝合金材料；搪铅17是一个专用接地环，使得电缆终端接地可靠，密封严密，接地线拆装方便。
本发明的GIS终端由于采取了上述方案，与现有技术相比在性能上具有更强的优势：(1)工频耐压：现有技术为160KV，本发明为192KV；(2)冲击耐压：现有技术为550KV，本发明为650KV；(3)局部放电：现有技术为96KV＜5PC，本发明为128KV＜1PC。本发明极大地提高了GIS终端的性能，但相比现有技术并没有耗费太多的成本。
需要作出说明的是，在实际应用的GIS终端中，上述提及的径向压紧结构与轴向压紧结构可同时存在，从而使得交联电缆的主绝缘层6与外半导层8之间、应力锥5与尼龙套管7以及内锥绝缘子之间具有足够的应力，充分确保电气强度，但也可将其精简为仅具有径向压紧结构，只要能保证该GIS终端具有正常的电气强度即可。
另外，本发明的GIS终端典型的适用但并不限于交联电缆，还可以应用于其他种类的电力电缆。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种交联电缆的GIS终端，用于连接GIS和交联电缆，所述交联电缆包括主绝缘层(6)、外半导层(8)和金属套(13)，所述GIS终端包括应力锥(5)、尼龙套管(7)、外壳(12)和触头(2)，其特征在于：
所述应力锥(5)尾端为锥型，与所述尼龙套管(7)相扣，利用所述应力锥(5)弹性产生的径向压力将所述交联电缆的主绝缘层(6)与外半导层(8)压紧；
所述尼龙套管(7)与所述外壳(12)之间设有一个轴向伸缩的弹簧(11)，用于对所述尼龙套管(7)施以轴向压力，并间接作用于所述应力锥(5)的锥型结构表面产生径向压力，将所述交联电缆的主绝缘层(6)与外半导层(8)进一步压紧。
2.根据权利要求1所述的交联电缆的GIS终端，其特征在于，所述应力锥(5)采用液体硅橡胶材料制成。
3.根据权利要求1或2所述的交联电缆的GIS终端，其特征在于，所述应力锥(5)为几何法应力锥，包括绝缘胶以及由所述绝缘胶包被着的导电胶，并通过所述导电胶的几何形状控制电场。
4.根据权利要求1或2所述的交联电缆的GIS终端，其特征在于，所述GIS终端的触头(2)采用表带式触头结构。
5.根据权利要求1或2所述的交联电缆的GIS终端，其特征在于，所述GIS终端的外壳(12)采用铝合金材料制成。
6.根据权利要求1或2所述的交联电缆的GIS终端，其特征在于，所述GIS终端进一步包括搪铅(17)，用于所述GIS终端的接地。
7.一种交联电缆的GIS终端，用于连接GIS和交联电缆，所述交联电缆包括主绝缘层(6)、外半导层(8)和金属套(13)，所述GIS终端包括应力锥(5)、尼龙套管(7)，其特征在于，所述应力锥(5)尾端为锥型，与所述尼龙套管(7)相扣，利用所达应力锥(5)弹性产生的径向压力将所述交联电缆的主绝缘层(6)与外半导层(8)压紧。
8.根据权利要求7所述的交联电缆的GIS终端，其特征在于，所述应力锥(5)采用液体硅橡胶材料制成。
9.根据权利要求7或8所述的交联电缆的GIS终端，其特征在于，所述应力锥(5)为几何法应力锥，包括绝缘胶以及由所述绝缘胶包被着的导电胶，并通过所述导电胶的几何形状控制电场。
10.根据权利要求7或8所述的交联电缆的GIS终端，其特征在于，所述GIS终端的触头(2)采用表带式触头结构。
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