CN109217224A - 一种500kV及500kV以上交直流电力电缆用户外终端 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种500kV及500kV以上交直流电力电缆用户外终端，属于高压交联电力电缆附件技术领域，该户外终端包括套管、安装在套管上的上法兰和下法兰以及安装于下法兰上的连接金具，其特征在于，所述套管内设置有应力锥，所述应力锥的外围安装有位于连接金具顶端的环氧座，所述环氧座与套管之间装有绝缘油，所述绝缘油为耐低温硅油；所述应力锥的底部设置有压力调节装置。本发明的应力锥与电缆之间的界面压力可调节，能够保证应力锥与环氧座以及应力锥与电缆之间的紧密贴合且能够保证低温条件下绝缘油的流动性。
Description
技术领域
本发明涉及一种500kV及500kV以上交直流电力电缆用户外终端，属于高压交联电力电缆附件技术领域。
背景技术
目前，随着大型水电站、抽水蓄能电站、特高压电网的建设，在500kV及500kV以上电压等级的电力电缆输电系统中，户外终端的使用量越来越大。作为电缆与架空线之间重要的连接件，户外终端的可靠性直接影响到输电系统的可靠性。
在500kV及500kV以上电力电缆户外终端中，目前普遍使用的应力锥一般采用硅橡胶或三元乙丙橡胶材料，绝缘填充剂一般为聚异丁烯油等，应力锥长期浸入绝缘填充剂中，容易造成应力锥材料老化，降低电气性能，长期运行易引起绝缘破坏，存在安全隐患；填充绝缘油大多不能保证低温条件下的流动性和绝缘性，容易发生产品击穿，严重影响了该户外终端在低温条件下的电气性能和安全性能。
申请号为201010190801.0的中国发明专利，公开了一种名称为500kV及500kV以上电力电缆户外终端，在电缆上套装硅橡胶应力锥和在应力锥外套装环氧套，通过环氧套将应力锥与绝缘油进行隔绝，避免应力锥长期浸泡在绝缘油中发生橡胶浸润或老化，同时通过在应力锥下面设置压缩装置，产生应力锥与电缆之间的界面压力，该界面压力使应力锥与电缆紧紧的压在一起，该界面压力是不可调的，无法彻底排除应力锥与电缆之间的气泡，不能保证应力锥与环氧套以及应力锥与电缆之间的紧密贴合，同时还存在高电场及热场作用下引起的应力锥与电缆之间的应力松弛问题，使电缆绝缘屏蔽切断处的电场分布不均匀，降低了电缆的工频及耐击穿强度。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种500kV及500kV以上交直流电力电缆用户外终端，应力锥与电缆之间的界面压力可调节，能够保证应力锥与环氧座以及应力锥与电缆之间的紧密贴合且能够保证低温条件下绝缘油的流动性。
本发明采用以下技术方案：
本发明提供一种500kV及500kV以上交直流电力电缆用户外终端，包括套管、安装在套管上的上法兰和下法兰以及安装于下法兰上的连接金具，连接金具通过螺栓刚性固定于下法兰，所述套管内设置有应力锥，所述应力锥的外围安装有位于连接金具顶端的环氧座，所述环氧座与套管之间装有绝缘油，所述绝缘油为耐低温硅油，耐低温硅油可实现零下50℃极寒天气下对绝缘油的使用要求，提高了该装置的电气性能；所述应力锥的底部设置有压力调节装置。
优选的，所述压力调节装置包括调节板和设置在应力锥底部的锥托，所述调节板与所述下法兰间隔一定距离，所述下法兰与调节板之间设置有间距调节部件，在所述锥托的底部通过下法兰连接有弹性部件，所述弹性部件的顶端顶在所述压缩金具上，底端顶在调节板上。
当需要应力锥通过环氧座压在电缆上的压力时，通过间距调节部件缩小下法兰与调节板之间的间距，间距逐渐缩小时调节板就会逐渐压缩弹性部件，弹性部件的弹力就会传递至弹性部件的顶端与压缩金具的接触处，对压缩金具产生逐渐变大的压力，因压缩金具与锥托之间为面接触、无刚性固定，该压力可通过压缩金具均匀地传递至锥托与应力锥的接触处，从而对应力锥产生逐渐变大的压力，该压力最后通过环氧座与应力锥之间的相互作用转化为应力锥压在电缆上的逐渐变大的压力，将应力锥与环氧座及应力锥与电缆之间的气泡彻底排除，实现了应力锥与环氧座及应力锥与电缆之间的紧密贴合，保证了即使低温寒冷环境下也不会因电缆热胀冷缩导致应力锥与电缆界面压力减小问题的发生。
优选的，所述间距调节部件为调节螺杆。压缩金具可在规定的压力范围内任意升降，调节简易、操作简单。
优选的，所述弹性部件为弹簧。
优选的，所述户外终端还包括固定于上法兰上的屏蔽环，所述屏蔽环为中空结构，所述屏蔽环通过单通管经上法兰与所述套管贯通。屏蔽环为中空环状结构，通过单通管经上法兰与套管贯通，实现绝缘油面的自调节功能，当套管内绝缘油受热膨胀导致内压增大，绝缘油即可通过上法兰、单通管进入屏蔽环中，从而避免因内压过大导致产品破坏、绝缘油泄露问题的发生。
进一步优选的，所述应力锥为三元乙丙橡胶应力锥，与硅橡胶应力锥相比，具有抱紧力大、散热性好、击穿强度大等优势，并且由于其分子分布与电缆XLPE绝缘相近，相容性好、安全性更高。
进一步优选的，所述压力调节装置为两套，分别位于所述锥托的两侧。
值得注意的是，本发明采用三元乙丙橡胶应力锥和环氧座作为电气连接主绝缘，可同时应用于500kV及500kV以上交流电缆和±535kV直流电缆系统中。
本发明的有益效果为：
1)本发明中，压力调节装置使应力锥与电缆之间的界面压力可调，通过压力调节装置调节应力锥与电缆之间的界面压力，彻底排除应力锥与电缆之间的气泡，保证应力锥与环氧座及应力锥与电缆之间的紧密结合，同时也解决了应力锥与电缆之间的应力松弛问题，该压力调节装置设计合理，易于实现，满足了压力调节的要求，保证了即使低温寒冷环境下也不会因电缆热胀冷缩导致应力锥与电缆界面压力减小问题的发生，使电缆绝缘屏蔽切断处的电场分布均匀，提高了电缆的工频耐压击穿强度。
2)本发明采用了轻量化设计，与现有技术相比，该环氧座重量减轻了50％以上，满足了轻量化要求，同时环氧座的安装更加方便、维护简易，降低了施工强度。
3)本发明的应力锥托与压缩金具分开设计、配合使用，压缩金具通过弹簧与调节板在厂内预组装为一体，从而减轻包装重量、减小包装体积，方便施工现场的产品安装。
附图说明
图1为本发明的一种500kV及500kV以上交直流电力电缆用户外终端的一种实施例的结构示意图；
图2为压力调节装置的结构示意图；
图3为图2中矩形虚线框的放大图；
图4为图1中环氧座的结构示意图；
图5为本发明的一种实施例的屏蔽环的结构示意图；
图6为图5中弧形虚线框的放大图；
其中：1-套管，2-绝缘油，3-环氧座，4-应力锥，5-连接金具，6-锥托，7-下法兰，8-压缩金具，9-弹簧，10-调节螺杆，11-调节板，12-电缆，13-上法兰，14-屏蔽环。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述，但不仅限于此，本发明未详尽说明的，均按本领域常规技术。
实施例1：
如图1所示，一种500kV及500kV以上交直流电力电缆用户外终端，包括套管1、安装在套管1上的上法兰13和下法兰7以及安装于下法兰7上的连接金具5，连接金具5通过螺栓刚性固定于下法兰7，套管1内设置有应力锥4，应力锥4的外围安装有位于连接金具5顶端的环氧座3，环氧座3的结构如图4所示，环氧座3与套管1之间装有绝缘油2，绝缘油2为耐低温硅油，耐低温硅油可实现零下50℃极寒天气下对绝缘油的使用要求，提高了该装置的电气性能；应力锥4的底部设置有压力调节装置。
实施例2：
一种500kV及500kV以上交直流电力电缆用户外终端，结构如实施例1所示，如图2和图3所示，压力调节装置包括调节板11和设置在应力锥4底部的锥托6，调节板11与下法兰7间隔一定距离，下法兰7与调节板11之间设置有间距调节部件，在锥托6的底部通过下法兰7连接有弹性部件，弹性部件的顶端顶在压缩金具8上，底端顶在调节板11上。
该实施例2中，当需要应力锥4通过环氧座3压在电缆12上的压力时，通过间距调节部件缩小下法兰7与调节板11之间的间距，间距逐渐缩小时调节板11就会逐渐压缩弹性部件，弹性部件的弹力就会传递至弹性部件的顶端与压缩金具8的接触处，对压缩金具8产生逐渐变大的压力，因压缩金具8与锥托6之间为面接触、无刚性固定，该压力可通过压缩金具8均匀地传递至锥托6与应力锥4的接触处，从而对应力锥4产生逐渐变大的压力，该压力最后通过环氧座3与应力锥4之间的相互作用转化为应力锥4压在电缆12上的逐渐变大的压力，将应力锥4与环氧座3及应力锥4与电缆12之间的气泡彻底排除，实现了应力锥4与环氧座3之间及应力锥4与电缆12之间的紧密贴合，保证了即使低温寒冷环境下也不会因电缆热胀冷缩导致应力锥4与电缆12界面压力减小问题的发生。
实施例3：
一种500kV及500kV以上交直流电力电缆用户外终端，结构如实施例2所示，间距调节部件为调节螺杆10，压缩金具8可在规定的压力范围内任意升降，调节简易、操作简单；弹性部件为弹簧9。
实施例4：
一种500kV及500kV以上交直流电力电缆用户外终端，结构如实施例3所示，所不同的是，如图5所示，户外终端还包括固定于上法兰13上的屏蔽环14，屏蔽环14为中空结构，屏蔽环14通过单通管经上法兰13与套管1贯通。屏蔽环14为中空环状结构，通过单通管经上法兰13与套管1贯通，实现绝缘油面的自调节功能，当套管1内绝缘油2受热膨胀导致内压增大，绝缘油2即可通过上法兰13、单通管进入屏蔽环14中，从而避免因内压过大导致产品破坏、绝缘油泄露问题的发生，其流通路径可参见图6中箭头所示。
实施例5：
一种500kV及500kV以上交直流电力电缆用户外终端，结构如实施例1所示，所不同的是，应力锥4为三元乙丙橡胶应力锥，与硅橡胶应力锥相比，具有抱紧力大、散热性好、击穿强度大等优势，并且由于其分子分布与电缆XLPE绝缘相近，相容性好、安全性更高；压力调节装置为两套，分别位于锥托6的两侧。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种500kV及500kV以上交直流电力电缆用户外终端，包括套管、安装在套管上的上法兰和下法兰以及安装于下法兰上的连接金具，其特征在于，所述套管内设置有应力锥，所述应力锥的外围安装有位于连接金具顶端的环氧座，所述环氧座与套管之间装有绝缘油，所述绝缘油为耐低温硅油；所述应力锥的底部设置有压力调节装置。
2.根据权利要求1所述的500kV及500kV以上交直流电力电缆用户外终端，其特征在于，所述压力调节装置包括调节板和设置在应力锥底部的锥托，所述调节板与所述下法兰间隔一定距离，所述下法兰与调节板之间设置有间距调节部件，在所述锥托的底部通过下法兰连接有弹性部件，所述弹性部件的顶端顶在所述压缩金具上，底端顶在调节板上。
3.根据权利要求2所述的500kV及500kV以上交直流电力电缆用户外终端，其特征在于，所述间距调节部件为调节螺杆。
4.根据权利要求2所述的500kV及500kV以上交直流电力电缆用户外终端，其特征在于，所述弹性部件为弹簧。
5.根据权利要求1所述的500kV及500kV以上交直流电力电缆用户外终端，其特征在于，所述户外终端还包括固定于上法兰上的屏蔽环，所述屏蔽环为中空结构，所述屏蔽环通过单通管经上法兰与所述套管贯通。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的500kV及500kV以上交直流电力电缆用户外终端，其特征在于，所述应力锥为三元乙丙橡胶应力锥。
7.根据权利要求6所述的500kV及500kV以上交直流电力电缆用户外终端，其特征在于，所述压力调节装置为两套，分别位于所述锥托的两侧。
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