CN114284982B - 10kV配电电缆中间接头中应力锥安装错位缺陷装置 - Google Patents

10kV配电电缆中间接头中应力锥安装错位缺陷装置 Download PDF

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Abstract

本申请公开了10kV配电电缆中间接头中应力锥安装错位缺陷装置,其特征在于,包括:接线终端、第一电缆结构与第二电缆结构;第一电缆结构与第二电缆结构由外层至内层均依次包括:铜屏蔽层、外半导电层、主绝缘层与线芯;接线终端中间设有通腔;第一电缆结构与第二电缆结构分入通腔内相接;通腔两端分别设有第一应力锥与第二应力锥;第一电缆结构的外半导电层与第一应力锥相接,且搭接长度为25至40毫米;第二电缆结构的外半导电层与第二应力锥相接,且搭接长度为40至60毫米。通过设置第一电缆结构与第二电缆结构分别和第一应力锥与第二应力锥搭接不同的长度,形成应力锥安装错位缺陷,便于工作人员进行研究,分析其局部放电现象。

Description

10kV配电电缆中间接头中应力锥安装错位缺陷装置
技术领域
本申请涉及电缆接头模拟试验装置技术领域,尤其涉及一种10kV配电电缆中间接头中应力锥安装错位缺陷装置。
背景技术
交联聚乙烯(XLPE)电缆具有优良的电气、力学和理化性能,逐步代替架空线路,广泛应用于输电系统中。尽管XLPE电缆性能优越,但在生产、安装以及运行过程中极易受到外界和人为因素影响,造成电缆接头内部绝缘出现电场应力集中,引发放电微通道。若不及时处理,极易演化至击穿导致爆炸,造成停电等事故。电缆绝缘故障时伴有局部放电,进一步加剧劣化,通过观察局部放电信号并识别模式,可以得知电缆绝缘状况和缺陷类型。
应力锥是电缆接头的重要组成部分,通过与电缆外半导电层接触使接头内电场分布更加均匀。而预制式电缆接头在使用过程中以一定的过盈量(为保持一定的面压)紧密包覆电缆绝缘,形成硅橡胶/XLPE双层介质的复合界面。受工艺精度限制,在剥切电缆外半导电层、安装接头时会出现不同程度的应力锥与外半导电层安装错位,导致外半导电层附近出现高场强区域,高压作用下易产生硅橡胶/XLPE复合介质界面沿面放电,最终引发击穿事故。
国内现有的对应力锥安装错位缺陷的模拟方式大多是在仿真软件上进行,这与实际工况中缺陷的真实放电情况有所不同,无法较全面的反应实际安装中配电电缆中间接头中应力锥安装错位缺陷的情况。
发明内容
有鉴于此,本申请的目的是提供一种10kV配电电缆中间接头中应力锥安装错位缺陷装置,用于解决现有的对中间接头中应力锥安装错位缺陷的研究方式无法较全面反应缺陷情况的问题。
为达到上述技术目的,本申请提供一种10kV配电电缆中间接头中应力锥安装错位缺陷装置,包括:接线终端、第一电缆结构与第二电缆结构;
所述第一电缆结构与第二电缆结构由外层至内层均依次包括:铜屏蔽层、外半导电层、主绝缘层与线芯;
所述线芯的前端伸出所述主绝缘层的前端;
所述主绝缘层的前端伸出所述外半导电层的前端;
所述外半导电层的前端伸出所述铜屏蔽层的前端;
所述接线终端中间设置有通腔;
所述第一电缆结构与第二电缆结构分入所述通腔内相接;
所述通腔两端分别设置有第一应力锥与第二应力锥;
所述第一应力锥与第二应力锥均包括直部与向外侧弯曲的曲部;
所述第一电缆结构的外半导电层与所述第一应力锥的直部相接,且搭接长度为25至40毫米;
所述第二电缆结构的外半导电层与所述第二应力锥的直部相接,且搭接长度为40至60毫米。
进一步地,所述第二电缆结构的外半导电层与所述第二应力锥的搭接长度为55毫米。
进一步地,所述第一电缆结构的外半导电层与所述第一应力锥的搭接长度为25毫米。
进一步地,所述外半导电层与所述主绝缘层的前端设置有倒角。
进一步地,所述主绝缘层表面覆盖有硅脂。
从以上技术方案可以看出,本申请提供一种10kV配电电缆中间接头中应力锥安装错位缺陷装置,其特征在于,包括:接线终端、第一电缆结构与第二电缆结构;所述第一电缆结构与第二电缆结构由外层至内层均依次包括:铜屏蔽层、外半导电层、主绝缘层与线芯;所述线芯的前端伸出所述主绝缘层的前端;所述主绝缘层的前端伸出所述外半导电层的前端;所述外半导电层的前端伸出所述铜屏蔽层的前端;所述接线终端中间设置有通腔;所述第一电缆结构与第二电缆结构分入所述通腔内相接;所述通腔两端分别设置有第一应力锥与第二应力锥;所述第一应力锥与第二应力锥均包括直部与向外侧弯曲的曲部;所述第一电缆结构的外半导电层与所述第一应力锥相接,且搭接长度为25至40毫米;所述第二电缆结构的外半导电层与所述第二应力锥相接,且搭接长度为40至60毫米。通过设置第一电缆结构与第二电缆结构分别和第一应力锥与第二应力锥搭接不同的长度,从而形成应力锥安装错位缺陷,在保证安全和不破坏其他结构的基础上,可以模型真实安装过程中产生的中间接头中应力锥安装错位缺陷的情况,便于工作人员进行研究,分析其局部放电现象。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本申请实施例提供的一种10kV配电电缆中间接头中应力锥安装错位缺陷装置的整体示意图;
图2为本申请实施例提供的一种10kV配电电缆中间接头中应力锥安装错位缺陷装置中外半导电层与应力锥搭接长度与最大电场强度的变化曲线图。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请实施例的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请实施例中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请所请求保护的范围。
在本申请实施例的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请实施例的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请实施例的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可更换连接,或一体地连接,可以是机械连接,也可以是电连接,可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。
请参阅图1与图2,本申请实施例中提供的一种10kV配电电缆中间接头中应力锥安装错位缺陷装置,包括:接线终端3、第一电缆结构1与第二电缆结构2;第一电缆结构1与第二电缆结构2由外层至内层均依次包括:铜屏蔽层4、外半导电层5、主绝缘层6与线芯7;线芯7的前端伸出主绝缘层6的前端;主绝缘层6的前端伸出外半导电层5的前端;外半导电层5的前端伸出铜屏蔽层4的前端;接线终端3中间设置有通腔;第一电缆结构1与第二电缆结构2分入通腔内相接,也即第一电缆结构1与第二电缆结构2的线芯7相接;通腔两端分别设置有第一应力锥31与第二应力锥32;第一应力锥31与第二应力锥32均包括直部与向外侧弯曲的曲部。
其中,主绝缘层6的前端外表面经光滑打磨处理,也即通过绝缘砂纸等将主绝缘层6的前端打磨至光滑无损伤状态。并且,外半导电层5与主绝缘层6的前端设置有倒角,可以防止处理不当形成断口台阶缺陷,台阶会导致断口处电场集中,且造成气隙缺陷,容易产生局部放电。进一步地,主绝缘层6表面覆盖有硅脂;实际应用中,可以是在主绝缘层经光滑打磨处理后,且在确保主绝缘层干燥的情况下,在其表面均匀涂抹硅脂。硅脂具有优异的耐高压、防水、防爬电性能,用于绝缘、密封润滑及防潮,并能减少不稳定气候造成的材料表面的老化。
需要说明的是,在10kV的配电电缆中间接头所应用的应力锥中,直部的长度一般为40±1毫米,曲部沿水平方向的长度为13±1毫米。直部与曲部交界处为拐点。在电缆正常剥切且未形成应力锥错位缺陷时,外半导电层5断口未超出拐点,且与拐点之间留有裕度,可以保证应力锥以一定的过盈量紧密包覆电缆的外半导电层断口,使接头内电场分布更加均匀。
在本方案中,第一电缆结构1的外半导电层5与第一应力锥31的直部相接,且搭接长度为25至40毫米,使得第一电缆结构1的外半导电层5的断口不超出拐点。第二电缆结构2的外半导电层5与第二应力锥32的直部相接,且搭接长度为40至60毫米,使得第二电缆结构2的外半导电层5的断口超出拐点,形成应力锥安装错位缺陷,便于工作人员模拟应力锥安装错位后的电场仿真情况。
在应用中,发明人发现,当应力锥安装错位时,电场畸变程度随电缆外半导电层超出应力锥拐点距离增加而增大。请参阅图2,在应力锥与外半导电层搭接长度为55毫米时,电场畸变程度最大,最有利于观察局部放电现象。为此,本方案中,第二电缆结构2的外半导电层5与第二应力锥32的搭接长度为55毫米。
进一步地,第一电缆结构1的外半导电层5与第一应力锥31的搭接长度为25毫米,保持与正常安装电缆的情况下搭接长度一致。
具体来说,在制作模型时,可以是将第一电缆结构1的外半导电层5与主绝缘层6的前端长度设置为130毫米与90毫米;第二电缆结构2的外半导电层5与主绝缘层6的前端长度可以分别为100毫米与20毫米;也即第一电缆结构1相比第二电缆结构2,外半导电层少剥除30毫米。
通过本方案提供的10kV配电电缆中间接头中应力锥安装错位缺陷装置,可以产生10-2000pC的局放量,贴近实际生产中中间接头应力锥安装错位缺陷的情况,便于工作人员观察试验现在且不危害设备。
以上为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照实例对本申请进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述实例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换,但是凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (4)

1.10kV配电电缆中间接头中应力锥安装错位缺陷装置,其特征在于,包括:接线终端、第一电缆结构与第二电缆结构;
所述第一电缆结构与第二电缆结构由外层至内层均依次包括:铜屏蔽层、外半导电层、主绝缘层与线芯;
所述线芯的前端伸出所述主绝缘层的前端;
所述主绝缘层的前端外表面经光滑打磨处理;
所述主绝缘层的前端伸出所述外半导电层的前端;
所述外半导电层的前端伸出所述铜屏蔽层的前端;
所述外半导电层与所述主绝缘层的前端设置有倒角;
所述接线终端中间设置有通腔;
所述第一电缆结构与第二电缆结构分入所述通腔内相接;
所述通腔两端分别设置有第一应力锥与第二应力锥;
所述第一应力锥与第二应力锥均包括直部与向外侧弯曲的曲部;
所述第一电缆结构的外半导电层与所述第一应力锥的直部相接,且搭接长度为25至40毫米;
所述第二电缆结构的外半导电层与所述第二应力锥的直部相接,且搭接长度为40至60毫米。
2.根据权利要求1所述的10kV配电电缆中间接头中应力锥安装错位缺陷装置,其特征在于,所述第二电缆结构的外半导电层与所述第二应力锥的搭接长度为55毫米。
3.根据权利要求1所述的10kV配电电缆中间接头中应力锥安装错位缺陷装置,其特征在于,所述第一电缆结构的外半导电层与所述第一应力锥的搭接长度为25毫米。
4.根据权利要求1所述的10kV配电电缆中间接头中应力锥安装错位缺陷装置,其特征在于,所述主绝缘层表面覆盖有硅脂。
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