35kV冷缩式和热缩式电缆附件在风电场中的应用

35kV冷缩式和热缩式电缆附件在风电场中的利用

摘 要：今朝许多风电场都建在内蒙古的年夜草原上，为了不破坏草原植被及草原的整体外观，风电场的35kV集电线路均采纳直埋电缆敷设方式，从运行环境来看，电缆中央头处存在一些短路问题。

新能源在中国的成长如今已经驶上快车道，风电在此中占了不小的份额，许多风电场建在内蒙古的年夜草原上，为了不破坏草原植被及草原的整体外观，风电场的35kV集电线路均采纳直埋电缆敷设方式，从运行环境来看，电缆中央头存在放炮征象。

在这里起首引入几个电缆附件的根本观点，电缆附件是指在电缆线路中各类电缆终端和接头的统称。电缆终端头是指安装在电缆线线路的末尾与架空线或电气装备衔接的一种装配。电缆接头是指电缆与电缆之间互相衔接的装配。

电缆附件要求，起首线芯衔接要好，打仗电阻应小而稳固，能经受故障电流的冲击，运行中的接头电阻不年夜于电缆线芯自己电阻的1.2倍。其次是绝缘机能，附件绝缘的耐压强度不该低于电缆自己，介质损耗应到达响应国度尺度和厂家要求；户外部门还要斟酌有严酷气候前提下能平安运行，一样平常应按电力部尺度中三级腌臜肯定外绝缘长度，而外露导电部门对地间隔和相间间隔应相符响应要求。对付中低压电缆附件，因为XLPE绝缘电缆附件多为干式绝缘布局的附件，同时密封的主要作用便是防止运行中情况的潮气和导电介质浸入绝缘内部，引起树枝放电等伤害。对付超高压电缆，如110kV及以上电压品级XLPE绝缘电缆，密封不只有上述作用，并且对防止附件内部充油的透露起症结作用。第三是优越的机器强度，附件在安装和运行状况下要受到许多外力作用，如工资内力、电动力等，分外是110kV以上电压品级电缆附件、电缆自己回缩、弹力等也对附件自己提出较高的要求。

影响附件质量的主要因素有，电断气缘机能、热机能（抗老化机能、散热机能）、附件布局、安装工艺、情况。

附件安装的注意事变，电缆和附件的干净处置；反省电缆的受潮环境；严厉按安装工艺提供的尺寸进行剥切，注意剥切中不克不及毁伤电缆；半导电层与绝缘层滑腻过渡；去线芯外面氧化层；去金具等的毛刺、飞边；不克不及有产物开裂征象；冷缩产物骨架不克不及松动。

电缆附件的成长从绕包式开端，接着是瓷套式、浇注式、热缩式、预制式、冷缩式。

今朝用于6～35kV挤包绝缘电力电缆的附件，年夜部门是冷缩式电缆附件和热缩式电缆附件。两种布局类型的产物具有分歧特色。

1）冷缩式电缆附件的产物特色。冷缩式电缆附件以高弹性特种硅橡胶为资料打针成型。电应力节制单位为几何型：应力锥，采纳高温、高压硫化成型工艺与绝缘主体预制成一整体，外形尺寸靠得住，电气机能稳固。安装时箍紧在电缆上，与电缆成为一体。

2）热缩式电缆附件的产物特色。热缩式电缆附件采纳橡塑复合资料（聚合物）挤出成型，用高能辐照办法使其交联，在出厂前膨胀扩径到所需的几何尺寸时冷却定型；在现场安装时必要加热到必定温度，应用聚合物的“弹性影象”机能回缩到位，从而将电缆剖切安装部门箍慎密封，到达绝缘密封的要求。电应力节制单位为参数型。

3）冷缩式电缆附件的特色（与热缩式电缆附件比拟）。与热缩式电缆附件相比，冷缩式电缆附件具有下列特色：

① 资料电气机能精良。冷缩式电缆附件所采纳的资料为硅橡胶，具有极高的弹性、优越的绝缘机能、抗泄电痕、憎水性、耐气候性、耐紫外老化。

热缩式电缆附件所采纳的资料为橡塑复合资料（聚合物），资料自己没有弹性，只有“弹性影象”功效。

② 电应力节制单位机能稳固。冷缩式电缆附件的电应力节制单位为几何型：即应力锥，它是寄托几何曲线来改善电场畸变，其外形在公司已成型好，故电应力节制单位机能稳固。

热缩式电缆附件电应力节制单位为参数型，即电应力节制单位是采纳高介电常数和体积电阻率介于绝缘资料和半导电资料之间的资料成型而成，这种资料的特殊参数很难节制且在成型及施工进程中容易产生转变，导致电应力节制单位机能不稳固。

③ 布局型式加倍抱负。冷缩式电缆附件的应力锥与绝缘部门经高温、高压成型工艺在工场内预制成一整体，安装时只需将附件套装在已处置好的电缆上即可，其产物质量在工场内能获得节制，现场安装事情量少。

热缩式电缆附件，其布局为管材：应力管、表里绝缘管、半导电管重叠而成，各类管材之间不免存在微小的气隙，尤其是中央接头其局部放电机能很难保证。

④ 安装加倍便利：无需动火。因为布局型式的限定，在某些忌火的场所，热缩式电缆附件不实用；而冷缩式电缆附件不受此限定，安装时无需动火及其他特殊对象，只需将主体内的骨架抽出或用手将主体套入即可。

⑤ 界面特征优越。冷缩式电缆附件所用的资料为高弹性硅橡胶，附件为一弹性体，安装后附件始终牢牢箍在电缆上，与电缆成为一体，同时对界面有较年夜的压力，具有优越的界面特征，局部放电机能很好。

因为热缩式电缆附件的资料加热后，常温下没有弹性，在安装就位后，电缆的弯曲揉动会造成热缩附件与电缆之间脱开；电缆运行进程中、四周情况温度的变化，也将会使热缩附件与电缆之间发生间隙，从而将造成附件与电缆之间的界面机能差，使现实运行中局部放电机能很差，尤其是35kV电压品级，更是如斯。

⑥ 密封机能靠得住。冷缩式电缆附件的因其资料为高弹性硅橡胶资料，安装后附件与电缆成为一体，当电缆因温度发生热胀冷缩征象时，附件也将随之热胀冷缩，始终箍紧在电缆上，密封机能精良。

热缩式电缆附件的密封主要靠热熔胶和收缩压紧应力来实现。热缩附件安装后，当温度降落时，电缆随之收缩（热胀冷缩），罢了收缩好的热缩部件布局稳固，不再具有弹性，故对电缆失去弹性压紧力，密封端赖密封胶，密封机能弗成靠。

⑦ 资料及制造本钱比拟。国产冷缩式中央头（户外）的资料本钱是热缩式的6-7倍，资料价钱约6500元（规格分歧有些差异）；国产热缩式终端头（户外）的资料价钱是热缩式的4-5倍，资料价钱约3000元（规格分歧有些差异）。其它耗费性资料相差不年夜。制造本钱（即制造所用人工用度）冷缩头略年夜于热缩头的制造本钱。

早期年夜唐辉腾梁风电场35kV集电线路采纳热缩式高压电缆头，运行一段光阴后，电缆中央头处开端连续不断呈现短路故障，对风电场运行带来了很年夜的损失，经阐发，风电场合处地位海拔较高，有半年光阴气温根本处于0℃以下，有时可到达-30℃，而热缩式电缆头的施工情况温度要求在0℃以上；风电场采纳的是YJY23-26/35KV聚乙烯电力电缆，在安装以及运行进程中存在伸缩性，电缆在运行时会有发烧征象。热缩附件采纳的是聚乙烯热缩套管，在热缩后一次成形，不克不及跟着电缆一路热胀冷缩，是以电缆的伸缩导致电缆接头进水，绝缘低落，从而影响电缆使用寿命。

在后期辉腾梁风电场的扩建进程中，35kV集电线路开端采纳冷缩式高压电缆头，固然投资有所进步，但与产生故障后影响的发电量相比，这些投资就可以疏忽不计。

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