额定电压0.6/1 kV及以下云母带矿物绝缘波纹铝护套电缆的设计与制造

介绍了额定电压0.6/1 kV及以下云母带矿物绝缘波纹铝护套电缆的设计与制造,详细分析了电缆的设计过程和工艺控制要点。

铝护套与缓冲层间气隙对高压电缆的电-热耦合影响

近年来,国内110 kV及以上电压等级电缆发生多起缓冲层烧蚀故障。采用有限元法建立了高压电缆轴向仿真模型并开展了电-热耦合仿真,研究了波纹铝护套在正常状态以及与缓冲层之间存在气隙时的温度场分布,得到以下仿真结果:当波纹铝护套与缓冲层间存在气隙时,不利于电缆本体的散热,将导致载流量下降;气隙放电会加剧阻水缓冲层烧蚀,气隙放电时的热源中心温升可达470 K,但在未造成缓冲层阻水粉析出时,短时气隙放电对电缆本体的宏观温度分布影响较小。

高压电缆缓冲层轴向沿面烧蚀故障机理分析

为了研究运行电压下电缆缓冲层轴向沿面烧蚀故障机理,建立了高压电缆轴向沿面烧蚀数学模型,根据110 kV交联聚乙烯(XLPE)绝缘电力电缆结构及实际尺寸,计算了电缆发生放电现象时电缆金属护套与绝缘外屏蔽的脱离距离,分析了高压电缆轴向沿面烧蚀的影响因素。结果表明:金属护套与电缆绝缘外屏蔽脱离是引起电缆缓冲层及绝缘屏蔽层烧蚀的主要原因。缓冲层电阻率对脱离距离影响显著,降低缓冲层电阻率可增加允许脱离距离,当电阻率达到105Ω·mm以下时,允许的脱离距离达1186 mm,不易发生轴向沿面放电。此外,允许纵向电压及缓冲层结构尺寸也是控制缓冲层缺陷的特征参数。

高压XLPE电缆阻水缓冲层烧蚀机理

近年来,高压XLPE电缆阻水缓冲层烧蚀故障频发,引起了行业内广泛关注。为了探索缓冲层烧蚀机理,搭建简化试验平台并对应电缆实际运行工况条件,开展了对比试验研究;同时,基于110 k V电缆典型结构建立轴向有限元仿真模型,按照阻水缓冲带的实测性能参数进行赋值;最后调节波纹铝护套与缓冲层的接触形式,开展了电势及电场分布模拟分析。研究发现:缓冲带受潮将导致其电阻率增大,介电常数升高,并在外加电流下引发白色物质生成;白色物质中包含阻水粉成分及铝反应产物,其不导电性易导致铝护套与绝缘屏蔽之间电气接触不良;当阻水缓冲层与波纹铝护套连续接触不良的轴向长度达到0.4m,在尺寸为0.1mm气隙中的场强已超过3 k V/mm,足以引发放电。缓冲层受潮是发生烧蚀故障的主要原因,缓冲层与铝护套的间隙也会影响气隙放电的发生,因此建议高压电缆在制造和施工阶段应避免缓冲层受潮,同时应严格保障缓冲层与铝护套有效连续的电气接触。