110kV高压电力电缆中间接头电场—温度场的仿真分析

为研究运行中的电缆接头内部电场分布情况,改善绝缘性能,对电缆接头电场与温度场进行了仿真研究。在综合分析电缆接头内部热源的基础上,从介质损耗基本公式出发,建立基于等效电容的电场—温度场耦合分析的数值计算公式。采用有限元分析软件——ANSYS对110 kV电缆中间接头进行了电场和温度场的仿真,分析了110 kV电缆中间接头在正常工作、绝缘层出现老化和绝缘层中存在杂质时的温度场和电场分布特性。研究表明:对于运行中的电缆接头,在有些情况下,由于绝缘材料老化与杂质的影响可导致接头内部温度升高,使得结构内部电场分布特性偏离结构原有的设计电场,严重时可导致产品发生热击穿或电击穿。

110kV电缆中间接头及本体典型缺陷局部放电特征分析

针对110 kV XLPE电缆中间接头及本体制作了6种人工典型缺陷,并利用高频电流互感器耦合局部放电信号。对各类缺陷放电脉冲进行时域、频域特征分析,研究同一缺陷相同电压下不同放电时刻单脉冲波形和频谱规律,并对不同受损程度的电缆本体缺陷局部放电参数的变化进行分析。结果表明:当本体电缆波纹铝破损但未伤及主绝缘时,局部放电无法发现该类缺陷;当主绝缘破损时,在较低电压下便可检测到局部放电,但耐压试验依然可以通过,且随着主绝缘破损深度的增加,局部放电起始电压呈线性递减。

110kV XLPE电缆GIS内锥插拔式快速中间接头的设计

故障快速修复目前高压交联聚乙烯电力电缆迫切需要解决和完善的问题。为缩短电缆故障时的抢修时间以及节约硬件成本,将电缆终端气体绝缘开关(GIS)技术创新化地运用到电缆中间接头上,开发出了一种用于110KV交联聚乙烯电缆或电缆接头在发生主绝缘故障后临时连接用的GIS内锥插拔式快速接头。利用有限元分析对接头的应力锥、高压屏蔽电极、附件材料电性参数的配合进行了优化设计,得出了最优配合,完成了接头样机的研制并进行了现场试验验证。结果表明:应力锥的轴向长度及端部半径最优值分别为135 mm和25 mm;应力锥与半导体屏蔽层的介电系数比值以及应力锥与主绝缘的电导率比值越小越好;高压屏蔽电极的倒角半径及电极长度最优值分别为10 mm及40 mm。使用设计的接头,可在4 h内完成电缆附件的安装。该接头可以实现异径电缆对接,通用性强,主体部分可以重复使用,满足系统的运行要求。

基于超声的高压电缆中间接头多层结构定位检测

采用相控阵技术可以检测高压电缆中间接头内部铅封缺陷,但此技术的成功应用是建立在接头结构清晰及铅封位置明确的基础上。由于高压电缆中间接头结构复杂,安装后无法确定铅封准确位置,导致缺陷识别困难、检出率低。为此,提出一种基于超声的高压电缆中间接头多层结构定位检测方法。首先,根据中间接头实物建立不同结构区域的模型;其次,利用Comsol仿真软件对尾管段、铅封边缘段和铅封段3个不同结构区域进行超声扫描分析;最后,对中间接头不同结构区域进行试验。经过对比分析可知,3.5 mm处出现明显绝缘密封胶回波,热缩管(防水胶带)回波出现在34.5 mm、22 mm和24 mm处,铅封(尾管)回波出现在36.5 mm、24 mm和26 mm处。试验结果表明,所提方法能快速直观地反映中间接头各层的结构信息,为高压电缆中间接头多层结构定位检测提供了一定的参考。

10kV高压电缆敷设关键施工技术

10kV高压电缆的敷设质量对城市电网的稳定性、安全性有直接影响。文章基于实际工程案例深入分析了直埋敷设、排管敷设、桥架敷设3种敷设方式的施工技术要点,总结电缆附件安装、电缆固定、弯曲部位处理、电缆防火等电缆敷设质量控制措施,旨在为电缆敷设工程提供科学、系统的技术指导,以确保高压电缆能够在各种复杂环境中稳定运行。

高压电缆中间接头故障原因及对策分析

本文旨在分析高压电缆中间接头故障的原因,并提出相应的对策,以提高电缆的使用寿命和可靠性。本文采用文献调研、案例分析等方法,对高压电缆中间接头故障的内外因素进行了深入研究。研究结论表明,通过改善接头材料、加强制造工艺控制、提高安装质量等措施,可以有效地预防高压电缆中间接头故障的发生,提高电缆的使用寿命和可靠性。

10kV电力电缆终端接头局部放电的监测预警研究

提高终端接头的局部放电监测水平,实现有效预警,是10kV电力电缆状态评估领域的重要研究内容。文章提出基于改进神经网络的局部放电监测预警模型,通过PSO算法优化后的超参数构建预测模型,预测终端接头局部放电的特征量。借助对特征量的定量分析,明确相应的趋势参数,在此基础上实现对局部放电现象的主动预警,从而为终端接头状态评估工作奠定基础。

高压电缆中间接头的故障原因与对策分析

高压电缆中间接头的失效对电网安全构成了严重威胁,其主要成因包括材料老化、施工工艺不当以及运行条件的复杂影响。失效类型主要分为电特性和非电特性两大类。通过局部放电探测、红外热成像以及超声波探测等技术手段,可以实现对故障的诊断和定位。为了提升电网的安全性和运行效率,关键措施包括优化材料选择、提升施工标准以及执行定期的检测和维护工作。

基于响应曲面法的10kV电缆中间接头防爆盒结构优化研究

中间接头是10 kV电缆故障的主要部位,加装防爆盒能有效避免10 kV电缆短路事故的蔓延。针对现有10 kV电缆中间接头防爆盒结构设计盲目性的问题,提出了一种基于响应曲面法的10 k V电缆中间接头防爆盒结构优化方法。首先,以钢筒内爆炸动力响应为对象,采用显示动力学软件Ls_dyna进行了仿真计算,通过对比试验结果验证了Ls_dyna软件对爆炸冲击模型计算的准确性;其次,以含泄压孔防爆盒爆心环面形变量为因变量,基于响应面试验设计方法开展了参数敏感性分析,结果表明:端头直径与壳体厚度是两个显著影响参数;然后,构建了爆心环面形变量峰值、封头中心应力峰值和防爆盒重量加权的评价函数,分析得到了评价函数响应曲面最小值对应的最优端头直径与壳体厚度;最后,重新建立内爆炸动力响应仿真模型并开展短路燃弧试验,验证了优化结果的正确性。研究结果可为电缆中间接头防爆盒结构的优化设计提供参考。

10kV交流电力电缆冷缩式中间接头电场仿真

电力电缆中间接头的电气性能影响电缆的安全稳定运行,为此,以10kV交流三芯电力电缆冷缩式中间接头为研究对象,运用有限元仿真分析方法,在SolidWorks和ANSYS仿真软件中建立冷缩式中间接头三维简化单芯模型;在压接管表面存在尖刺缺陷、交联聚乙烯绝缘表面与绝缘屏蔽层表面不同位置存在刀痕缺陷状况下,对冷缩式中间接头的电场分布规律分别进行仿真研究;并研究尖刺高度、刀痕深度、刀痕中的介质对缺陷处电场强度的影响。研究结果表明:引入缺陷后电场强度都将增大;随着尖刺与刀痕缺陷尺寸的增大以及刀痕位置的变化,缺陷内介质分别为空气、水时缺陷处电场强度变化趋势各异,总体上呈现升高或者基本不变趋势。

基于多物理场的防爆盒对10kV三芯电缆中间接头温升影响研究

中间接头是电缆温升严重的环节之一。为了研究防爆盒的使用是否会进一步加剧中间接头的温升,针对城市供配电系统中广泛应用的10 kV三芯电缆中间接头,采用有限元方法建立了三维多物理场仿真模型。分析了防爆盒对接头温升的影响过程、不同防爆盒体积下接头的温升规律、填充石英砂颗粒对接头的降温效果。研究表明:防爆盒内空气受热上浮造成电缆接头局部集中加热,会进一步加剧接头温升;防爆盒体积足够大时,内部形成空气流动通道有利于降低接头温度;防爆盒内填充石英砂颗粒时接头最高温度仅为55℃,比无防爆盒时下降9.5℃。将仿真结果和试验结果进行对比,相对误差在±10%以内,满足工程误差要求。研究结果可为防爆盒在10 kV三芯电缆中间接头的应用和选型提供参考。

10kV电缆中间接头制作工艺缺陷分析及改进措施

针对电缆中间接头部位易发生故障的情况,结合电缆中间接头制作工艺要点,从导体连接不良、电缆剥切损伤、接地线连接不实等方面对电缆中间接头制作工艺常见缺陷进行分析,并提出对应的改进措施。

10kV三相电缆插接式中间接头应力仿真分析

电力系统对电气连接可靠、机械稳定性高的电缆中间接头的需求愈发迫切。以新型10kV三相电缆插接式中间接头为例,对中间接头用绝缘材料进行了拉伸和动态热机械力学性能测试,并进一步通过有限元软件,构建三相电缆插接式中间接头的应力计算模型。根据电动力-接触应力单向耦合仿真结果,短路电动力会对导体线芯周围的应力分布造成影响,在电动力较大处造成一定程度的应力分布不均匀,但最大应力值远低于材料极限强度,仍能保持线芯与压紧锥部分紧密接触具有可靠的电气连接性能及机械稳定性。

10 kV电缆中间接头故障解体分析

对一起因电缆中间接头制作工艺不规范导致电缆故障引起的停电事件进行了分析,结合故障分析中暴露的安装工艺问题,提出了相应的防范措施,以保障高压电缆安全、稳定运行。

上海城区10kV电缆中间接头防水性比较

在上海城区内,10kV交联聚乙烯(XLPE)电缆被广泛运用于新建配电工程和纸绝缘电缆改接工程。目前XLPE电缆主要的问题是当水分侵入电缆接头后,XLPE电缆绝缘性能将快速下降。为了防止此类情况发生,必须找到最好的接头防水方法。文章定义了电缆防水性能,介绍了绕包式接头、预制式接头和环氧树脂式接头等三种目前在上海城区内常见的接头防水方式,给出了这三种接头的运行可靠性分析和运行数据,并运用价值工程分析了这三种方式的性价比,给出了上海城区内电缆接头的选用建议。

10 kV三相电缆插接式中间接头结构设计与仿真分析

为了解决现有电缆接头安装工艺复杂且受施工条件影响较大的问题,针对10 kV三相电缆提出了一种趋于一体化的阴-阳头插接结构的插接式中间接头设计方案。考虑到温度对材料属性的影响,对阴、阳头绝缘材料进行介电性能测试,并将所得介电参数温谱曲线代入电热耦合仿真模型中,经有限元计算得到中间接头的场强和温度分布。结果表明:接头内部最大场强出现在阴、阳头交界面处,但远低于绝缘材料的击穿强度;由于金具间的电接触,最高温度80℃同样出现在阴、阳头交界面处,但仍低于电缆长期运行的最高温度90℃,验证了插接式中间接头长期运行的安全可靠性。

10kV电缆及中间接头修复技术研究

随着城市的建设和发展，最近几年城区越来越多的架空线路被电缆所取代，而城区电缆线路一旦发生故障就很难处理，往往需要破路挖沟，或是在狭小的作业空间内制作中间接头，给施工造成了极大的困难。利用传统的中间接头技术，有时不仅要新敷设电缆，制作多个中间接头，耗费大量资金和人力，而且停电抢修时间长，用户情绪造成社会反响极大，严重影响电力优质服务形象。

220 kV高压预制式电缆中间接头故障分析与处理

以某220 kV高压电缆中间接头在试送电、交流耐压试验过程中多次发生绝缘击穿的异常现象为研究对象,对比分析了接头内的放电通道和施工工艺等问题。故障接头解体后,基于放电通道均起始于导体接续管外的半导电带边缘处、均存在沿面放电等特征,认为供应商在关键部位变更产品的施工工艺,即绝缘预制件的扩径方法、导体接续管外的处理工艺,造成产品安装后无法达到设计性能,是造成本次事故的主要原因。

10kV电缆中间接头击穿故障分析及改进措施

1故障现象珠海市金湾区三灶镇某10kV电缆2015年11月竣工投运，2016年4月回南天天气期间，两个电缆中间接头相继发生击穿故障，无法正常供电。经实地察看发现，故障接头表面有明显的烧穿孔洞，其中两相冷缩管外表面大部分面积烧黑，冷缩管两端部位有明显的炭化、烧蚀现象，绝缘击穿，铜芯烧熔。故障相中间接头外观如图1所示。

浅析10kV电缆冷缩中间接头制作技术及施工

本文结合作者工作经历,分析了10kV电缆冷缩中间接头制作过程中需要注意的事项,并详细描述了其在施工管理方面的建议。