高压电缆配件——35kV电缆配附件

1.安装工艺一般程序和要求

1）准备工作与本章2.2.2节第1条相应条款相同。

2）按照终端或接头结构及安装说明书规定尺寸剥切外护层、铠装钢带（三芯电缆）及铅护套。剥切方法和要求与本章2.2.2节第1条基本相同，但铅护套末端不需要胀制喇叭口，将半导电纸剥到铅护套切口前5mm。电缆末端绝缘剥切尺寸，按终端和接头安装说明书规定。接头还需按本章2.2.3节第3条要求将电缆末端绝缘剥成阶梯形或圆锥形，即反应力锥。

3）套入终端盒或接头盒相应部件后，压接导体接线柱或连接管，并用加热到150℃的电缆油冲洗绝缘和导体连接处。

4）绕包增强绝缘，由于35kV电缆电场强度较高，铅护套切断处电场集中问题采用胀制铅护套喇叭口已无济于事了，必须采用应力锥，即从铅护套切口处开始，用金属材料沿轴向逐渐扩大直径，以降低铅护套切口处的电场强度。35kV油纸绝缘电缆应力锥通常是用油浸沥青醇酸玻璃丝漆布带或成型纸卷（经过真空浸油处理）绕包成所要求的形状，再从铅护套切口处开始到最大直径处，沿锥面施加一层金属材料，以形成控制切向场强等于或小于某一允许值的应力锥。其形状尺寸计算式为

式中 U——电缆承受的电压；

E——电缆导体屏蔽表面电场强度；

a=ε₁/ε₂；

ε₁——电缆绝缘相对介电常数；

ε₂——应力锥增强绝缘相对介电常数；

B=Rf/r^m；

f=m-1；

m=ε₂/ε₁；

E_t——应力锥面任意一点轴向电场强度；

r——电缆导体屏蔽层外半径；

R——电缆绝缘外半径；

R_n——应力锥增强绝缘最大外半径。

图14-2-10 热收缩接头两端与电缆连接处结构

1—电缆外护层 2—热熔胶3 —热缩护套管 4—金属护套管 5—铠装钢带 6—屏蔽铜网 7—过桥线 8—拉杆 9—钢丝卡盘 10—铠装钢丝

由式（14-2-2）可见当E_t保持不变（为常数）时，应力锥面（见图14-2-11中AB曲线）为复对数曲线。现场绕包时很难操作，为便于施工，对35kV电缆一般都用过A点的切线AB′的一条直线来代替AB曲线，AB′长度L_K1可按式（14-2-3）计算。

式中 Δn=R_n-R。

图14-2-11 应力锥结构设计说明图

由于油浸沥青醇酸玻璃丝漆布带相对介电常数（3.5～4.0）与油浸电缆纸相对介电常数（3.50～3.75）非常接近，可认为ε₁=ε₂，则a=1，m=1，f=0，，式（14-2-1）和式（14-2-3）可简化为

根据经验，应力锥最大径向电场强度E可取电缆最大工作场强的45%～60%，轴向场强E_t取0.35～0.55kV/mm。一般规程上对35kV油纸绝缘电缆终端应力锥尺寸规定锥面和反向锥面都为100mm，最大直径处的增强绝缘厚度为15mm。终端应力锥形状与尺寸，如图14-2-12所示。

图14-2-12 35kV终端应力锥形状及尺寸

绕包应力锥绝缘层要求紧密，层间不可干枯锥面应为直线，允许略向内弯曲，但不可向外弯曲。锥面可用14#熔丝缠绕作接地屏蔽，从铅护套切口处开始顺锥面一直缠绕到最大直径处，再用4#熔丝做一光滑圆整的屏蔽环（终端使用），固定在该处，以降低应力锥末端电场强度。缠绕的熔丝应与铅护套及屏蔽环可靠地焊接起来。对接头而言，因绝缘外面有屏蔽层，故两端应力锥上不需再加屏蔽环。

5）安装终端盒或接头盒盒体，对某些终端盒和铅套管接头与电缆铅护套之间应采用封铅工艺来实现密封和机械的要求，操作时应认真仔细，防止封铅时烧坏电缆铅护套和电缆绝缘。封铅结构应该致密，无砂眼和裂缝。

6）浇灌绝缘剂，由于终端一般都处于较高位置（通常离地面为5m），为防止电缆绝缘纸干枯，影响使用寿命，要求终端盒内灌注电缆油，接头盒内通常灌注沥青基绝缘剂，也可灌注电缆油。浇灌之前，绝缘剂需加热，以去潮气，待冷却到浇灌温度后再缓缓注入。

7）焊接接地线（终端）或过桥线（接头）。

8）接头盒外护层可采用热收缩护套管。

2.瓷套式终端

35kV油纸绝缘电缆终端，通常都采用瓷套作为外绝缘，内灌电缆油的结构，常用品种有558_乙型^㊀和WTC-511型^[1]两种，户内户外通用。WTC-511型安装较为方便，终端底座（又称尾管）与电缆铅护套之间的密封采用橡皮圈压装结构，比封铅工艺简单。两种型号的终端内部结构和材料基本相同，安装尺寸略有差异。其安装程序如下：(www.xing528.com)

1）准备工作：检查终端盒结构部件，应齐全、完好。擦洗盒体内外表面，并保持清洁、干燥。

2）剥除铠装钢带（仅对三芯分相铅护套电缆）：35kV分相铅护套电缆三芯分开处应安装分线盒，以防止雨水侵入电缆内部。终端盒固定支架离分线盒距离通常按终端相间距离加1000mm来确定。相间距离是指相邻两相终端带电金属部件之间的距离，户外终端不小于400mm，户内终端应不小于290mm。当相间距离取1000mm时，终端盒固定支架与分线盒支架之间距离应为2000mm，如图14-2-13所示。钢带必须从分线盒开始剥除，剥去长度应考虑两边两相线芯的弯曲长度及伸入终端盒内的线芯长度。

图14-2-13 35kV电缆终端及安装尺寸

a）WTC-511型 b）558_乙型 c）终端安装尺寸

3）剥切铅护套：剥切铅护套的长度取决于应力锥的位置，而应力锥在终端盒内的位置将影响终端的内外绝缘配合，当应力锥处于较低位置时，内绝缘距离长，且应力锥最高点（接地屏蔽末端）电场强度低，因此对内绝缘来说是有利的。但是使外绝缘（瓷套外表面）电位分布很不均匀，下面的几个裙边将承受很高的电位，也就是说瓷套接地法兰周围有很高的电场，可能导致外部闪络。反之，当应力锥处于较高位置时，内绝缘距离短，且应力锥最高点处电场强度高，因此对内绝缘来说是不利的；但是使外绝缘电位分布较为均匀，下面几个裙边承受的电位降低了，也就是说瓷套接地法兰周围电场降低了，外部闪络电压将会提高。图14-2-14表明了应力锥位置对终端内外绝缘配合的影响，一般都是通过计算、试验和运行经验来确定。

图14-2-14 电缆终端内应力锥位置对电场分布的影响

剥切铅护套之前先将电缆终端盒底座（尾管）及相应部件套在线芯上，并固定在终端安装支架上，从底座上平面开始向上量取电缆线芯长度：558_乙型终端铜芯电缆为520mm；铝芯电缆为430mm；WTC-511型终端为390mm。锯去多余电缆，再按表14-2-8规定尺寸剥去铅护套和线芯末端绝缘，压接接线柱。

表14-2-8 电缆铅护套和末端绝缘剥切尺寸 （单位：mm）

4）绕包应力锥：应力锥结构尺寸和工艺要求参见本章2.2.3节第1条和图14-2-12。

5）装配终端套管及部件：要求各部件连接处密封可靠。558_乙型底座（尾管）与电缆铅护套之间采用封铅方式密封、封铅之前应拆下放油孔塞。WTC-511型终端安装之前应先焊好接地线和压接接地线端子，并固定在底座内接地孔上，然后安装瓷套和其他部件。终端套管安装完毕后，剥去下端铅护套外塑料防腐层，户外终端剥去250mm，户内终端剥到分线盒为止。

6）浇灌电缆油：旋紧放油孔塞，打开顶盖，将加热后的电缆油从终端套管上部缓缓注入，558_乙型终端油面应到瓷套顶端颈口下10mm，WTC-511型终端油面应到瓷套颈口下沿。然后安装终端上端部件。

7）装接地线：三相终端的底座和分线盒用25mm²裸铜线连通接地。

8）分线盒内灌沥青：分线盒底部用麻丝塞紧，浇灌沥青，灌满即可。单芯电缆无此道工序。

3.铅套管式接头

35kV油纸绝缘电缆接头通常都为铅套管式接头，所用材料与10kV及以下油纸绝缘电缆铅套管式接头基本相同，主要有铅套管，油浸沥青醇酸玻璃丝漆布带和沥青绝缘剂等。35kV油纸绝缘电缆多为三芯分相铅护套电缆，因此其接头也是分相结构。由于电压较高，电场处理问题不容忽视，尤其是电缆铅护套切断处和线芯绝缘末端与增强绝缘接触的界面处。前者与终端一样，在接头增强绝缘两端至电缆铅护套切断处之间采用缓缓过渡应力锥面（见本章2.2.3节第1条），以降低该处电场集中问题。电缆导体绝缘末端与增绕绝缘的界面处则是将电缆绝缘剥成锥形，来降低界面上的轴向（沿绝缘纸层方向）电场强度。因为锥形坡度方向与应力锥方向相反，故称为反应力锥（见图14-2-15CD线段）。理论反应力锥锥面曲线L_c为

图14-2-15 反应力锥结构计算说明图

式中 U——电缆接头承受的电压； E_t——反应力锥锥面任意一点轴向电场强度，设为一常数； R——电缆绝缘半径； r——导体屏蔽外半径； m=ε₂/ε₁； ε₁——电缆绝缘相对介电常数； ε₂——接头增强绝缘相对介电常数； f=m-1； P=R_n/r^m； R_n——接头绝缘半径；（计算应力锥时已确定，还应核算接管表面电场强度是否在允许范围内）。

因为用作接头增强绝缘的沥青醇酸玻璃丝漆布带的相对介电常数（3.5～4.0）与油浸电缆纸相对介电常数（3.50～3.75）非常接近，可取ε₂=ε₁，故式（14-2-6）可简化为

由于按式（14-2-7）算出的为对数曲线，现场很难操作，为方便起见，一般是选择在允许范围内的两个轴向电场强度E_t，算出两条反应力锥曲线，在其间将绝缘分成若干个梯级来剥切（见图14-2-15中ED、FD线段），通常称为剥切梯步。35kV油纸绝缘电缆接头一般为7～9个梯级，实际操作时可按图14-2-16所示尺寸进行。绝缘表面上标注的百分数为剥去的纸层数占电缆绝缘总的纸层数的百分比。

图14-2-16 35kV油纸绝缘电缆接头电缆绝缘剥切梯步

35kV油纸绝缘电缆铅套管式接头安装程序：

1）剥切钢带（对三芯分相铅护套电缆）：清理接头场地，放置接头水泥保护盒的底板，将两侧电缆校直后放在底板上，从底板中心向一侧量250mm作为接头中心，再在短的一侧电缆上量取800mm，长的一侧电缆上量取1300mm剥去钢带。

2）剥切铅护套和压接连接管：揩净铅护套，用专用的“山”字形木支架（两只）将三相线芯搁好，弯好三相线芯，复核接头中心位置，锯去多余电缆，再向两侧各量取325mm作好剖去铅护套的标记，先剖去两侧电缆铅护套及绝缘80mm。将铅套管套在长的一侧电缆上，压接或焊接导体连接管，除去飞边和毛刺，清除金属末，拆去“山”字形木支架，再按标记剥去其余铅护套。

3）剥切绝缘梯步：按图14-2-16剥切绝缘梯步，不可伤及不应剥去的绝缘纸层和导体，梯步全部剥完以后用油浸棉纱线将梯步处绝缘纸扎紧。再剥去半导电纸到铅护套切口前5mm处，然后用热电缆油冲洗电缆绝缘和导体连接管处。

4）绕包绝缘：从靠近导体连接管的两边梯步开始，先用5mm宽的油浸沥青醇酸玻璃丝漆布带包绕填实，再用10mm宽带子半塔盖绕包，绕包力求紧实平整，不可有明显的凹凸不平现象。在绕包过程中，应经常涂抹电缆油。到电缆梯步全部填满后，再从电缆外半导电纸前5mm处开始绕包增强绝缘，两端斜面长度为100mm，增强绝缘外径为导体连接管外径加36mm。绕包结束后在其外面用油浸白纱带绕包一层。

5）封铅：将铅套管移到接头中心位置，用木敲棒敲击铅套管两端，边敲边转动，以收小两端，然后封铅。

6）浇灌沥青绝缘剂：将加热到浇注温度的沥青绝缘剂缓缓注入铅套管内。温度降到60～70℃时，再补浇一次，然后用封铅将浇注孔和出气孔封焊起来。

7）焊接过桥线：用25mm²软铜绞线分别将三相接头铅套管和两端电缆钢带焊接连通。铅套管和两端电缆铅护套用热涂沥青现包桑皮纸（边涂边包）作为防腐层，亦可用热收缩护套管作为防腐层，但必须在压接导体连接管之前将热收缩护套管套在一端电缆上。

8）安装保护盒：直埋敷设的35kV油纸绝缘三芯分相铅护套电缆接头机械保护通常都是采用水泥保护盒，它被设计成八块（端头为上下两块组成）水泥板，现场组合而成。接头安装完毕后即可安装保护盒，内填泥土。