敞开式终端结构及应用场景分析

敞开式终端（户外终端）用于连接电缆与架空线，或在大气条件下与变压器套管、其他电器设备相连，通常采用瓷套作内、外绝缘隔离，以防止水分与空气进入电缆，同时又可防止浸渍剂逸出。一般情况下，110～220kV级用增强式结构居多，而330kV级及以上，多数采用电容式终端。

充油电缆增强式终端是在电缆绝缘的外部加包增绕绝缘层，以降低电缆末端部分的径向场强及轴向场强；在接地应力锥的末端，套上浇铸成型的环氧增强件，由于环氧树脂具备较高的各向同性介电强度，它提高了端部的内绝缘电气强度，使得内绝缘距离可以大大缩短，应力锥可以大大高出瓷套的接地法兰屏蔽，从而改善了瓷套表面的电场分布，提高终端的滑闪放电电压。该终端结构如图14-3-3所示，它对户内、户外均适用，主要尺寸见表14-3-1。

图14-3-3 110～220kV充油电缆环氧增强式终端

1—出线梗 2—压接芯管 3—电缆绝缘 4—增绕绝缘 5—环氧增强件 6—瓷套 7—应力锥 8—环氧支撑架 9—支撑架固定扎线 10—铅封

表14-3-1 110～220kV充油电缆环氧增强式终端的主要尺寸

电容式终端有电容锥式和电容饼式两种型式，它们的结构特点是在电缆绝缘表面附加电容元件，使轴向电场分布均匀，减小了电缆终端瓷套的长度与直径。330kV电容饼式终端的结构如图14-3-4所示，500kV级电容锥式终端结构如图14-3-5所示。为了方便施工和提高性能，可以采用预制式结构。

对于高落差充油电缆线路底部的终端，如果瓷套强度不足以承受高油压，往往采用双室式结构。在增绕绝缘的外面装置一个环氧玻璃钢筒，由它承受高油压，而瓷套处在低油压工作状态。图14-3-6是220kV双室式高落差终端的结构，在环氧玻璃钢筒及瓷套之间是低油压工作室，用一个小容量的压力箱来补偿热胀冷缩油的变化。

图14-3-4 330kV充油电缆电容饼式终端

1—出线梗 2—引接软线 3—填充皱纹绝缘纸 4—电容饼 5—增绕绝缘 6—支撑板 7—应力锥屏蔽 8—瓷套

图14-3-5 500kV充油电缆电容式终端

1—出线梗 2—顶盖 3—屏蔽帽 4—上瓷套 5—增绕绝缘 6—下瓷套 7—电容锥 8—底板 9—应力锥 10—尾管 11—电缆铝包(www.xing528.com)

钢管充油电缆终端的绝缘结构一般与充油电缆终端相同，但在电缆末端处有一个分歧铜管，各相电缆通过它接到终端上。另一不同点是钢管电缆终端一般为半塞止结构，即终端油与电缆油不直接相通，而是经过一个旁路管道相连。

塑料高压电缆敞开式终端广泛使用预制件式，其结构如图14-3-7所示。在工厂中把乙丙橡胶或硅橡胶预制成橡胶增强件，预制件底部应力锥处与挤压半导电性合成橡胶（接地屏蔽）完全粘合成整体。增强件在工厂内通过检查后运往工地，现场安装时剥除电缆绝缘屏蔽之后，电缆经过抛光处理，把预制件套入。瓷套内充填绝缘油，底部尾管处有保护金具及防水层，顶部有屏蔽帽及连接金具。由于负荷变化及冬、夏气温变化而造成绝缘油热胀冷缩，瓷套顶部留一空隙以补偿油热胀冷缩变化。也可以在尾管部装有弹性波纹元件，通过波纹元件体积变化来补偿套管内油的热胀冷缩问题。

图14-3-6 220kV双室式高落差终端

1—出线梗 2—环氧玻璃钢筒 3—内腔电容锥 4—外腔油 5—密封结构 6—瓷套 7—应力锥托架 8—尾管

图14-3-7 110kV交联高压电缆敞开式终端

1—出线梗 2—瓷套 3—绝缘油（硅油） 4—预制件 5—底板 6—绝缘子 7—尾管

在有些结构中，为了提高增强件与电缆表面的接触压力以提高绝缘性能，在乙丙橡胶增强件的上部加上一个环氧支撑座，在橡胶增强件的下部加一个弹簧压缩金具，用螺栓调整压力，使橡胶件牢固压在环氧支撑件及电缆绝缘上，从而提高绝缘性能，这种结构示意图如图14-3-8所示。

330kV及以上交联电缆终端为了提高电性能，也有采用油浸纸电容锥结构。它与充油电缆敞开室终端一样，但在结构上要考虑交联聚乙烯膨胀系数远高于油纸，在电缆热胀冷缩中容易损坏油纸电容锥，因此在电缆绝缘与油纸电容锥之间设有一个缓冲层，吸收电缆绝缘的热胀冷缩，防止油纸电容锥的损坏。终端中充以硅油，尾管处装有弹性波纹元件，补偿套管内油的热胀冷缩。

图14-3-8 220kV XLPE电缆户外终端

1—出线杆 2—定位环 3—上法兰 4—绝缘油 5—瓷套 6—环氧套管 7—橡胶应力锥 8—底板 9—支撑绝缘子 10—尾管