содержание
Завершение кабельного соединения — это место, где скрытый мир подземных или экранированных линий электропередачи встречается с видимым миром распределительных устройств, трансформаторов или воздушных линий. Это также наиболее подверженная электрическому напряжению точка во всей кабельной системе. В этом месте контролируемое электрическое поле внутри кабеля должно безопасно передаваться в воздух или к оборудованию. Без сложных технологий контроля напряжений концентрированные электрические силы на конце кабеля быстро приведут к частичному разряду, образованию токопроводящих дорожек и катастрофическому отказу. В этой статье рассматриваются инженерные чудеса, которые позволяют обуздать эту невидимую силу.
Чтобы понять принцип управления напряжением, необходимо сначала разобраться в самой проблеме. В экранированном силовом кабеле электрическое поле идеально однородно и сосредоточено между проводником и металлическим экраном/заземлением. Однако на концевой части экран снимается, обнажая изолированный проводник для подключения.
Это создает серьезный разрыв. На краю экрана линии электрического поля, вместо того чтобы оставаться радиальными, вынуждены изгибаться и концентрироваться. Эта точка становится «тройной точкой напряжения» — местом соприкосновения проводника, изоляции и воздуха/среды. Интенсивность поля здесь может быть во много раз выше, чем внутри кабеля, и достаточной для ионизации воздуха, эрозии изоляции и начала разрушения. Цель управления напряжением — контролировать и сглаживать эту концентрацию поля.
Технология контроля напряжений направлена на достижение двух основных целей:
● Снижение максимального напряжения: уменьшение пикового электрического напряжения в месте разреза экрана до значения, значительно ниже диэлектрической прочности материалов и окружающего воздуха.
● Контроль направления поля: обеспечение плавного перехода линий электрического поля от радиального (внутри кабеля) к осевому или продольному (вдоль поверхности оконечной нагрузки) без создания тангенциальных составляющих, способствующих поверхностному пробою.
Это достигается путем введения материалов или геометрических форм, изменяющих электрические свойства на критическом интерфейсе.
Наиболее фундаментальный и широко используемый метод — это геометрический контроль напряжений, обычно реализуемый в виде конуса напряжения.
● Принцип: Постепенное увеличение толщины изоляции и придание заземляющему электроду (экрану) определенной формы заставляет линии электрического поля расходиться на большее расстояние. Характерная форма — часто логарифмический или экспоненциальный профиль — обеспечивает линейное падение напряжения вдоль поверхности оконечной нагрузки, предотвращая концентрацию напряжений.
● Применение: Предварительно отформованные конусы напряжения надеваются на изоляцию кабеля, плотно прилегая к вырезу экрана. Их точно спроектированный внутренний профиль расширяет действие экрана, плавно изменяя потенциал в сторону токоведущего конца.
● Преимущество: Простой, пассивный и высоконадежный. Это основной инструмент для оконечных нагрузок среднего напряжения.
Этот метод использует материалы с очень высокой диэлектрической постоянной (диэлектрической проницаемостью), часто обозначаемые как материалы с высоким значением диэлектрической проницаемости (High-K).
● Принцип: Материал с высокой диэлектрической постоянной (εr) может накапливать больше электрической энергии. При размещении над вырезом экрана он действует емкостно. Емкость между токоведущим проводником и слоем High-K создает эффект делителя напряжения. Это более равномерно распределяет потенциал по поверхности вывода, снижая пиковое напряжение.
● Применение: Материалы High-K часто применяются в виде лент, трубок или в качестве слоя внутри предварительно отформованного вывода. Они эффективно «преломляют» линии электрического поля, изгибая их в более благоприятную ориентацию.
● Преимущество: Позволяет создать более компактную конструкцию вывода по сравнению с чисто геометрическими конусами, поскольку свойства материала выполняют работу по градиентному изменению.
Это передовая технология, использующая материалы, электропроводность которых изменяется в зависимости от приложенного электрического поля.
● Принцип: Эти материалы, часто на основе карбида кремния (SiC) или оксида цинка (ZnO), внедренных в полимер, являются изоляторами при низких значениях напряженности поля. Однако с увеличением напряженности электрического поля их проводимость резко возрастает. На краю экрана, где поле максимально, материал становится проводящим, эффективно «замыкая» высокое напряжение и перераспределяя его.
● Применение: Используется в сложных высоковольтных выводах, а иногда и в соединениях. Материал автоматически адаптируется к полю, функционируя как интеллектуальный саморегулирующийся резистор.
● Преимущество: Отличные характеристики в компактном исполнении. Обеспечивает саморегулирующуюся градацию поля, эффективную в широком диапазоне напряжений и переходных процессов.
Современные концевые муфты объединяют эти технологии контроля напряжений в удобные для пользователя формы.
● Предварительно отформованная накладная муфта: Изготовленный на заводе резиновый корпус (обычно силиконовый или EPDM) содержит встроенный конус напряжения (геометрический) и часто включает в себя преломляющие или резистивные слои. Он просто смазывается и надевается на подготовленный кабель.
● Холодная усадка: Предварительно отформованная муфта предварительно расширяется на съемном пластиковом спиральном сердечнике. Монтажник позиционирует ее и разматывает сердечник, позволяя муфте плотно обжиматься на кабеле. Это обеспечивает стабильную установку без зазоров без использования специальных инструментов.
● Термоусадка: Трубки из сшитых полимеров со свойствами градиента напряжения позиционируются и нагреваются, вызывая их усадку и плотное прилегание, создавая необходимый геометрический или преломляющий профиль.
Технология контроля напряжений — это незаметный, но важный фактор надежности кабельных соединений. Будь то элегантная геометрия конуса напряжения, емкостная градация материалов с высоким диэлектрическим коэффициентом или интеллектуальная реакция нелинейных резистивных соединений, эти методы гарантируют безопасную работу наиболее уязвимого участка кабельной системы в течение десятилетий. По мере развития электросетей в сторону более высоких напряжений и более компактных установок, постоянные инновации в материалах и конструкции этих «невидимых защитников» остаются крайне важными для контроля электрического поля и безопасной доставки электроэнергии по всему миру.
>>>>>>Основные кабельные комплектующие компании Ruiyang Group<<<<<<
Терминал холодной усадки 10 кВ
Терминал холодной усадки 35 кВ
Холодноусаживаемое промежуточное соединение 10 кВ
Холодноусаживаемое промежуточное соединение 35 кВ
Сухой GIS (разъёмный) терминал
Монолитный (сухой) кабельный терминал
