應(yīng)力控制材料的應(yīng)用,要兼顧應(yīng)力控制和體積電阻兩項技術(shù)要求。雖然在理論上介電常數(shù)是越高越好,但是介電常數(shù)過大引起的電容電流也會產(chǎn)生熱量,促使應(yīng)力控制材料老化。同時應(yīng)力控制材料作為一種高分子多相結(jié)構(gòu)復(fù)合材料,在材料本身配合上,介電常數(shù)與體積電阻率是一對矛盾,介電常數(shù)做得越高,體積電阻率相應(yīng)就會降低,并且材料電氣參數(shù)的穩(wěn)定性也常常受到各種因素的影響,在長時間電場中運行,溫度、外部環(huán)境變化都將使應(yīng)力控制材料老化,老化后的應(yīng)力控制材料的體積電阻率會發(fā)生很大的變化,體積電阻率變大,應(yīng)力控制材料成了絕緣材料,起不到改善電場的作用,體積電阻率變小,應(yīng)力控制材料成了導(dǎo)電材料,使電纜出現(xiàn)故障。這就是應(yīng)用應(yīng)力控制材料改善電場的熱縮式電纜附件為什么只能用于中壓電力電纜線路和熱縮式電纜附件經(jīng)常出現(xiàn)故障的原因所在,同樣采用冷縮應(yīng)力管和應(yīng)力控制帶的電纜附件也有類似問題。
預(yù)制式所用材料一般為硅橡膠或乙丙橡膠。主要采用幾何結(jié)構(gòu)法即應(yīng)力錐來處理應(yīng)力集中問題。其主要優(yōu)點是材料性能優(yōu)良,安裝更簡便快捷,無需加熱即可安裝,彈性好,使得界面性能得到較大改善。中低壓以及高壓電纜采用的主要形式。存在的不足在于對電纜的絕緣層外徑尺寸要求高,通常的過盈量在2~5mm(即電纜絕緣外徑要大于電纜附件的內(nèi)孔直徑2~5mm),過盈量過小,電纜附件將出現(xiàn)故障;過盈量過大,電纜附件安裝非常困難(工藝要求高)。特別在中間接頭上問題突出,安裝既不方便,又常常成為故障點。此外價格較貴。預(yù)制式電纜附件預(yù)制式電纜附件其使用中關(guān)鍵技術(shù)問題是:附件的尺寸與待安裝的電纜的尺寸配合要符合規(guī)定的要求。另外也需采用硅脂潤滑界面,以便于安裝.
二、電纜終端電應(yīng)力控制方法電應(yīng)力控制是中高壓電纜附件設(shè)計中的極為重要的部分。電應(yīng)力控制是對電纜附件內(nèi)部的電場分布和電場強(qiáng)度實行控制,也就是采取適當(dāng)?shù)拇胧?,使得電場分布和電場?qiáng)度處于常規(guī)狀態(tài),從而提高電纜附件運行的可靠性和使用壽命。 對于電纜終端而言,電場畸變最為嚴(yán)重,影響終端運行可靠性較大的是電纜外屏蔽切斷處,而電纜中間接頭電場畸變的影響,除了電纜外屏蔽切斷處,還有電纜末端絕緣切斷處。為了改善電纜絕緣屏蔽層切斷處的電應(yīng)力分布,一般采用以下幾種方法:(一)幾何形狀法。采用應(yīng)力錐緩解電場應(yīng)力集中:應(yīng)力錐設(shè)計是常見的方法,從電氣的角度上來看也是最很可靠的最有效的方法。應(yīng)力錐通過將絕緣屏蔽層的切斷處進(jìn)行延伸,使零電位形成喇叭狀,改善了絕緣屏蔽層的電場分布,降低了電暈產(chǎn)生的可能性,減少了絕緣的破壞,保證了電纜的運行壽命。 采用應(yīng)力錐設(shè)計的電纜附件有繞包式終端、預(yù)制式終端、冷縮式終端。