電力系統(tǒng)發(fā)電設(shè)備安全控制和仿真國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室都對(duì)高壓電纜附件硅橡膠應(yīng)力錐試品進(jìn)行了模擬試驗(yàn),模擬了氣泡和氣隙裂紋兩種缺陷,在工頻電壓下測(cè)量其電樹枝起始電壓,并通過數(shù)字顯微觀測(cè)系統(tǒng)記錄電樹枝形態(tài),研究缺陷對(duì)硅橡膠電樹枝起始特性的影響.結(jié)果表明,試品存在氣泡缺陷及氣隙裂紋缺陷時(shí),電樹枝起始電壓均有下降。通過對(duì)運(yùn)行中交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜系統(tǒng)出現(xiàn)缺陷的現(xiàn)場(chǎng)多個(gè)樣品分析:指出附件與電纜結(jié)合面配合處理不當(dāng),形成氣隙是引起電纜系統(tǒng)故障的主要原因之一。液體硅橡膠加工高壓電纜附件核心部件可以提高產(chǎn)品質(zhì)量早期人們都是采用乙丙橡膠加工電應(yīng)力控制錐及中間接頭,乙丙橡膠的優(yōu)點(diǎn)是材料的絕緣性能高。缺點(diǎn)一是材料比較硬,安裝困難。二是加工產(chǎn)品過程中的工藝性能不好,絕緣橡膠與導(dǎo)電橡膠之間的交界面質(zhì)量控制比較困難,由于材料的流動(dòng)性不好,交界過渡面不整齊、且會(huì)形成凸臺(tái)或凹陷、套裝在電纜絕緣上面就會(huì)形成氣隙狀態(tài)。三是存在嚴(yán)重的質(zhì)量隱患:有報(bào)道指出220kV三元乙丙橡膠絕緣型中間接頭在運(yùn)行過程中產(chǎn)生橡膠絕緣件突然開裂引起放電擊穿的故障。
冷收縮式電纜附件是利用硅橡膠材料的高彈性,將高溫硫化硅橡膠采取注射模壓硫化成型,加工成為各種不同結(jié)構(gòu)的管狀部件,再用特種機(jī)械對(duì)各種不同結(jié)構(gòu)的管狀部件進(jìn)行擴(kuò)張、當(dāng)部件內(nèi)徑擴(kuò)張到3倍左右時(shí),將特制的塑料支撐管物置入管狀部件中,使硅橡膠管狀部件保持?jǐn)U張狀態(tài),這些擴(kuò)張狀態(tài)部件即成為冷縮電纜附件的部件。現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí),將這些擴(kuò)張狀態(tài)的部件套入經(jīng)過處理后的電纜末端或接頭處,抽出內(nèi)部的支撐管(條),硅橡膠部件自動(dòng)收縮緊壓在電纜絕緣上面。即構(gòu)成為電纜附件。 因?yàn)槭窃诔叵驴抗柘鹉z的彈性回縮力,而不是像熱收縮電纜附件要用火加熱收縮,故俗稱冷收縮電纜附件。冷縮電纜附件對(duì)硅橡膠有一個(gè)重要的要求,擴(kuò)張存放兩年以后,仍然可以復(fù)位,仍然可以收縮并緊壓在電纜絕緣上面。預(yù)制式電纜附件是將高溫硫化硅橡膠采取注射模壓硫化成型,加工成為各種不同結(jié)構(gòu)的管狀部件。現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí),將模壓硫化成型的小于電纜絕緣直徑的管狀部件直接套入經(jīng)過處理后的電纜末端或接頭處的電纜絕緣上面,因硅橡膠部件內(nèi)徑小于電纜絕緣,故其可以直接緊壓在電纜絕緣上面,構(gòu)成預(yù)制式電纜附件。
高壓電纜附件,包括電纜終端和中間接頭的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。高壓電纜目前大多為交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜,其配套的附件多為預(yù)制式,具有安裝簡(jiǎn)便、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、電氣性能好、耐氣候、抗老化、防腐蝕、抗漏電痕好等優(yōu)點(diǎn)。目前,電纜預(yù)制件使用的材料有乙丙橡膠(EPR)和硅橡膠兩大類,分別具有不同的特點(diǎn)。橡膠作為高壓電纜附件的絕緣材料已有很長(zhǎng)歷史。屬于非極性材料,故具有優(yōu)異的電絕緣性能,尤其是耐電暈和游離放電特性突出,但由于硬度大,造成現(xiàn)場(chǎng)安裝難度比較大。硅橡膠和三元乙丙橡膠相比,雖然機(jī)械性能稍差;但拉斷伸長(zhǎng)率和回彈性高、硬度較低。硅橡膠整體預(yù)制式接頭正是利用上述特性制成的。什么是整體預(yù)制式工藝?整體預(yù)制式接頭是在工廠內(nèi)注射成型,再經(jīng)擴(kuò)徑、襯以塑料螺旋支撐管;現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí),將預(yù)擴(kuò)張件套在經(jīng)過處理的電纜末端或接頭處,抽出內(nèi)部支撐的塑料螺旋條,壓緊在電纜絕緣上即可。隨著材料科學(xué)的發(fā)展,硅橡膠的機(jī)械性能也在提升。埃肯有機(jī)硅正是針對(duì)撕裂和回彈性的要求,開發(fā)高回彈撕裂性能優(yōu)異的電纜附件用硅膠。