為了研究冷縮式電纜中間接頭的電場(chǎng)分布并對(duì)其結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,首先,建立電纜中間接頭的有限元仿真模型;然后,利用該模型對(duì)中間接頭的結(jié)構(gòu)參數(shù)配合進(jìn)行分析;最后,根據(jù)分析結(jié)果制作一個(gè)10 kV冷縮式電纜中間接頭,并對(duì)該樣本開展局部放電和耐壓試驗(yàn).仿真與試驗(yàn)結(jié)果表明:通過(guò)合理優(yōu)化應(yīng)力錐和屏蔽管的結(jié)構(gòu)參數(shù),當(dāng)應(yīng)力錐的軸向長(zhǎng)度、端部曲率半徑及厚度分別為65,25和2.5 mm,屏蔽管長(zhǎng)度和端口形狀的分別為170 mm和90°,應(yīng)力錐與屏蔽管之間的距離為60 mm,中間接頭本體長(zhǎng)度為420 mm時(shí),樣品的最大場(chǎng)強(qiáng)和最大切向場(chǎng)強(qiáng)小于30 kV·cm^-1（空氣擊穿場(chǎng)強(qiáng)）且其交界面上的電場(chǎng)分布較為均勻;其可通過(guò)局放與耐壓試驗(yàn),滿足設(shè)計(jì)要求,為10 kV冷縮中間接頭的合理設(shè)計(jì)提供理論依據(jù). 

【文章來(lái)源】：華僑大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020,41(04)北大核心

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【部分圖文】：

10 kV冷縮式電纜中間接頭1/4結(jié)構(gòu)模型

由圖2可知:當(dāng)屏蔽管長(zhǎng)130和190 mm時(shí),屏蔽管端口處場(chǎng)強(qiáng)相對(duì)較小,但此時(shí)屏蔽管端口處的切向場(chǎng)強(qiáng)相對(duì)較大.綜合考慮,10 kV電纜冷縮電纜附件中屏蔽管選用端口為90°、長(zhǎng)度為170 mm時(shí)更能優(yōu)化場(chǎng)強(qiáng),為最好的選擇.2.3 應(yīng)力錐結(jié)構(gòu)參數(shù)配合對(duì)電場(chǎng)分布的影響

未加裝應(yīng)力錐時(shí)電場(chǎng)分布情況,如圖4所示.從圖4可知:未加裝應(yīng)力錐情況下,最大場(chǎng)強(qiáng)為5 kV·mm-1.對(duì)電纜中間接頭的不同長(zhǎng)度與不同端部曲率半徑應(yīng)力錐的相互配合進(jìn)行仿真計(jì)算,結(jié)果如圖5所示.圖5中:l3為應(yīng)力錐的長(zhǎng)度.從圖5可知:在加裝應(yīng)力錐情況后,應(yīng)力錐使電纜絕緣表面的軸向應(yīng)力控制在3 kV·mm-1.應(yīng)力錐長(zhǎng)度過(guò)小會(huì)導(dǎo)致最大處場(chǎng)強(qiáng)數(shù)值的增大,而應(yīng)力錐長(zhǎng)度過(guò)大會(huì)導(dǎo)致應(yīng)力錐處切向場(chǎng)強(qiáng)增大.當(dāng)曲率半徑在25 mm時(shí),最大場(chǎng)強(qiáng)值相對(duì)較小,而端部曲率半徑為30 mm時(shí),應(yīng)力錐處切向場(chǎng)強(qiáng)較小,但是此時(shí)最大場(chǎng)強(qiáng)值卻比曲率半徑為25 mm時(shí)大.雖然增大錐面曲率半徑有利于電場(chǎng)均勻分布,但過(guò)大的曲率半徑會(huì)使端部離硅橡膠外絕緣的距離減小,導(dǎo)致附件本體的最大場(chǎng)強(qiáng)值也隨之增大,對(duì)外絕緣的抗閃絡(luò)性能產(chǎn)生不利影響.應(yīng)力錐長(zhǎng)度為60,65,70 mm時(shí),各項(xiàng)性能指標(biāo)相差不大,但隨著應(yīng)力錐長(zhǎng)度增大,會(huì)使本體長(zhǎng)度增大,增加制造和安裝難度.

【參考文獻(xiàn)】：
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