[發(fā)明專(zhuān)利]高壓電力電纜終端及其安裝方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710172693.2
• 申請(qǐng)日: 2007-12-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101465533A
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-06-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊峰;張成先;張東明;趙浩;曹進(jìn);林宗強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海波匯通信科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H02G15/02
• 分類(lèi)號(hào): H02G15/02;G02B6/24;H02G1/00
• 代理公司: 上海新天專(zhuān)利代理有限公司
• 代理人: 張澤純

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高壓/超高壓電力電纜附件，特別是一種導(dǎo)體內(nèi)置光纜的高壓電力電纜終端及其安裝方法。該終端包括了導(dǎo)體接線柱、高壓端、地端及絕緣單元，絕緣單元被設(shè)置在所述高壓端和地端之間，導(dǎo)體接線柱設(shè)置在高壓端。?

背景技術(shù)

為保證高壓地下電纜系統(tǒng)的安全運(yùn)行，電力部門(mén)對(duì)其進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)。在線監(jiān)測(cè)的主要內(nèi)容包括負(fù)荷監(jiān)測(cè)和故障監(jiān)測(cè)兩個(gè)方面。?

電纜的負(fù)荷能力的約束條件主要來(lái)自電纜和電纜附件制造材料允許的工作溫度極限。例如，對(duì)于XLPE電纜，電纜導(dǎo)體的溫度，也就是臨近導(dǎo)體的XLPE的溫度，通常規(guī)定不可超過(guò)85度。在電纜和電纜系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，就是主要按照導(dǎo)體溫度限制來(lái)完成負(fù)荷能力設(shè)計(jì)的。電纜系統(tǒng)的負(fù)荷能力通常按照IEC60287和IEC853標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。這些標(biāo)準(zhǔn)假設(shè)負(fù)荷電流是恒定的或基本按照一個(gè)日負(fù)荷曲線樣式變化，并假設(shè)周?chē)h(huán)境條件是確定的。為保證設(shè)計(jì)安全，所假設(shè)的條件往往取極端情況，導(dǎo)致電纜系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行負(fù)載低、資產(chǎn)利用不足的可能。事實(shí)上，由于電纜的電氣相互影響和傳熱學(xué)問(wèn)題的復(fù)雜性，上述標(biāo)準(zhǔn)不可能為比較復(fù)雜的敷設(shè)環(huán)境中(特別是多回路)的電纜提供可靠和精確的解。對(duì)電纜溫度進(jìn)行在線檢測(cè)，提供一個(gè)解決該問(wèn)題的途徑，導(dǎo)體溫度是非常重要的，可直接作為負(fù)荷監(jiān)測(cè)的關(guān)鍵指標(biāo)。?

實(shí)際運(yùn)行電纜系統(tǒng)的周?chē)沫h(huán)境條件是復(fù)雜的，而且其狀態(tài)有可能會(huì)發(fā)生遷移，很不確定，因此不檢測(cè)電纜全長(zhǎng)的溫度分布無(wú)法可靠地判斷出整個(gè)電纜溫度的最高點(diǎn)。電纜溫度最高點(diǎn)是事實(shí)上的負(fù)荷瓶頸點(diǎn)。更復(fù)雜的情況是，在同一根電纜上的負(fù)荷瓶頸點(diǎn)的位置是變化的，而且在一個(gè)時(shí)間段內(nèi)，同一根電纜可能出現(xiàn)多個(gè)瓶頸點(diǎn)。?

分布式光纖溫度傳感(Distributed?Temperature?Sensor，以下簡(jiǎn)稱(chēng)DTS)技術(shù)為電纜在線負(fù)荷監(jiān)測(cè)提供了有保障的解決方案。利用DTS技術(shù)，可以檢測(cè)到一根?長(zhǎng)達(dá)幾千米到幾十千米光纖的溫度分布，采樣點(diǎn)距離可達(dá)到1到2米。將該測(cè)溫光纖沿電纜軸向布置，則可以獲得電纜的軸向溫度分布。?

到目前為止，通常認(rèn)為，由于高壓電纜的導(dǎo)體處于高壓電勢(shì)，由完整性不容破壞的絕緣層包裹，無(wú)法將光纖布置在導(dǎo)體上或內(nèi)部并引出到處于地電勢(shì)的外部。所以利用DTS技術(shù)直接測(cè)量導(dǎo)體溫度是不可行的。目前通常的做法有兩種：?

1、外置式：將容納測(cè)溫光纖的光纜布置在電纜表面；?

2、內(nèi)置式：在電纜制造階段，將測(cè)溫光纖或光纜加入到電纜絕緣層外的某層或某兩層之間，典型地在半導(dǎo)體絕緣屏蔽外、金屬套內(nèi)。?

這時(shí)，測(cè)量的溫度雖然不是電纜導(dǎo)體的溫度，但仍然具有重要的參考價(jià)值。并且，以測(cè)溫光纖為外邊界，對(duì)電纜建立傳熱偏微分方程模型，持續(xù)輸入實(shí)時(shí)負(fù)荷電流和實(shí)時(shí)光纖溫度，可計(jì)算出電纜導(dǎo)體溫度。韓國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)2003-45864揭示了一種在電纜中設(shè)置一溫度測(cè)量光纖用于計(jì)算地下電力電纜導(dǎo)體溫度的系統(tǒng)。?

關(guān)于外置式：對(duì)于電纜隧道中的電纜和在回填土方前的直埋電纜，可以由人工采用綁扎或粘合的方法將光纜固定在電纜表面。但對(duì)于排管方式敷設(shè)的電纜，光纜通常在電纜穿管完畢后再牽引入排管中。這時(shí)，光纜不太可能像上述的情況中緊密地接觸電纜表面，部分光纜可能接觸了電纜表面，部分則可能沒(méi)有接觸到電纜而懸空在排管中的介質(zhì)中。這將使模型引入不確定的因素，導(dǎo)致較大的計(jì)算誤差。?

關(guān)于內(nèi)置式：中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)CN1624812A、日本專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)1990-144810、1994-148001、1994-181013、1994-181014和1994-181015揭示了多種光纖復(fù)合電力電纜。它們都將光纜布置在電纜絕緣層和護(hù)套之間，屬于內(nèi)置式。在內(nèi)置式光纖復(fù)合電力電纜中，光纜非常一致地處于電纜絕緣外的某一層，解決了上述外置式的問(wèn)題，但必須處理電纜接頭處光纖的連接問(wèn)題，這使電纜接頭安裝過(guò)程變得復(fù)雜。通常要采用一根跳線光纜，兩個(gè)熔接點(diǎn)，分別和兩根電纜的光纖抽頭熔接。也就是說(shuō)，為了監(jiān)測(cè)一根電纜的溫度分布，測(cè)溫光纖上的熔接點(diǎn)的數(shù)量至少是電纜接頭數(shù)量的兩倍。對(duì)于較長(zhǎng)的電纜，光纖熔接點(diǎn)的數(shù)量可能太多。光纖熔接點(diǎn)有一定的損耗和不可靠性，對(duì)DTS測(cè)溫造成負(fù)面影響。內(nèi)置式的另一個(gè)顯著的缺點(diǎn)是，由于光纖所處的位置，在電纜制造，盤(pán)卷，運(yùn)輸，安裝和運(yùn)行階段有可能受到張力。而光纖的機(jī)械強(qiáng)度很低，一旦損壞又無(wú)法維修。因此對(duì)光纖的保護(hù)設(shè)計(jì)、制造和施工都提出了較高的要求。?