電纜附件如何選型

初入高壓電纜附件領(lǐng)域的用戶，選型時容易進入追求“新潮”的誤區(qū)，認為新開發(fā)的產(chǎn)品一定比老產(chǎn)品好。其實不然。不同的電纜終端中，每種結(jié)構(gòu)都具有一系列優(yōu)點，但也存在一些弱點，而且，某個結(jié)構(gòu)的某個特點，在某種使用場合下是優(yōu)點，在另一種使用場合也許成為不希望存在的缺點。以下僅舉兩個例子作為說明。
1 、硅橡膠復合套管和瓷套的選擇

復合套管重量輕，方便了運輸和現(xiàn)場安裝。與瓷套相比，復合套管的*大優(yōu)點是有優(yōu)良的防爆性能。終端內(nèi)絕緣發(fā)生擊穿時，終端內(nèi)部壓力劇增，甚至使瓷套爆炸。瓷套是脆性材料，爆炸后的碎片會殃及周邊其它電氣設(shè)備和人員**。這種事故確曾發(fā)生過多起。柔性的復合絕緣材料正好能克服瓷套的這一弱點，保證了周圍的人員和設(shè)備的**。這是硅橡膠復合套管突出的優(yōu)點。
然而，硅橡膠復合套管是有機復合材料，它的穩(wěn)定性比無機材料的瓷套差。由于復合套管投運時間還不長，這一點尚未積累足夠的、運行令人信服的資料。我們可以參考材質(zhì)與之類同的線路絕緣子運行經(jīng)驗。
我國輸變電設(shè)備已成功地使用了約200萬支復合絕緣子。十幾年的運行經(jīng)驗證明，硅橡膠復合絕緣材料的機械特性、電氣性能和穩(wěn)定特性等均能滿足運行要求。今后，在我國輸變電設(shè)備中還會得到大量使用復合絕緣材料作為外絕緣材料。但是，根據(jù)線路絕緣子的運行經(jīng)驗，復合絕緣子在運行一定年限后會出現(xiàn)憎水性、機械特性和電氣性能下降，密封劣化等現(xiàn)象。文獻對國內(nèi)各地區(qū)已運行1～11年的不同電壓等級的復合絕緣于進行調(diào)查，發(fā)現(xiàn)不少絕緣子的表面憎水性減弱，傘套材料脆化、硬化、粉化、開裂，傘裙材料起痕、樹脂狀通道、損蝕，傘裙變形嚴重。不同地區(qū)劣化程度不一樣。文獻認為：這說明大氣條件對復合絕緣子的劣化有較大影響。另一方面，文中也指出，相同運行條件下，不同制造廠的產(chǎn)品的劣化程度也不一樣。
根據(jù)文獻提供的研究結(jié)果，沒有理由不相信這樣的事實：硅橡膠復合套管的長期老化性能比不上瓷套，后者在輸變電行業(yè)已成功地使用了百余年的歷史，足以證明它的可靠性———電氣性能、機械強度及耐氣侯性能都十分穩(wěn)定。因此，至少目前不會存在硅橡膠復合套管淘汰瓷套的可能。歐洲和日本等一些國家，雖然對硅橡膠復合套管作了許多研究工作，而且也有不少數(shù)量出口，但是他們在國內(nèi)對硅橡膠復合套管的選用還是十分謹慎的，多數(shù)情況下還是采用瓷套管。
正確的選擇應根據(jù)實際的使用條件確定，比如在大城市人口和設(shè)備密集地區(qū)，硅橡膠復合套管的防爆性凸現(xiàn)了重要性；相反，在一些氣候條件惡劣的地區(qū)，選用瓷套也許更合適，因為終端爆炸的幾率畢竟很小。
2 、全預制干式合成絕緣戶外終端和傳統(tǒng)預制式終端的選擇
全預制干式合成絕緣戶外終端的結(jié)構(gòu)簡單、重量輕，特別是現(xiàn)場安裝十分方便。由于終端內(nèi)不存在絕緣油和氣，徹底消除了油、氣泄漏的可能，給用戶一種沒有隱患的**感。柔性的結(jié)構(gòu)又允許它以橫、豎或任何方向安裝使用。

除了存在在上一個例子中討論到的有機復合材料作外絕緣的一些缺點外，還有一個令人關(guān)注的電場問題。

先看傳統(tǒng)預制式戶外終端，應力錐附近有這樣幾個絕緣界面（由中心向外周）：①應力錐的橡膠絕緣與絕緣油；②絕緣油與瓷套內(nèi)壁；③瓷套外壁與大氣。其中，界面①，即應力錐的橡膠絕緣與絕緣油的界面等位線*密集，說明這里電場*集中。然而，應力錐的橡膠與絕緣油的界面電氣強度還是比較高的，而且也很穩(wěn)定。界面的電氣強度*低的部位是界面③瓷套外壁與大氣，而且受污穢、水分、紫外線等大氣條件的影響，絕緣強度不穩(wěn)定。但是這里的等位線密度比界面①疏松得多，也即電場強度弱得多。因此，整個終端的電場分布十分合理，電場集中的部位用高強度介質(zhì)（包括界面），介質(zhì)強度差的部位，電場強度不高。
回過來看圖4的全預制干式戶外終端。筆者沒有獲得圖4的設(shè)計資料，不可能做出像圖6那樣定量的電場分布計算結(jié)果。定性地分析，圖4的全預制干式戶外終端應力錐橡膠的沿面上的電場分布應該與圖6的計算結(jié)果接近。事實上，設(shè)計者為了降低這部分的場強，調(diào)整了應力錐形狀和增加了應力錐的尺寸（主要是絕緣橡膠的厚度），但是這些都不會大幅度降低該處電場分布。應力錐的橡膠界面還是處于高場強下。必須注意，這種結(jié)構(gòu)的應力錐表面是直接暴露在大氣中，不僅界面的絕緣強度低而且直接受污穢、水分、紫外線等大氣條件的影響，絕緣強度不穩(wěn)定。可以推斷，特別是在重污穢地區(qū)或紫外線強
烈的南方，長時間老化之后，絕緣性能會有所下降。
從上述兩個分析例子可以看到，眾多類型的電纜附件，各有所長，很難確定哪一種*佳或哪一種*差，這也是這些電纜附件能在近十多年時間里并存發(fā)展的原因。電纜附件的選型應該根據(jù)實際使用要求決定，不必盲目追求“新潮”，適用才是*好。
初入高壓電纜附件領(lǐng)域的用戶，選型時容易把安裝施工的方便性置于太重要的位子。高壓電纜附件有一個特點。制造廠在出廠時提供的是橡膠預制應力錐、瓷套、絕緣油等零部件，在現(xiàn)場安裝后才成為成品———完整的、保證質(zhì)量的附件產(chǎn)品。因此，安裝施工確實是整個產(chǎn)品質(zhì)量的十分重要的部分。可以這么說，同一套產(chǎn)品，不同水平的施工人員安裝的結(jié)果，產(chǎn)品的水平也不一樣。
好的安裝工藝對現(xiàn)場環(huán)境要求和對操作工人技術(shù)水平要求相對比較低，安裝質(zhì)量容易控制，產(chǎn)品質(zhì)量容易保障。

嚴格講，高壓電纜附件的安裝是制造廠工作的一部分，而不是用戶的工作。對用戶來說，重要的是安裝后的附件產(chǎn)品的可靠性。
可靠性永遠是電纜工程的**重要的考慮因素。在可靠性的基礎(chǔ)上才談得上安裝施工的方便性和價格的貴賤，否則得到的將是*大的麻煩和*昂貴的代價。當然，確保所選附件的可靠性，除了正確選型外，還有涉及生產(chǎn)制造、施工安裝和試驗驗收等一系列問題。
安裝工藝簡便與否確實是電纜附件選型的一個重要的條件，但是沒有必要把安裝施工的方便性置于太重要的位子。