[实用新型]一种高压及特高压电缆应力锥顶紧装置

说明书

本实用新型提供了一种高压及特高压电缆应力锥顶紧装置，通过具有筒壁为上薄下厚的圆筒形锥托的锥托组件、顶部安装锥托组件而底部安装顶紧螺栓的滚笼式延长组件、套装在延长组件外的筒状结构法兰组件、套装在电缆的保护层外并包裹应力锥且用于固定法兰组件的绝缘套管等的组合，能够方便进行延长组件与锥托组件的对中，进而保证应力锥安装位置的正确精准、与芯线径向距离的均等一致，使其固定牢固、受力均匀，从而能够确保电缆接头的可靠和稳定，并以此保障电缆运行的安全；此外，本实用新型设计新颖，制作简单，安装调节方便，顶紧应力的控制稳定可靠，机械压力控制均匀，能有效避免偏心，故而，极具推广应用价值。

技术领域

本实用新型涉及一种电缆应力锥顶紧装置，尤其是一种高压及特高压电缆应力锥顶紧装置，属于高压及特高压电缆附件技术领域。

背景技术

如图1所示，电力电缆从结构上分析，大致可分为三大部分，即导体也就是电缆线芯51、绝缘及屏蔽层52、保护层53；电缆线芯51一般采用多股圆铝线或铜线紧压绞合而成；绝缘及屏蔽层52包括导体屏蔽层521、主绝缘层522及绝缘屏蔽层523；保护层53包括内层的接地屏蔽层也就是金属护套531以及外层的塑胶护套532，金属护套531与塑胶护套532之间通常还有缓冲层533。

电力电缆制造过程中，由于导体和绝缘体的表面不可能制造得足够光滑来均匀导体和绝缘体表面的电场强度，因此，在导体和绝缘体表面都各有一层半导屏蔽层54来实现这一目的；半导屏蔽层54的存在减少了局部放电的可能性，也可有效抑制水电树枝的生长；半导屏蔽层54的热阻可使线芯51上的高温不能直接冲击绝缘层；另外，外半导屏蔽层54与金属护套531等电位，避免了绝缘及屏蔽层52与保护层53之间发生局部放电。

电力电缆中的每一相线芯外设置接地金属护套531，可使导电线芯51与金属护套531之间形成径向分布的电场，也就是说，正常电缆的电场只有从线芯51沿半径向接地金属护套531的电力线，没有芯线51轴向的电场电力线，电场分布是均匀的。

在做电缆头进行两段电缆连接时，由于剥去了绝缘及屏蔽层，改变了电缆原有的电场分布，将产生对绝缘极为不利的切向电场（沿导线轴向的电力线），在剥去绝缘及屏蔽层的芯线端，电力线向绝缘及屏蔽层的断口处集中，这种集中于绝缘及屏蔽层断口处的电力线习惯称之为电应力，如此，绝缘及屏蔽层断口处就成为电应力最集中的地方，也是电缆最容易击穿的部位。

为保护电缆，传统的做法是在电缆最容易击穿的绝缘及屏蔽层断口处，采用介电常数为20~30、体积电阻率为108～1012Ω·cm 材料制作成电应力控制管（简称应力管），套在绝缘及屏蔽层断口处，以分散断口处的电场应力（电力线），从而保证电缆能可靠地运行。

现有技术中，通常会将“应力管”的一端设计成为锥形，故而将此种电应力控制管称作为电应力控制锥，简称应力锥，是一种缓解电场应力集中较为常见的应力管设计，从电气的角度上来将，采用一端为锥形的应力锥也是最可靠、最有效缓解电场应力集中的方法。

应力锥通过将绝缘及屏蔽层的切断处进行延伸，使零电位形成喇叭状，改善了绝缘及屏蔽层的电场分布，降低了电晕产生的可能性，减少了绝缘的破坏，保证了电缆的运行寿命。

为尽量使电缆在绝缘及屏蔽层断口处电场应力分散，应力锥与接地金属护套的接触长度要求不小于20mm，短了会使应力管的接触面不足，应力锥上的电力线会传导不足；长了会使电场分散区（段）减小，电场分散不足。

此外，由于电缆本体上，芯线外表面不可能是标准圆，芯线对屏蔽层的距离会不相等，根据电场原理，电场强度也会有大小，这对电缆绝缘也是不利的；为尽量使电缆内部电场均匀，芯线外有一外表面圆形的半导体层，使主绝缘层的厚度基本相等，达到电场均匀分布的目的；同样，在电缆连接时，芯线外套接的应力锥与芯线径向距离应该保持相等，如此，才能保证电场均匀和有效缓解电场应力集中，保证电缆安全。