浅谈综合管廊内电缆附属设施设计

浅谈综合管廊内电缆附属设施设计

1 电缆中间头

110kV及以上交联电缆中间接头一般为组合预制橡胶接头、环氧套加橡胶应力锥复合型接头和现场模塑型接头三类产品。

现场模塑型接头因产品必须在现场模塑成型，无法在工厂进行出厂试验，产品必须在竣工试验时进行认证，一般用户很难接受，并且有些严重影响产品质量的缺陷并不能在竣工试验中发现，给产品运行带来严重的安全隐患。同时因现场环境的复杂性和工艺的离散性都很难得到有效控制。所以该类结构产品基本淘汰。

环氧套加橡胶应力锥复合型接头相当于两个GIS终端对接，简单地说：把两只GIS终端的环氧件浇注在一起，两边各装一只应力锥而成。所以产品结构、制造和安装均较复杂，体积偏大。目前生产橡胶应力锥的原材料主要有两大流派：硅橡胶和三元乙丙橡胶。采用三元乙丙橡胶制作应力锥因工艺问题，设备比较大，目前还没有设备能生产满足500kV电压等级的中间接头整体预制件产品，该类公司不得不采用复合型结构。所以该类产品目前仅用于500kV电压等级上。

组合预制橡胶接头产品结构简单，便于安装，已占具高压交联电缆中间接头的主导地位，该产品根据所用橡胶材质的不同，主要有乙丙橡胶型和硅橡胶型两大类，特别是硅橡胶材料由于无需添加填料，可保持长期良好的弹性，伴随着新材料的机械抗撕裂性能的提高，其原有稳定的电气、机械性能，优良的长期老化性能和较宽广的使用温度范围，使它越来越受到高压电气产品开发领域的重视。

2 电缆接地箱

（1）交叉互联接地箱

交叉互联接地箱用于高压单芯电力电缆的金属护套的交叉互联，限制护套和绝缘接头绝缘段两侧冲击过电压的升高，控制金属护套的感应电压，减少或消除护层上的环形电流，提高电缆的输送容量，防止电缆外护层击穿，确保电缆的安全运行。

金属护套交叉互联接地箱内有护层过电压保护器；护层过电压保护器材料为无间隙氧化锌阀片；护层过电压保护器安装于电缆金属护套与大地之间，应能承受金属护套与大地之间的各种工频电压，即应大于以下两种情况的最大值：

1）正常情况下金属护套上的工频感应电压；

2）单相短路时金属护套上的工频电压。

（2）直接接地箱

电缆护层直接接地箱，内部含有连接铜排、铜端子等，用于电缆护层的直接接地。

（3）保护接地箱

电缆保护接地箱主要内含电缆保护层保护器，有良好的密封性，可以有效的保护电缆免受雷电过电压的危害。

电缆支架接地箱、保护接地箱、交叉互联接地箱如下图1所示

图1 接地箱实物图

（4）金属护套交叉互联接地箱及直接接地箱、保护接地箱技术要求

1）带电部分对箱体的绝缘水平应不低于电缆非金属外护层的绝缘水平。建议本工程采用高强度的不锈钢材料做外壳，以保证箱体有足够的机械性能，且箱体在水深大于1m的水中浸泡168h不会进水。

2）箱外壳的防水性能和防腐蚀性能应满足DL508标准要求，防水密封采用O型密封圈，密封圈应能在额定负荷下长期使用。

3）接地箱铜排截面不低于对应接地线或交叉互联线的截面。

图2 隧道内接地箱安装示意图

3 GIS终端

GIS终端结构型式主要有充油终端电容锥、充油应力锥终端和干式应力锥终端三种。

充油型GIS电容锥终端结构尺寸稍大，电容锥也必须现场绕包，工厂无法试验，一般外部附带补油装置，运行需定期维护、监检油量变化，如密封泄漏将会对整个产品带来较大的影响。

充油型GIS应力锥终端结构尺寸稍大，一般外部附带补油装置，运行需定期维护、监检油量变化，如密封泄漏将会对整个产品带来较大的影响。

干式GIS应力锥终端结构尺寸紧凑，无需运行维护，可靠性高，应用前景广阔。

因电缆由充油电缆逐渐被交联聚乙烯电缆所代替，早期的GIS终端沿用了充油电缆的充油结构。由于干式结构的方便性和可靠性逐渐替代了充油结构，目前110kV、220kV产品基本不用充油结构绝大部分采用干式结构。