配电网带电作业旁路电缆终端和接头的研究与应用

摘要

目前配电网带电作业主要是在不带负荷的情况下开展,远远不能满足对用户不间断供电的要求,通过开展配电网旁路带电作业能够及时处理缺陷,大大减少用户的停电次数和时间。而通过可靠设备的安全通断和转移负荷电流的方式来实现设备检修或更换的旁路带电作业的技术关键就是旁路电缆系统,其中的旁路电缆终端和中间接头由于周围电场畸变比较严重,故它们的安全可靠性对旁路作业法的实施具有决定性的作用。
　　 对于传统的旁路电缆终端和中间接头的结构,是通过用计算公式并结合经验值来计算出应力锥的轴向长度和应力锥锥面的曲线形状,最后再根据以上计算结果来设计出应力锥的形状,通过这种方法只能得到部分关键点的设计控制值,而对于通过调整应力锥的形状、长度以及应力锥曲率来调整其内部电场分布几乎是不可能的。针对这种情况,通过有限元法并结合ANSYS有限元软件来设计旁路电缆终端和中间接头的应力锥结构并对其结构合理性进行验证,具有良好的可操作性和实用性。
　　 本文借助河北省电力研究院的实验平台,首先研究和总结了配电网旁路带电作业方法中所用的旁路电缆终端的模型建立方法,然后使用ANSYS有限元软件通过对有无应力锥、不同应力锥长度和不同端部曲率的模型分别进行仿真,在对这些影响因素进行分析后得到了优化后的模型,通过对其电场和电压仿真,验证了各项性能指标的合理性;其次通过对连接旁路电缆用快速插拔式中间接头的内部绝缘结构进行设计和计算,最终将与此设计结果所对应的旁路电缆中间接头实物通过型式试验和部分补充试验验证其绝缘性能、防水性能及其他性能;最后通过对借助AutoCAD软件所建立的复合绝缘介质界面的模型进行相关试验,完成了旁路电缆终端和接头所通用的复合绝缘介质界面结构间的握紧力和沿面放电电压的关系的研究,文章末尾对其所使用的绝缘结构材料和旁路电缆终端与接头的应用进行了简略阐述和分析。