电缆终端组件及电缆终端装置的制作方法

1.本公开属于电力设备技术领域，具体涉及一种电缆终端组件及电缆终端装置。


背景技术：

2.随着城市建设的迅速发展，电力电缆在配电系统中的应用越来越广泛。在电缆终端组件与变压器、配电设备、其它分支设备连接时，往往需要剥离电缆的绝缘层、屏蔽层和保护层等。此外，为防止连接后电场集中而导致高压击穿，需要使电缆终端组件的电场分散，因此对电缆终端组件的绝缘性能有一系列要求。


技术实现要素：

3.本公开旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种电缆终端组件及电缆终端装置。
4.第一方面，本公开实施例提供一种电缆终端组件，包括：
5.应力管，所述应力管包裹在电缆上，所述应力管的材料为硅橡胶；
6.胶泥层，所述胶泥层设置在所述电缆与所述应力管之间。
7.可选地，所述胶泥层包括第一子胶泥层和第二子胶泥层，其中，第一子胶泥层更靠近所述电缆，所述第一子胶泥层和所述第二子胶泥层的材料均为硅橡胶；所述第一子胶泥层的硅橡胶的介电常数大于第二子胶泥层的硅橡胶的介电常数。
8.可选地，电缆终端组件还包括绝缘套筒，所述绝缘套筒套设在所述硅橡胶应力管远离所述电缆的一侧。
9.可选地，所述绝缘套筒的外壁上形成有多个向外突出的伞裙。
10.第二方面，本公开实施例提供一种电缆终端装置，包括：
11.根据上述的电缆终端组件；和
12.电缆；
13.其中，所述电缆终端组件安装在所述电缆的已处理好的端部上。
14.可选地，所述电缆包括导体芯、以及包覆导体芯的绝缘层和半导电屏蔽层，所述绝缘层更靠近所述导体芯，所述绝缘层至少部分裸露；所述胶泥层至少包覆在半导电屏蔽层以及裸露的绝缘层上。
15.可选地，所述半导电屏蔽层的端面与所述绝缘层形成的二面角为钝角。
16.可选地，所述电缆是用于传输6千伏电压至66千伏电压的电力电缆。
17.可选地，所述电缆是用于传输10千伏电压至35千伏电压的电力电缆。
附图说明
18.图1为本公开实施例提供的一种电缆终端组件的结构示意图；
19.图2为本公开实施例提供的另一种电缆终端组件的结构示意图；
20.图3为本公开实施例提供的一种电缆的结构示意图；
21.图4为老化试验期间胶泥层的抗拉强度的变化趋势图；
22.图5为老化试验期间胶泥层的断裂伸长率的变化趋势图。
具体实施方式
23.为使本领域技术人员更好地理解本公开的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本公开作进一步详细描述。
24.除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”、“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
25.电缆终端在现场安装完成后、投入使用前，须进行竣工试验，以保证使用的可靠性。若电缆终端无法通过现场安装完成后所进行的竣工试验，则须替换新的电缆终端，并进行新的竣工试验。在电缆终端现场安装完成后所进行的竣工试验期间，尤其是在冬季，发现了某些现有中国电缆终端组件的故障案例，总结原因在于：在低温条件下，在电缆的应力控制区域内发现电缆终端的电气故障，其中，电气故障是由于橡胶应力控制管在低温条件下收缩不到位而导致电缆终端和电缆绝缘表面之间的气隙不易消除而引起的。
26.为了至少解决上述的技术问题之一，本公开实施例提供了一种电缆终端组件及电缆终端装置，下面将结合附图及具体实施方式，对本公开实施例提供的电缆终端组件及电缆终端装置进行进一步详细描述。
27.图1为本公开实施提供的一种电缆终端组件，如图1所示，电缆终端组件包括应力管1和胶泥层2。具体的应力管1包裹在电缆200上，胶泥层2设置在电缆200与应力管1之间。
28.其中，应力管1的材料选用硅橡胶，硅橡胶应力管1与现有的乙丙橡胶相比，具有低温条件下收缩快速的优点。
29.胶泥层2的材料由树脂组分构成，该树脂组分由两种聚合物树脂的混合物构成；表卤代醇聚合物和介电损耗因数(tanδ)小于1的绝缘聚合物；或者，胶泥层2的材料由丁腈橡胶、硅橡胶和碳制成。其中，适用的表卤代醇聚合物是均聚物或共聚物形式的表卤代醇的弹性聚合物。此类聚合物是通过单体材料在本体或溶液中与有机金属催化剂聚合制备的，可以是均聚物、共聚物、三元共聚物等。均聚物的实例包括表氯醇或表溴醇；有用的共聚物包括表卤醇与环氧烷的共聚物，以及与环氧化物如环氧丙烷、环氧乙烷、环氧丁烷和环氧醚如乙基缩水甘油醚、烯丙基缩水甘油醚等的共聚物。
30.优选的，表卤代醇聚合物包括与环氧烷，特别是环氧乙烷和环氧丙烷的共聚物。优选的，树脂组分还包含tanδ小于1的绝缘聚合物。绝缘聚合物包括硅树脂、乙丙橡胶和烃类橡胶。有机硅包括在室温下为流体的有机硅和固体有机硅；硅橡胶是优选的，因为它易于混合和加工；最优选的是那些硬度约为30的有机硅橡胶。
31.在本实施例中，通过采用硅橡胶材料的应力管1替代现有中的乙丙橡胶材料的应力管，由于硅橡胶材料的应力管1具有收缩快的优点，因此，在低温条件下，硅橡胶材料的应力管1可快速收缩并对电缆终端施加界面压力，电缆终端和电缆绝缘表面之间气隙易消除，从而解决了电缆终端在安装完成后短时间内所进行的竣工实验中应力控制区域发生电气故障的问题(例如，出现击穿或闪络的问题)。另外，硅橡胶材料的应力管1除了具有控制电应力的功能外，还可提供额外的绝缘效果。进一步地，通过在电缆200与硅橡胶材料的应力管1之间设置胶泥层2，可使电缆200的局部电场均匀化，从而防止电缆端部处出现局部集中放电的现象，进而可使电缆200的电连接达到电气性能的要求标准。
32.在一些实施例中，图2为本公开实施例提供的另一种电缆终端组件的结构示意图，如图2所示，胶泥层2包括第一子胶泥层21和第二子胶泥层22，其中，第一子胶泥层21更靠近电缆，第一子胶泥层21和第二子胶泥层22的材料均为硅橡胶，并且第一子胶泥层21的硅橡胶的介电常数大于第二子胶泥层22的硅橡胶的介电常数。
33.其中，胶泥层2的层数可以根据情况进行选择，本实施例是以胶泥层2的层数为两层为例进行说明，但并不是对本公开的限定。其中，胶泥层中各层的材料可以根据情况进行选择，本实施例是以胶泥层2的材料为硅橡胶为例进行说明，但并不是对本公开的限定。
34.其中，介电常数是指介质中电场产生的电通量与真空中电场产生的电通量之比。可选地，本实施例中胶泥层的介电常数在5至100的范围内。可选地，应力控制胶泥的介电常数可以等于5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、或5至100内的任一个数值。优选地，第一子胶泥层21的硅橡胶的介电常数为33，电导率为3.07e-08s/m；第二子胶泥层22的硅橡胶的介电常数为12，电导率为9.52e-11s/m。
35.在本实施例中，由于第一子胶泥层21包裹电缆200外，第二子胶泥层22包裹第一子胶泥层21外，且第一子胶泥层21的硅橡胶的介电常数大于第二子胶泥层22的硅橡胶的介电常数，即胶泥层2各层的介电常数沿电缆200的径向方向依次降低，因此可以更好地控制电应力。
36.在一些实施中，如图1和图2所示，为了对电缆200进行绝缘，电缆终端组件还包括绝缘套筒3，绝缘套筒套3设在硅橡胶应力管1远离电缆200的一侧，即绝缘套筒套3套设在硅橡胶应力管1外，其中，绝缘套筒套3可由电绝缘硅橡胶材料制成。
37.在一些实施例中，如图1和图2所示，绝缘套筒3的外壁上形成有多个向外突出的伞裙4。
38.通在绝缘套筒3的外壁上形成有多个向外突出的伞裙4，可以增加绝缘套筒3的爬电距离。
39.第二方面，本公开实施例提供一种电缆终端装置，其包括电缆和上述的电缆终端组件，其中，电缆终端组件安装在电缆的已处理好的端部上。
40.可选地，电缆200可以为用于传输6千伏至66千伏电压的电力电缆；特别优选可以为用于传输10千伏至35千伏电压的电力电缆。
41.在本实施例中，电缆终端组件通过采用硅橡胶材料的应力管替代现有中的乙丙橡胶材料的应力管，解决了在低温条件下电缆终端安装完成后短时间进行竣工实验在应力控制区域发生电气故障的问题。另外，通过在电缆与硅橡胶材料的应力管之间设置胶泥层，可使电缆的局部电场均匀化，从而防止电缆端部处出现局部集中放电的现象，进而可使电缆
的电连接达到电气性能的要求标准。在一些实施中，图3为一种电缆的结构示意图，如图3所示，电缆200包括导体芯201、包裹在导体芯201上的绝缘层202、包裹在绝缘层202上的半导电屏蔽层203、包裹在半导电屏蔽层203上的金属屏蔽层204和包裹在金属屏蔽层204上的外保护层205。在一些实施例中，如图3所示，绝缘层202更靠近导体芯201，绝缘层202至少部分裸露。胶泥层2至少包覆在半导电屏蔽层203以及裸露的绝缘层202上。
42.在本实施例中，由于胶泥层2至少包覆在半导电屏蔽层203以及裸露的绝缘层202上，因此能够防止在半导电屏蔽层203的切割端面203a处出现局部集中放电。
43.在一些实施例中，如图3所示，电缆200的剥开的半导电屏蔽层203的端面被处理(例如，通过打磨)成与剥开的绝缘层202的外表面倾斜的倾斜表面203a，即半导电屏蔽层203的端面与绝缘层202所形成的二面角为钝角。这样，能够进一步防止在半导电屏蔽层203的端面203a处出现局部集中放电，使电缆200的已剥开的端部的电场进一步均匀化。
44.参照中国标准gb50150第18章电力电缆的竣工实验要求，在低温条件下(-20℃)，对本公开提供的电缆终端组件进行安装和测试，测试内容和测试结果如表1所示：
45.表1
[0046][0047]
胶泥层的机械性能的评估：为了评估胶泥层的机械性能，可将测试板外包覆两种胶泥层并在两种胶泥层外包覆应力管，然后将上述测试物放入100℃烤箱中10周，每周测量胶泥层的抗拉强度和断裂伸长率，直至老化试验完成。图4示出了两种胶泥层的抗拉强度变化趋势，图5示出了两种胶泥层的断裂伸长率的变化趋势，如图4和图5的数据表明，在长期运行中，两种胶泥层的抗拉强度和断裂伸长率均处于合理的范围内。
[0048]
可以理解的是，本领域的技术人员可以理解，上面所描述的实施例都是示例性的，并且本领域的技术人员可以对其进行改进，各种实施例中所描述的结构在不发生结构或者原理方面的冲突的情况下可以进行自由组合。
[0049]
虽然结合附图对本发明进行了说明，但是附图中公开的实施例旨在对本发明优选实施方式进行示例性说明，而不能理解为对本发明的一种限制。
[0050]
虽然本总体发明构思的一些实施例已被显示和说明，本领域普通技术人员将理解，在不背离本总体发明构思的原则和精神的情况下，可对这些实施例做出改变，本发明的范围以权利要求和它们的等同物限定。