220KV电缆试验水终端说明

1、CTT- 400电缆试验终端1. 简介CTT-400水终端可用于220kV及以下XLPE等塑料高压电缆的试验，包括高压 交流，局放，介损，冲击和逐级升压试验等。其主要特点是更换电缆试品快，装配方 便。每一套CTT水终端系列包括2个终端套筒（带底板车和提升液压泵）和一台脱 离子水处理器。2. 原理众所周知，电缆绝缘中园柱形法向电场分布规律在其终端部份发生了变化。沿电缆绝缘（剥切）长度上（轴向）电位分布很不均匀，会出现远高于电缆绝缘中的电场 值。最大场强位于电缆接地屏蔽边缘。而且，当电缆剥切长度到一定值后，增加长度 对最大场强不再起减小作用。为了提高电缆终端的耐电压水平，改善电位 /电场分布十分重

2、要。对于正规的终 端产品设计结构，采用剥切绝缘层外设置绝缘电容串均压和接地应力锥增强的方式。 而在100kV级以上的试验终端，考虑到装配和更换试品的方便，采用电阻均压方式。 即设置剥切绝缘外的媒质为水柱（电缆芯末端浸入绝缘水管内）。利用水的低电阻率实现轴向电位/电场分布趋向均匀。此时电缆终端等值电路简化为图1 （电缆绝缘体积 分布电阻和表面电容部分忽略不计）。外部等电位线图见图2。根据图1计算可得改善 后的轴向电位分布曲线a已接近于线性分布b（图3）。1Lc -p Ii,_,i（_,_t-iiiiIn77II=（n ）图1简化的终端等值电路（c,r终端单元LL为终端绝缘剥切长度C为电缆绝缘单元

3、段的分布电容nr为绝缘表面单元段上的水电阻图2水终端中电位分布图电缆剥切长度图3改善后的轴向电位分布a利用水电阻改善后的电缆终端（L长）电位分布b理想的线性电位分布可见，采用水终端后，电缆终端剥切长度（L）上的电位分布得到了线性化改善。 此时分布状况决定于电缆品种，几何尺寸以及可调节的水电导率。根据原理，调节电 导率可以满足各种型式的高压试验。水终端接通高压后，水电阻会发热，水中电解质会离介。为了控制和维持一定 的电阻率，就需使水循环并通过热交换降温和通过树脂去除水中离子一一采用去离子 水处理器。|7Ti态曾科技一佳特电气Dlelec-Jiate3. 应用本公司脱离子水终端产品系列，可用于中高

4、电压电缆的出厂、型式或质量予鉴 定试验。3.1工频耐压试验目前我公司产品适用的最大电缆规格（绝缘外半导电层）？133mm和最大工频试验电压400kV。根据需要可以延伸规格。（接线见图4）氏上X 属详二 亡聽老 二 c wzcs-T SH裁于 竟兰於用葺S占Tb丄 UJTA-sEf一驀仝-4 盜-:*2V 史也二=! C3.2局放试验和TanS测量水终端局放水平为额定电压下2pC,它可用于局放检测和电缆局放定位（见 图4）。若增加对电缆末端绝缘上包绕绝缘屏蔽环和引出端子，水终端也可用于 电缆的TanS测量。（见图5）图5a.在电缆绝缘上绕包绝缘的屏蔽环b. tan S测量用的屏蔽连接端子 3.3

5、冲击电压试验试验连接同图4,此时水终端中的水应采用较高导电率的水，使暂态电压下沿终端轴向电位分布均匀。通常可直接采用自来水和蒸馏水，此时整个终端的水 柱电阻约5kQ0 （注意：用过自来水后，应对终端筒体内部及水管路先后用蒸馏 水、脱离子水进行清洗，以保护去离子树脂使用寿命）。3.4逐级升压试验本公司水终端可进行35kV或110kV级XLPE电缆的逐级升压试验。试验接线同 图4。此时，电缆外半导电层的剥切一定要十分仔细，以防止绝缘受到损伤。另 夕卜，随着电缆试品长度减小，终端上击穿的可能性提高。所以，升压试验时选用 水终端的额定电压规格要足够高。4. 水终端系统的配置4.1终端套管2套每套组成（

6、见图6, 7）包括： 双层环氧树脂增强管1件硅橡胶密圭寸塞2只压板及端盖2组进、出水管口，放气阀各1套高压连接夹头1件咼压、接地屏蔽罩以及供安装的底座小车手动液压泵提升装置1件图6水终端外形图1 终端双层绝缘套筒2 手动液压泵提升装置3 支撑架4 带轮子的底座均压罩外套管内套管压环上端盖上法兰排气孔（接阀）出水口下法兰进水口4均压罩下端盖压环连接板硅橡胶模电缆胶木螺丝图7水终端剖面图4.2脱离子水处理装置1套图8水处理装置外形该装置工作的原理是通过一套 泵循环水系统，经去离子树脂和热 交换器将水终端系统中水的电阻系 数处理至2M Q-cm,温度降至20T 左右。自动测量显示流速，温度， 电阻率

7、，压力。水处理器底盘下装 有4个轮子为可移动式，外形见图8水处理器内设有传感器，分别将1）泵出口处的压力；2）离开水终端水的温度；3） 终端内和去离子树脂筒中的流速；4）进入水终端水的电阻率等信号传给处理器扫描装 置。通过按钮和开关可控制水处理器的工作过程。指示灯显示系统状态。流程图表示 去离子水的流径（见图9）。图9去离子水的流程图4.3水终端和水处理器主要技术参数（表 1）CTT-150CTT-300CTT-400CTT-600*CTT-700*电气性能Un额定电压kV150 r.m.s300 r.m.s400 r.m.s600 r.m.s700 r.m.sPD 水平（Un ） pC112

8、22快速水管接头吋3/4”3/4 ”3/4 ”3/4”3/4 ”尺寸m1.2x1.4x1.71.2x1.4x1.71.2x1.4x1.71.2x1.4x1.71.2x1.4x1.7重量（不带水）kg272272272272272此规格中系参考数据5. 水终端准备和安装5.1 电缆准备按图10和表2所示CTT各型号的安装尺寸，剥切好电缆末端的绝缘、，半导电 层长和露出线芯长度。注意半导电层边缘之切割不能造成绝缘损伤。导体电缆外护层半导电层绝i缘 BA 图10电缆末端准备表2.剥切长度参考数据终端型号工频额定电压kVAmmBmmCTT-15015016501400CTT-3003002300205

9、0CTT-40040028002550CTT-60060034003150CII-700700390036505.2 密封塞的准备对于每一个电缆直径必须为水终端制备一套4只硅橡胶密封塞。它是用成套水终端供货中特殊规格模子制作的。模子中所需二只螺栓宜由用户自已制作，使其直径 符合电缆半导电层的外径（见图11）。螺栓图11密封塞用浇注模所用硅橡胶浇注剂商品名:POWERSIL600A , B,或 #5299等同类商品。它是纯硅橡胶与交联剂的双组分物，混合后在室温下硫化，达到高机械强度及介电强 度。原材料在030 C密封储存可半年以上。制作方法：将硅橡胶组分 A与适量硬化剂组分B混合料浇入模子至上沿

10、口（见图11）。固化后就可脱模取出的密封塞推荐的硬化时间*:硬化剂数量%（重量%）浇铸时间间隔分mi n浇铸后硫化时间小时hr10601011）硫化温度23 T通过加热可以减少固化时间（见附录）5.3 装配上辅袪兰下电纜銅全屎护层2050下端法兰275二址-吉清洁水终端绝缘管内壁。将剥切好的电缆穿入水终端绝缘管，使顶端导体接触 终端高压顶针。注意先将下密封盖、压环、下密封块，接地法兰筒等事先套上电缆， 操作中应防止手与绝缘表面接触。一般按 5.2说明准备时压环和密封块与电缆绝缘外 径之差不会大于10m m,若硅橡胶密封块内径比绝缘外径过大，可用塑料带增绕电缆 至合适的配合尺寸弥补。装下端盖压紧

11、压环，使之不漏水。托稳电缆根部使不下垂。 同样安装好上密封端各结构部件。装配好高压、接地端防晕罩，将高压端与电缆导体 连接。用手动泵升高电缆至45。仰角位置。第二个终端以同样方法装配。（见图12例）半导电层图12CTT-300电缆末端安装示意图6. 水处理器安装和水循环系统调试6.1 关闭贮水箱底下的排水阀，加入 250L以上去离子水或蒸馏水；6.2 连接水处理器的内部连接；连接冷却水，连接工作电源，主电源灯亮;6.3 合上控制电源开关，指示灯亮；6.4 顺时针方向旋转90度打开“启动”钥匙开关，设备进入静态工作状态；6.5 顺时针方向旋转90度，打开“循环”钥匙开关，设备内循环水处理开始工

12、作；6.6 将显示切换开关置于输入状态，注意监视电阻率表上数值变化。又本机已 设定电阻率2MQ -cm以下，温度40度以上为报警线；6.7 系统内循环工作状态下，当电阻率表的数值达到大于2MIQ-cm时，可打开“工作”按钮，系统进入工作状态（此时循环回路已包括2终端）o注意:当电阻率低于1.5MQ-cm时，应关闭工作按钮，打开循环按钮，使回路水 闭合再处理循环，直至达到 5MQ -cm以上时再打开工作按钮；6.8 设备处“工作”状态时，电阻率显示应大于2MIQ -cm以上方可施加电压试验；6.9 高电压试验结束后，应打开水回收开关并将放气阀打开至回收结束；6.10 运行完毕后应关闭所有控制开关

13、。7. 试验过程：7.1按上述水终端安装方法，安装电缆水终端。（注意冲击试验，介损测量，逐 级升压试验的特点和不同要求）；7.2 若在同一试品电缆和终端上进行几个项目试验，合理的次序参照如下：7.2.1局放测量7.2.2交流耐压7.2.3冲击试验7.2.4介损测量；7.3制作电缆终端（见5）；7.4 根据试验项目，连接终端高压、保护和接地；7.5 接通水循环至二个终端；7.6 水终端与高压电源连接；7.7 调节水处理器，使流速，温度，压力，电导率达到满足试验的条件；7.8 打开水处理器冷却水循环；7.9 开始7.2中的试验；7.10试验结束后，排去终端中的水；停机，卸下电缆。-10 -附录：硅橡胶特性和硬化条件1.产品技术参数POWERSILr 600 A、B,（#5299或同类材料）外观浅灰色比重g/cm31.13混合比A: B9:1粘度（切断速率0.9 S1) A 组分 mpas20000（切断速率0.9 S1) B 组分 mpas800混合粘度(0.95 s-1)A:B=9:1150002.交联条件平板试样压力交联10 分钟 /100C23 C 下(至 105mpa)60分钟3.机械性能（非二次硬化