[发明专利]一种交联电力电缆终端连接头及制作方法

说明书

本发明提出一种交联聚乙烯电力电缆终端连接头及制作方法，包括外绝缘套管、应力控制体、内填充绝缘剂、上密封单元、下密封单元和支撑绝缘子；上密封单元包括电出线杆、上密封法兰、金属压盘、金属锁紧环、橡胶密封圈和金属均压罩；下密封单元包括下支撑法兰、金属密封套、橡胶密封圈、橡胶密封件、下密封压盘和接地尾管；应力控制体为绝缘层和半导电层熔接而成，半导电层是采用与电缆相同的半导电屏蔽料在工厂预制成喇叭状型的部分交联应力锥，部分交联应力锥根据不同电压等级的电场强度，设计不同大小的圆弧和直线段结合形成应力锥曲线；制作成部分交联应力锥为后期应力控制体绝缘层与之熔融接枝交联结合，形成一体熔接结构，避免界面气隙放电。

技术领域

本发明涉及电力电缆输电系统领域的电缆附件，更具体地，涉及500kV及以下交联聚乙烯电力电缆终端连接头及制作方法。

背景技术

随着城市建设的发展，电力电缆的应用日趋广泛。高压单芯交联电缆通常由金属导体、导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层、缓冲层、金属密封套和外保护层等组成。电缆终端是安装在电缆线路末端，具有一定绝缘和密封性能， 用以将电缆与电网或其他电气设备相连接的电缆附件。电缆终端的核心组成分为：外绝缘套管、应力控制体、内填充绝缘剂、上密封单元、下密封单元和支撑绝缘子。目前，国内外电缆终端有三种结构，一种是预制式，将橡胶应力控制体工厂模制成型，现场套装到电缆上，依靠自身弹性保持应力控制体与电缆之间的应力和电气强度；另一种是采用弹簧紧压式，这种结构是在应力控制体上增加一套机械弹簧装置以保持应力控制体与电缆之间界面上的应力恒定，其次，由于环氧锥罩的作用，橡胶应力控制体与填充绝缘基本隔离，消除溶胀的可能性。第三种是自承式终端/支柱式终端，采用橡胶应力锥、环氧树脂、硅橡胶伞裙组合结构，插拔干式，具有复合套管同样的良好机械性能，不需要添加绝缘油、气体填充。

预制式橡胶应力控制体在高电场和热场作用下，材料老化会引起界面压力的松弛，从而降低电气强度。弹簧压紧式结构复杂，对制造和现场安装要求高，界面增加，风险有可能增加。自承式终端/支柱式终端生产工艺比较复杂，现场安装比较繁琐，重量较重；界面层数多，风险可能增加。前两种结构都需考虑内填充绝缘剂的材料问题，避免应力控制体与内填充绝缘剂发生溶胀导致绝缘性能下降。三者应力控制体均是由橡胶制作而成套装至电缆绝缘屏蔽断口处来弱化畸变场强，由于橡胶与电缆绝缘材料的不同造成活动界面的产生，活动界面位置存在一定的微气隙、微水、杂质等有害因素，在电场和热场共同作用下引发界面沿面放电，加速绝缘材料的老化最终导致绝缘击穿，制约着电缆系统的安全运行。

发明内容

为实现上述目的，本发明提供一种交联聚乙烯电力电缆终端连接头及制作方法。所述的一种交联聚乙烯电力电缆终端连接头，包括

外绝缘套管、应力控制体、内填充绝缘剂、上密封单元、下密封单元、和支撑绝缘子；

其中外绝缘套管是由高压电瓷材料或者橡胶材料制成的伞裙状的圆柱形套管，套管上下设置有钢性法兰支撑，内填充绝缘剂是绝缘油或者干燥绝缘气体，用于填充绝缘套管内部；

所述上密封单元包括导电出线杆、上密封法兰、金属压盘、金属锁紧环、橡胶密封圈和金属均压罩；所述导电出线杆与电缆导体进行压接连接；所述上密封法兰上设有通孔，导电出线杆穿过该通孔，所述上密封法兰与外绝缘套管进行螺栓连接；所述金属压盘中心设有通孔，导电出线杆穿过该通孔，所述金属压盘与上密封法兰通过螺栓连接，并在金属压盘与上密封法兰之间放置橡胶密封圈，实现导电出线杆与上密封法兰之间的密封；所述金属锁紧环中间设置螺纹孔，与导电出线杆上外螺纹进行螺纹连接，并通过螺栓与金属压盘进行连接；所述金属均压罩中间设有通孔，导电出线杆穿过该通孔，金属均压罩通过螺栓与上密封法兰进行连接固定；

所述下密封单元包括下支撑法兰、金属密封套、橡胶密封圈、橡胶密封件、下密封压盘和接地尾管；