一种高压GIS组合电器变压器用电缆终端应力锥的制作方法

本实用新型属于高压电缆附件技术领域，涉及一种高压gis组合电器变压器用电缆终端应力锥。

背景技术：

66kv～500kv架空高压电缆裸线入地工程是城镇化的标志之一，也是商业、房地产、工业安全用地，安全用电的主要措施之一。随着老旧改造和新建的超高压线路工程日益增多，超高压电缆和电缆附件(含电缆终端头、中间接头等)的应用越来越广。

在电缆终端头和接头中，在金属护套断开处和线芯接续处，自金属护套边缘起，用绝缘包带与导电金属材料绕包成的一个具有过渡锥面的锥形构件，称为应力锥。应力锥的作用是改善金属护套末端的电场分布，降低金属护套边缘处的电场强度。在终端头里，应力锥主要是将电缆外屏蔽端口处用半导电材料进行延伸，通过改变其几何形状的方法来改善电场强度分布极不均匀的情况，以达到提高介电强度，降低电场强度，使电场分布均匀的目的。

电缆终端的关键部分是橡胶应力锥与电缆绝缘的界面。该界面的电气绝缘强度与电缆绝缘表面清洁程度、光滑程度、界面应力、橡胶材料等多种因素有关。橡胶应力锥作为均化电缆终端电场的关键部件之一,其性能能否达到要求至关重要,这关系到电缆终端的实际使用效果。通常，橡胶应力锥由导电橡胶和绝缘橡胶两部分构成，当电缆终端运行时,应力锥改变了终端的电场分布，同时，应力锥的导电橡胶部分处在强电场环境中受到电场力的作用,在电场力的作用下,橡胶应力锥的应力分布状态会发生变化,界面应力的情况也发生变化。现有的应力锥，由于其形状结构设计欠佳，材料使用不是特别合理，使得应力锥的作用未能达到最佳。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种形状结构设计更佳，材料使用更合理，能使电场分布更均匀的高压gis组合电器变压器用电缆终端应力锥。

本实用新型的技术方案如下：

一种高压gis组合电器变压器用电缆终端应力锥，它是由绝缘硅橡胶部分和半导电硅橡胶部分这两部分组合构成的一个上下均带锥度，上下小、中间大的双圆锥形构件；所述绝缘硅橡胶部分位于应力锥上部；所述半导电硅橡胶部分位于应力锥下部；所述绝缘硅橡胶部分(外绝缘硅橡胶)位于所述半导电硅橡胶部分(内半导电硅橡胶)外面；绝缘硅橡胶部分将半导电硅橡胶部分上部全部包覆；绝缘硅橡胶部分将半导电硅橡胶部分下部局部包覆；所述半导电硅橡胶部分上部的截面形状为多圆弧过渡的喇叭形；应力锥上部的绝缘硅橡胶部分的高度占整个应力锥高度(全高)的比例为70-80％。

进一步地，绝缘硅橡胶部分(外绝缘硅橡胶)与半导电硅橡胶部分(内半导电硅橡胶)的内侧截面处于同一平面上。

进一步地，应力锥上部的绝缘硅橡胶部分的材料为液体高温硫化绝缘硅橡胶；应力锥下部的半导电硅橡胶部分的材料为液体高温硫化半导电硅橡胶。

进一步地，应力锥上部的绝缘硅橡胶部分的高度占整个应力锥高度(全高)的比例为75％。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的高压gis组合电器变压器用电缆终端应力锥，形状结构设计更佳，材料使用更合理，能使电场分布更均匀。该应力锥具有以下优点：

1、本实用新型的应力锥比传统应力锥，外绝缘距离提高20％以上；

2、本实用新型的应力锥，半导电硅橡胶部分的形状为多圆弧过渡设计，其电场分布比传统应力锥更均匀；电场强度减小；

3、本实用新型的应力锥，外绝缘硅橡胶与内半导电硅橡胶的内侧截面基本处于同一平面上，有利于制造成型；可以提高产品加工合格率；

4、在提高相关性能的同时，同样体积的应力锥产品，外绝缘硅橡胶用量增加，内半导电硅橡胶用量减少。因内半导电硅橡胶材料的价格较外绝缘硅橡胶材料的价格贵，所以，总体材料成本还有所下降。

附图说明

图1是本实用新型一种高压gis组合电器变压器用电缆终端应力锥的截面结构示意图；

图2是现有的高压gis组合电器变压器用电缆终端应力锥的截面结构示意图。

图中：1、绝缘硅橡胶部分2、半导电硅橡胶部分3、半导电硅橡胶部分上部

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。

实施例

如图1所示，本实用新型一种高压gis组合电器变压器用电缆终端应力锥，它是由绝缘硅橡胶部分1和半导电硅橡胶部分2这两部分组合构成的一个上下均带锥度，上下小、中间大的双圆锥形构件；所述绝缘硅橡胶部分1位于应力锥上部；所述半导电硅橡胶部分2位于应力锥下部；所述绝缘硅橡胶部分1(外绝缘硅橡胶)位于所述半导电硅橡胶部分2(内半导电硅橡胶)外面；绝缘硅橡胶部分1将半导电硅橡胶部分2上部全部包覆；绝缘硅橡胶部分1将半导电硅橡胶部分2下部局部包覆；所述半导电硅橡胶部分上部3的截面形状为多圆弧过渡的喇叭形；应力锥上部的绝缘硅橡胶部分的高度(l1＝221.53mm)占整个应力锥高度(全高l＝280mm)的比例为75％(l1/l＝75％)。绝缘硅橡胶部分(外绝缘硅橡胶)与半导电硅橡胶部分(内半导电硅橡胶)的内侧截面基本处于同一平面上。应力锥上部的绝缘硅橡胶部分的材料为液体高温硫化绝缘硅橡胶；应力锥下部的半导电硅橡胶部分的材料为液体高温硫化半导电硅橡胶。

如图2所示，现有的高压gis组合电器变压器用电缆终端应力锥，即传统应力锥，其半导电硅橡胶部分上部3为直线转折设计(截面形状为直线转折的三角形或梯形)，其应力锥上部的绝缘硅橡胶部分1的高度(l1＝154mm)占整个应力锥高度(全高l＝280mm)的比例为55％(l1/l＝55％)。

本实用新型的应力锥，与传统应力锥相比，具有以下优点：

1、本实用新型的应力锥比传统应力锥，外绝缘距离提高20％以上；

2、本实用新型的应力锥，其半导电硅橡胶部分的形状为多圆弧过渡设计(截面形状为多圆弧过渡的喇叭形)，其电场分布比传统应力锥更均匀；电场强度减小。多圆弧过渡的喇叭形应力锥比直线转折的应力锥更能使电场均匀分布,而不用增加终端结构的长度。应力锥附近的场强均匀分布,可减少金属屏蔽层附近的电场集中。

3、本实用新型的应力锥，外绝缘硅橡胶与内半导电硅橡胶的内侧截面基本处于同一平面上，有利于制造成型；可以提高产品加工合格率；

4、在提高相关性能的同时，同样体积的应力锥产品，外绝缘硅橡胶用量增加，内半导电硅橡胶用量减少。因内半导电硅橡胶材料的价格较外绝缘硅橡胶材料的价格贵，所以，总体材料成本还有所下降。

技术特征：

1.一种高压gis组合电器变压器用电缆终端应力锥，其特征在于，它是由绝缘硅橡胶部分和半导电硅橡胶部分这两部分组合构成的一个上下均带锥度，上下小、中间大的双圆锥形构件；所述绝缘硅橡胶部分位于应力锥上部；所述半导电硅橡胶部分位于应力锥下部；所述绝缘硅橡胶部分位于所述半导电硅橡胶部分外面；绝缘硅橡胶部分将半导电硅橡胶部分上部全部包覆；绝缘硅橡胶部分将半导电硅橡胶部分下部局部包覆；所述半导电硅橡胶部分上部的截面形状为多圆弧过渡的喇叭形；应力锥上部的绝缘硅橡胶部分的高度占整个应力锥高度的比例为70-80％。

2.如权利要求1所述的高压gis组合电器变压器用电缆终端应力锥，其特征在于，绝缘硅橡胶部分半导电硅橡胶部分的内侧截面处于同一平面上。

3.如权利要求1或2所述的高压gis组合电器变压器用电缆终端应力锥，其特征在于，应力锥上部的绝缘硅橡胶部分的材料为液体高温硫化绝缘硅橡胶；应力锥下部的半导电硅橡胶部分的材料为液体高温硫化半导电硅橡胶。

4.如权利要求1或2所述的高压gis组合电器变压器用电缆终端应力锥，其特征在于，应力锥上部的绝缘硅橡胶部分的高度占整个应力锥高度的比例为75％。

技术总结
本实用新型公开了一种高压GIS组合电器变压器用电缆终端应力锥。它是由绝缘硅橡胶部分和半导电硅橡胶部分这两部分组合构成的一个上下均带锥度，上下小、中间大的双圆锥形构件；所述绝缘硅橡胶部分位于应力锥上部；所述半导电硅橡胶部分位于应力锥下部；所述绝缘硅橡胶部分位于所述半导电硅橡胶部分外面；绝缘硅橡胶部分将半导电硅橡胶部分上部全部包覆；绝缘硅橡胶部分将半导电硅橡胶部分下部局部包覆；所述半导电硅橡胶部分上部的截面形状为多圆弧过渡的喇叭形；应力锥上部的绝缘硅橡胶部分的高度占整个应力锥高度的比例为70‑80％。该应力锥，外绝缘距离提高20％以上，半导电硅橡胶部分为多圆弧过渡设计，能使电场分布更均匀。

技术研发人员：生长山;余晟
受保护的技术使用者：宝胜(上海)线缆科技有限公司
技术研发日：2019.09.11
技术公布日：2020.05.19