充气电缆用枯燥的氮气作绝缘介质的电缆。是油纸绝缘电缆中的一种。它是向油纸绝缘电缆内部充以高压力的氮气,使气体密度添加,气体分子的均匀自在行程削减,以进步其游离电场的强度。由于氮气价廉,不会焚烧,且在高差较大的电缆线路中不存在充油电缆的静压问题,因而充气电缆有它的特别的适用场所。
充气电缆用高压力的氮气填充油纸绝缘中的气隙以进步绝缘功能的一种电力电缆。曾用于33~138kV的电力电缆线路中,有些也用于275kV级的电缆线路。由于充气电缆绝缘中不含很多的易燃电缆油,对防火要求较高的场所(如地道等)尤为适合。
充气电缆的油纸绝缘中的气隙被高压力的氮气填充后,其绝缘强度与氮气的压力成近似线性份额。按不同电压等级的气体作业压力的不同,充气电缆可分为低压力、中压力和高压力三种,气体的压力分别为0.15MPa、0.45MPa和1.45MPa。
充气电缆的游离电场强度与沿电场方向的气体空地巨细有关,空地厚度愈小则游离电场强度愈高。因而,充气电缆和充油电缆相同,常运用薄纸带作为绕包绝缘以进步其电气强度。
所用的气体大多选用枯燥氮气。氮气与浸渍纸绝缘直触摸摸,是绝缘的组成部分,其含水量不超越0.03%,纯度在99.95%以上。氮气不纯会使电缆绝缘酸化和受潮,并使介质损耗因数添加。近年来也有试用SF6负电性气体的,以进步绝缘层整体的击穿强度。
作业原理
原理与充油电缆彻底不同,绝缘内部的气隙不是被消除,而是用高压力的氮气来填充以进步其游离电场强度。
依据气体放电理论,气体的开始游离电场强度与其压力亦即与气体分子的均匀自在程有关,跟着压力的添加,气体密度添加,气体分子的均匀自在程将削减。为了能到达碰击游离,气体分子或离子就有必要在较短的旅程中积累更多的能量,这就需求添加电场强度。因而,若在电缆绝缘内充以高压力的氮气时,电缆内部气隙开始游离的电压就能够大大进步。
充气电缆的游离电场强度与沿电场方向的气体空地巨细有关。空地厚度愈小则游离电场强度亦愈高。此外,在相同的压力下,工频击穿和冲击击穿强度亦随纸带厚度减小商进步。因而充气电缆与充油电缆相同,也能够运用薄纸来包绕绝缘以进步其电气强度。可是,有必要留意,气隙的体积和形状会在很大程度上影响游离电场强度,而这种特性是无法丈量的,并且它会受一些不行操控的现象如热膨胀、浸渍剂的浸透等的效果而改变。
结构与特色
充气电缆的结构与充油电缆类似。两者的差异在于气道的结构与油道不彻底相同,并且纸绝缘的浸渍与加工进程也不同。单芯充气电缆有的线芯中心有一个气道;有的则是铅包与绝缘表断的屏蔽层之间留出2.5毫米的空地作气道,或许选用椭园形线芯与园形铅包,使铅包与绝缘层这间构成两条月牙形气道。三芯电缆由于可利用芯与芯之间的空地作气道,较好地处理了供气问题。但方式也有差异;有的只用一根金属导气管,有的除金属导气管外,还有~根管壁有孔的弹性塑料管,而有些则有两根螺旋形气道,再加一根导气管。金属导气管是用无缝金属管制成,它的管壁上也没有气孔,其效果仅仅确保气体能直接传送到每一个接头盒中,在那里气体就能够沿三个缆芯周围的空地或螺旋形气道流到电缆内部绝缘中去。
原理与充油电缆彻底不同,绝缘内部的气隙不是被消除,而是用高压力的氮气来填满气隙以进步它的游离电场强度。由于氮气是一种隋性气体,具有十分安稳的分子结构,不容易产生游离放电。电缆中充入紧缩氮气后,气体与浸渍纸绝缘直触摸摸,也是绝缘的组成部分,其作业电场强度就会大大进步,能够运用在较高的电压等级中。
依照氮气压力的不同,分为低压、中压和高压三种。其作业压力分别为1.2~2、3~6、12~15公斤/厘米2,运转电压分别为35、20~75、35~275千伏。运转电压在138千伏及以下者有单芯和三芯两种型式,138千伏及以上者则一般只要单芯型式。