鉴定会资料
零部件图样目录
图纸编号 |
名 称 |
规格型号 |
RBL450.1 |
内屏蔽层 |
15kV/630A |
RBL450 |
屏蔽型前接头 |
15kV/630A |
RBL456 |
应力锥 |
15kV/630A |
RBL457 |
应力锥管芯 |
15kV/630A |
MTL287 |
接线端子 |
15kV/630A |
EPL283 |
后堵盖 |
15kV/630A |
RBL284 |
后护帽 |
15kV/630A |
MTL194 |
双头螺栓 |
630A |
MTL076 |
螺母 |
M12 |
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技术研究报告 JS/R-7.3-009
电缆头的电气性能主要是绝缘性能。绝缘是由两个方面决定的,一是所施电压下,电缆连接头绝缘结构中的电场强分布,二是介质绝缘本身耐受电压能力。当作用在介质绝缘的破坏作用小于绝缘耐受能力时,电缆质量可靠,反之,电缆连接头介质会受到破坏。电缆连接头不同等级绝缘所承受的长间电压或短时间过电压,是不会的。亦即要有不同的绝缘水平,这是设计绝缘时,必须选择合理的绝缘水平。电缆头在工作电压的持续作用下,即使电压不超标,但由于绝缘逐渐变化(老化)最终驻绝缘破坏。因此,长期工作电压是决定绝缘作用寿命的。电力系统中还会出现短时过电压,如雷电过电压操作过电压等,会造成绝缘的强电击穿,通常所做工频耐压,雷电冲击试验就是检查绝缘短时而受电压的能力。
根据上面分析,设计电缆接头时要考虑以下因素
1、原材料的选择
设计电缆接头时,最主要的选择绝缘性能好的材料,保证电缆头长期在工作电压下使用寿命15年以上。
2 主体结构的选择
目前,国外电缆接头的外形结构为T形,直角形和一字形,结构不同, 开发的难易程度也不用。
3 主要加工工艺
对于内外都有屏蔽的电缆接头,由于是三层复合而成的,加工工艺对产品的性能也会有很大的影响,如果层与层之间粘和不好,在使用过程中,就会造成产品脱层,影响性能。
4 械性能要求
电缆头的绝缘在承受电场作用的 时还常发受机械 ,电动力和机械振动电 振动的作用,因此电缆头要有足够机械强度。电缆头在电路发生突然短路时, 承受很大电动力,这种电动力可可做介质绝缘而损坏(裂文、变形),做绝缘电气强度下降,最终导至绝缘击穿。因此选择材料及设计结构时,必须计算机械和电气的双重作用,保证电电缆头有足够机械强度。
5 导体连接金具的选择
电缆头另一部件——金属件,是传送电能主要部件, 是其主要功能,也就是电缆头承受电流 量的部件。金属按线端子的设计就是非常重要的。接线端子设计时,认为通流的金属导体截面够了。电流密度符合要求,但这样考虑是远远不够或者说是错误的。金属件的导流,由于结构所定导流一是通过导体,更主要的是通过接线端子与套管连接将电流输送到电气设备,这部分不足通过金司导体截面,而是通过接线端子与套管连接的面接触传送电流。这个接触面远无小于金属接线端子触面,面接触电阻非常大,它允许的面电流密度是金属载面正常允许电流密度的几分之一,如果计算不妥,接线端子载面不合适,电流密度远远超标,运行中由于电流密度过高,接触部分发热,温度升高,绝缘介质劣化变质,介质 强下降,在所施电场作用下超热击穿,烧毁设备。合理选取接线端子接触面积,保证允许负荷量,是设计电缆头又一关键,同时,工艺加工,必须满足设计要求。这样才能保证电缆头的产品性能。
6 应力锥
电应力控制是中高压电缆附件设计中的极为重要的部分。电应力控制是对电缆附件内部的电场分布和电场强度实行控制,也就是采取适当的措施,使得电场分布和电场强度处于{zj0}状态,从而提高电缆附件运行的可靠性和使用寿命。
对于电缆终端而言,电场畸变最为严重,影响终端运行可靠性{zd0}的是电缆外屏蔽切断处,而电缆中间接头电场畸变的影响,除了电缆外屏蔽切断处,还有电缆末端绝缘切断处。
应力锥设计是常见的方法,从电气的角度上来看也是最可靠的xxx的方法。应力锥通过将绝缘屏蔽层的切断处进行延伸,使零电位形成喇叭状,改善了绝缘屏蔽层的电场分布,降低了电晕产生的可能性,减少了绝缘的破坏,保证了电缆的运行寿命。
采用应力锥缓解电场集中分布的示意图如图。
从图中可以看出,应力锥的弧形设计使绝缘屏蔽层切断处的电场分布加以改善,电场强度分布相对均匀,避免了电场集中。
产品设计计算书 /R-7.3-004-01
一 概述
该产品用于15kV欧式配电柜中,与配电柜中的穿墙套管采用螺纹连接,将电能传输到配电装置中。
二 性能
2.1 交流工频耐压 42kV,5min。
2.2 室温下局部放电 15Kv下,小于10pC。
2.3 结构方案
(1)主体绝缘
主绝缘采用硅橡胶,与套管的配合采用过盈配合。
(2)主体结构
主体结构采用屏蔽结构,外形为T形,屏蔽层的导电材料为硅橡胶。
(3)在电缆进线处,采用应力锥解决电缆剥切处的电场强畸变问题,应力锥与电缆接头采用过盈配合,有效防止潮气、灰尘进入接头内部,影响电气性能。
三 主要部件的设计说明
3.1 内屏蔽层的主要尺寸说明
内屏蔽层的作用为均化电场,其结构简图如图1所示
图1 内屏蔽层的结构
内屏蔽层主要尺寸的说明:
(1) Φ44
内屏蔽层的上部与欧式套管的上部(Φ46的那一部分)相配合,630A欧式套管的结构如图2所示,考虑到配合的紧凑性,根据经验过盈一般在2mm左右,所以,内屏蔽层的上部尺寸为Φ44。
图2 630A欧式套管的尺寸图
(1) 长度95mm
内屏蔽层的形状要结合接线端子的形状设计,从理论上说,内屏蔽层要把接线端子包覆上,才能够达到局部放电的要求。本产品适用的电缆为120mm2。关于GB14315中的铜接线端子的尺寸如图3所示。
图3 接线端子的尺寸(摘自GB14315) 120 mm2 的接线端子的各部分参考尺寸如下(单位mm): L1: 50, N:16, d:15, D:20, L=112, L-N=96. 通过以上的计算可知:内屏蔽层顶部孔的中心线到内屏蔽层末端的距离要大于96mm。从安全角度考虑,本产品设计为95+22=117mm,这样内屏蔽层就可以xx把端子包覆上。 3.2 主体绝缘结构的主要尺寸说明
图4 绝缘层主要尺寸
630A欧式套管的高度是90 mm,考虑到橡胶的膨胀,高度设为91mm。套管的底部外径为Φ56mm,考虑到过盈配合,电缆接头的上部锥形尺寸为Φ53mm。要求耐电压为42kV,5min,
根据以前的经验值,绝缘橡胶的厚度为8mm左右。本设计取为(67-44)/2=11.5。
3.3 外屏蔽层的尺寸计算
外屏蔽层的结构如图5所示
图 5 外屏蔽层主要尺寸
外屏蔽采用模压硫化,在满足电气性能的情况下,要求导电材料的体积电阻小于5000Ω,从工艺和成本角度考虑,厚度为3mm。上端长出的8mm与套管低端11mm处配合。
3.4 结论
本产品的主体结构设计合理,满足工艺和性能要求。
科 学 技 术 成 果 鉴 定 申 请 表
成 果 名 称:8.7/15kV-17.5 kV屏蔽型可分离连接器
完 成 单 位:北京芳远电器有限公司
北京芳远新合电器技术有限公司
北京橡胶研究设计院
申请鉴定单位: (盖章)
申请鉴定日期:2009年10月27日星期二
组织鉴定单位受理日期:___________ 经办人:_______(签字)
中国电力企业联合会
二 ○ ○ 四 年 制
科技成果 中文名称 |
8.7 |
/ |
15 |
- |
17.5 |
kV |
屏 |
蔽 |
型 |
可 |
分 |
离 |
连 |
接 |
器 |
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限35个汉字 | ||||||||||||||||||
研究起始时间 |
2007年10 月 |
研究终止时间 |
2008 年 1月 | ||||||||||||||||||||||
申请鉴定单位 |
单位名称 |
北京芳远电器有限公司 北京芳远新合电器技术有限公司 | |||||||||||||||||||||||
所在省市 |
北京市 | ||||||||||||||||||||||||
单位属性 |
( 5) |
1.独立科研机构 2.大专院校 3.工矿企业 4.民营(集体) 5.其他 | |||||||||||||||||||||||
联 系 人 |
王建新 |
联系电话 |
64448547 |
传真 |
64447794 |
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wangjianxin@fanyoo.com.cn | ||||||||||||||||||
通信地址 |
北京市朝阳区安外胜古中路2号院7号楼A座115室 |
邮政编码 |
100029 | ||||||||||||||||||||||
任 务 来 源 |
( 1 ) |
1 计划合同 2 自选 | |||||||||||||||||||||||
成果有无密级 |
( 0 ) |
0-无1-有 |
密 级 |
( ) |
1-秘密 2-机密 3-绝密 | ||||||||||||||||||||
内 容 简 介 | |||||||||||||||||||||||||
为了配合北京市电网改造,实现电缆附件的国产化,本公司决定自主研发8.7/15(17.5kV)屏蔽型可分离连接器。
主要应用于10 kV配电系统,如10 kV环网柜、10kV电缆分接箱、10kV箱式变电站等电气设备中。
主要技术特点:
(1) 采用应力控制结构,很好的解决了电缆剥切处电场的畸变, (2) 采用弹性好的硅橡胶材料,应力锥与可分离连接器采用过盈配合,有效防止了潮气、水分、灰尘等进入可分离连接器内部,保证了电气性能, (3) 采用屏蔽结构,使内部电场很均匀,有效保证了产品长期安全、可靠的运行。
项目的主要技术指标:
(1)交流工频耐压 42 kV,5min (2) 室温下局部放电 15 kV下,不大于2pC (3)高温冲击耐压 95 kV,正负极性各10次 (4)空气中恒压负荷循环 23 kV电压和导体加热至温度95℃~100℃下,共进行3次循环 (5)交流工频耐压 23kV,15min (6)老化前屏蔽电阻600Ω,老化后615Ω (7)屏蔽泄露电流,17.5 kV下,泄露电流不大于0.5 m A
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项目与国内外同类技术比较:
(1) 屏蔽层采用固体半导电硅橡胶复合而成,目前在国内,好多厂家采用喷涂工艺,喷涂屏蔽层。 (2) 国内同档次该类产品的工频耐压大部分为 39 kV,5min。 (3) 结构紧凑,安装尺寸小,方便安装 (4) 绝缘本体采用注射成型工艺,导电金具(接线端子、紧固件)采用全铜结构。
取得的成果和推广应用
(1) 通过电力工业电气设备质量检验测试中心的型式实验报告 (2) 取得实用新型专利4项, (3) 所研制产品用于ABB、施耐德、西门子、阿海法、欧姆嘉宝等电气设备中,并获得了好评 (4) 产品用于 “奥运保电”、2009,10,1“国庆保电”工程, (5) 获得“全国电网建设与改造所需产品选型选厂推荐企业”称号
随着全国电网改造的深入开展,10 kV电缆及其施工维护方便,供电可靠性高,在农网箱变,城网配电线路中得到越来越广泛的应用,所以,电缆附件在其配套应用中得到广泛应用。在未来的时间里,电缆附件会在城网,农网改造中普及应用。
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技 术 资 料 目 录 |
(1)GB/T 14315-1993《电力电缆导体用压接型铜、铝接线端子和连接管》 (2)GB/T 12706.4 -2002《额定电压6kV(Um=7.2 kV)到35 kV(Um=40.5 kV)电力电缆附件试验要求》 (3)硅橡胶检验报告单 北京橡胶工业研究设计院物化检测实验室 检测报告 (4)型式试验检测报告 电力工业电气设备质量检验测试中心 (5)产品图纸:屏蔽型可分离连接器图纸RBL450 ,屏蔽型可分离连接器内屏蔽层图纸RBL450.1,接线端子图纸MTL199,绝缘后封堵图纸EPL600。 (6)北京芳远电器有限公司,企业标准 Q/HD JFD 001-2007 屏蔽型可分离连接器
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主 要 研 制 人 员 名 单
序号 |
姓 名 |
性别 |
年龄 |
所学专业 |
技术职称(职务)
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文化程度 (学位) |
工 作 单 位 |
对项目创造性贡献 |
1 |
王建新 |
男 |
60 |
机械设计 |
总工 |
大专 |
北京芳远电器有限公司 |
产品结构总体设计、实验参数设计、
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2 |
程德君 |
男 |
32 |
机械设计 |
副总工 |
本科 |
上海cooper电缆附件有限公司 |
产品论证 |
3 |
蔡凤根 |
男 |
73 |
电气自动化 |
实验总工 |
|
北京芳远电器有限公司 |
实验验证 |
4 |
张淑琴 |
女 |
60 |
橡胶加工 |
橡胶工艺总工 |
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北京芳远电器有限公司 |
工艺考核, |
5 |
谢铸华 |
男 |
25 |
电气自动化 |
技术员 |
本科 |
北京芳远电器有限公司 |
绘制图纸 |
6 |
苏德义 |
男 |
70 |
电机 |
|
|
北京芳远电器有限公司 |
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7 |
吴伟鹏 |
男 |
28 |
电气自动化 |
技术员 |
本科 |
北京芳远电器有限公司 |
绘制图纸 |
8 |
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9 |
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10 |
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11 |
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12 |
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注:主要研制人员超过15人可加附页。
申 请 鉴 定 单 位 意 见 | |
领导签字____________________ (盖章) _______年_____月_____日
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项 目 合 同 单 位 意 见 | |
领导签字____________________ (盖章) _______年_____月_____日
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组 织 鉴 定 单 位 意 见 | |
经办人签字_______________ 主管领导签字______________ _______年_____月_____日
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鉴定形式 |
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5
填 写 说 明
1.《科技成果鉴定申请表》规格为标准A4纸,竖装。必须打印或铅印,字体为5号字。
2.成果名称:由成果完成单位填写。
3.完成单位:指承担该项目主要研制任务的单位。由二个以上单位共同完成时,原则按技术合同中研制单位的顺序由{dy}完成单位填写,如有异议,填写前,完成单位必须协商一致。
4.申请鉴定单位:由成果完成单位填写,名称必须与单位公章xx一致。二个以上单位完成的,原则由合同书中{dy}承担单位提出申请,如有异议,在提出申请鉴定之前,各完成单位必须协商一致。
5.申请鉴定日期:由成果完成单位填写,并以申请鉴定单位盖章日期为准。
6.组织鉴定单位受理日期:指申请鉴定单位将本鉴定申请表送达组织鉴定单位的日期,由组织鉴定单位填写。
7.申请表中的“科技成果名称”必须填写全称,并与封面上的科技成果名称xx一致。
8.研究起始时间:是指该项成果开始研究或开发的时间,应以计划任务书或合同、协议书上的时间为准。
9.研究完成时间:是指该成果最终完成的时间为准。
10.申请鉴定单位:
(1)单位名称:即封面上的申请鉴定单位。
(2)所在省市:指申请鉴定单位所在省、自治区、直辖市。
(3)单位属性:是指成果{dy}完成单位在1)独立科研机 构 2)大专院校 3)工矿企业 4)民营(集体)5)其他 五类性质中属于哪一类,并在括号中选填相应的数字即可。
(4)联系人:是指申请鉴定单位的该项成果的技术负责人。
(5)通信地址:指鉴定申请单位的通信地址,要依次写明省、市(区)、县、街和门牌号码。
11.任务来源:是指该项目隶属于哪个计划合同或自选,请在括号中选填1.2即可。
12.成果有无密级:根据国家有关科技保密规定,确定该项目是否有密级。
13.密级:根据国家有关科技保密的规定确定的密级。该项目如无密级此栏可不填,如有密级请在括号内选填1.2.3.即可。
14.内容简介,应包括如下内容:
(1)任务来源:应写清合同名称及编号或自选;
(2)应用领域和技术特点;
(3)性能指标(写明合同书要求的主要性能指标和实际达到的性能指标);
(4)国内外同类技术比较;
(5)成果的创造性、先进性;
(6)作用意义(直接经济效益和社会意义);
(7)推广应用的范围、条件和前景以及存在的问题和改进意见。如为产品,应有生产条件说明。
15.技术资料目录:指按照规定应由申请鉴定单位提供的主要文件和技术资料。
申请组织鉴定(评审)的成果项目应提交下列技术文件资料:
(1)鉴定大纲;
(2)项目计划任务书或项目合同书;
(3)技术研究报告或研制总结报告;
(4)技术经济分析报告;
(5)国内外同类技术对比分析报告;
(6)检测、试验报告;
(7)用户使用报告(半年至1年以上)(评审时可免此项,产品技术鉴定时应尽量提供,产品鉴定时必须提供);
(8)科技查新报告(由国家或电力科技信息机构出具)。
鉴定项目为新产品时,还应提交下列技术文件资料:
(9)企业概况、企业资质;
(10)企业标准;
(11)标准化审查报告;
(12)使用及维护说明书;
(13)质量保证体系报告;
(14)环保分析报告;
(15)生产工艺总结报告(评审和技术鉴定时可免此项);
(16)设计加工图纸、工艺图表(评审和技术鉴定时可免此项)。
(17)主要生产装备及检验仪器(表)明细表(评审和技术鉴定时可免此项)。
16.主要研究人员:由成果完成单位根据研究人员对成果的创造性贡献大小顺序填写,并应得到所有完成单位的认可。
17.申请鉴定单位意见:由申请鉴定单位填写,经领导签字后,加盖单位公章。
18.项目合同单位意见:由该项目的委托单位填写,经领导签字后,加盖单位公章。
19.组织鉴定单位意见:由组织鉴定单位填写,由经办人和主管领导签字。
20.鉴定形式:由组织鉴定单位填写。
【】
国内外同类技术对比分析报告 JS/R-7.3-015
目前,国外的中高压电缆附件主要使用乙丙橡胶绝缘材料,采用注射成型工艺,三层复合成型,国内有的厂家也是采用此种工艺,由于乙丙橡胶的成型粘性差,层与层之间的粘和显得很困难,对生胶和配方中的各种配合剂要求都很严格。国内有的厂家采用硅橡胶制作电缆接头,和乙丙橡胶相比,硅橡胶有下面的优势,
1、耐热性的比较:
硅橡胶比普通具有好得多的耐热性,可在150度下几乎永远使用而无性能变化;可在200度下连续使用10,000小时;在350度下亦可使用一段时间。
三元乙丙橡胶制品在120℃下可长期使用,但在150- 200℃下只可短暂或间歇使用。可以看出在耐热方面三元乙丙橡胶不如硅橡胶。
2、耐寒性的比较:
三元乙丙橡胶晚点为-40度~-50度,即硅橡胶则在-60度~-70度时仍具有较好的弹性,某些特殊配方的硅还可承受极低温度。所以耐寒性方面三元乙丙橡胶要比硅橡胶差。
因为硅生胶分子结构呈非结晶性,故温度对于其性能的影响比较小。
3、耐候性的比较:
普通橡胶在电晕放电产生的臭氧作用下迅速降解,而硅则不受臭氧影响。且长时间在紫外线和其他气候条件下,其物性也仅有微小变化。
表1 两种橡胶长时间户外暴晒试验结果
从表中我们很直观的可以看出在耐候性方面硅橡胶有着很明显的优势。
4、电性能方面的比较
表2 两种橡胶的电气性能测试结果
从表中我们可以看出硅橡胶的电性能的综合性能要比三元乙丙橡胶的要好。
5、阻燃性:
硅橡胶本身可燃,但添加少量抗燃剂时,它便具有阻燃性和自熄性;且因硅不含有机卤化物,因而燃烧时冒烟很少并且不会有毒气放出。而乙丙橡胶这方面要比硅橡胶差。
6、粘接性:
乙丙橡胶由于分子结构缺少活性基团,内聚能低,加上胶料易于喷霜,自粘性和互粘性很差。硅橡胶的粘接性要比三元乙丙橡胶好的多。
通过以上各方面的比较可知:硅橡胶比三元乙丙橡胶有着明显的综合优势。所以在高压电场环境下,硅橡胶材料比三元乙丙橡胶有这更好的安全保障。用硅橡胶为原材料制作各种电缆附件更加的安全,方便。
项目计划任务书
JS/R-7.3-002
项目名称 |
8.7/15-17.5 kV JOK屏蔽型可分离连接器 |
设计人员 及分工 |
主设计师:王建新(产品结构设计,技术参数确定) 助理设计师:吴伟鹏(绘制产品结构图、设计计算)、 生产工艺设计师:张淑芹(配方及生产工艺) 试验人员:蔡凤根(摸底试验和型式试验)、 吴伟鹏、 田海生 |
技术要求 |
(1) 交流工频耐压 42 kV,5min (2) 15 kV下,局部放电≤10Pc (3) 内外屏蔽电阻≤5000Ω
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执行 标准 |
GB/T12706.4-2002 JB/T 8503.1 企业标准:Q/HD JFD 001-2007 |
项目进度 安排 |
(1)2007,10~2007,11 进行市场调研,在此基础上确定进展此项目的可行性。 (2)2007,12~2008,1 通过对比国内外同类产品的技术及特点,结合企业的现有条件,确定产品的总体结构及总体工艺路线,并绘制产品图,设计确定产品的尺寸。 (3)2008,1~2008,2 初步订做模具,进行小批量生产,同时进行试验测试。 (4)2008,2~2008,3 在前期试制的基础上,根据试验结果确定原来的设计是否需要改动,如试制成功,进行型式实验。 (5)根据型式实验的结果确定下一步的工作安排。
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领导 批准 |
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技术经济分析报告由销售部负责起草
产品外形图