35kv户内铜导体穿墙套管CB CWB-40.5/400A铜棒型陶瓷穿墙套管

　　35kv户内铜导体穿墙套管CB CWB-40.5/400A铜棒型陶瓷穿墙套管

　　随着我国铁道牵引系统的迅速发展，市场对牵引供电设备的安全性和可靠性提出了更高的要求。环氧树脂作为一种有机绝缘材料，具有电气绝缘性能好、热固化性佳的特点，[1]尤其是在凝浇过程中其特有的柔顺性能够使材料自然均匀流动到模具型腔的各个环节，使得固化成型的产品具有很高的致密性和较高的机械强度。近些年，随着环氧树脂加工工艺的不断完善，尤其是环氧压力凝浇工艺（APG工艺）技术水平的不断发展，使得环氧树脂制成的绝缘产品得到了广泛的应用，大大提高了环氧浇注品的绝缘性能。在铁道牵引系统中，所使用的电压往往比较高，使用中极易产生电晕现象，[2]会对系统的绝缘浇注品部件尤其是穿墙套管的绝缘质量和寿命产生一定影响。

　　进而威胁整体设备的安全性及可靠性。目前，生产企业一般会采用均压环方式来提高穿墙套管的绝缘质量和寿命，但由于各厂家所使用的均压环的方式不尽相同，产生的效果也不一样。综合考虑设计铁道牵引系统用穿墙套管时作用电极面积、表面处理、电场分布和表面闪络等因素产生的影响，基于ANSYS12.0对均压环的布置和形状等因素进行了分析。以其达到改善穿墙套管电场的优化。1穿墙套管绝缘结构设计原理在穿墙套管的电气绝缘设计中，绝缘设计的两大主要要素是均压屏蔽罩与安装点绝缘和外绝缘。[3]均压屏蔽罩与安装点绝缘对确定穿墙套管的基本绝缘特性很重要。是通过电场计算和优化过程获得优化设计变量并介绍确定优化值的因素，恰当选择需优化的设计变量。

　　设计穿过穿墙套管带电导体的形状和均压屏蔽罩的形状，如图1所示。图1穿墙套管设计的基本原理2穿墙套管绝缘结构的优化设计分析2.1计算模型和电场分析首先，根据穿墙套管设计的模型，计算模型中电场分布，如图2所示。在对导体施加100%电压并使安装板接地的条件下进行了计算，由于在高压屏蔽罩弧形面处的场强大。考虑到击穿场强的面积效应首先应减少大场强。铁道牵引系统电压较高，会对穿墙套管的绝缘质量和寿命产生影响。为了提升穿墙套管的绝缘性能，应从作用电极面积、电场分布、表面处理等因素出发，设计穿墙套管，在面积效应作用，分析高低压屏蔽罩的形状、放置对于电场场强的影响，进而优化穿墙套管屏蔽罩形状及导体电极形状。

　　改变高低压作用体的面积及屏蔽罩之间的距离，可有效降低作用大场强数值，保证设备的安全性和可靠性。对于穿墙瓷套管本体来说，以放电为主要表现形式的绝缘故障占绝大多数，且绝缘故障造成的后果常常比较严重，所以，要保证穿墙瓷套管的稳定运行，首先就要避免绝缘故障的发生。为了查明40.5kV穿墙瓷套管绝缘故障原因。有效避免绝缘故障的发生，使用有限元分析手段对绝缘故障进行了研究。2穿墙瓷套管典型结构40.5kV穿墙瓷套管用于变电站或电厂的配电装置及高压电器，供导线穿过接地隔板、墙壁或电器设备外壳，支持导电部分使之对地或外壳绝缘[1]。40.5kV穿墙瓷套管的典型结构如图1所示。从图中可以看出。

　　穿墙瓷套管主要由导电排、端盖、瓷件、中间法兰组成。导电排和端盖采用金属铜或者铝制成。导电排起到通流的作用。端盖安装在瓷件两端，起到固定导电排的作用。中间法兰(采用灰铸铁或合金制成)通过胶合剂(一般采用水泥与石墨等混合而成，可导电)与瓷件胶合在一起。导电排上安装有接触弹片(一般采用锡磷青铜制成)。瓷件内表面涂抹半导体釉，通过接触弹片将导电排与该半导体釉之间形成电气连接，使得导电排与该半导体釉等电位。中间法兰和瓷件大伞裙之间的瓷件外表面也涂抹半导体釉，该半导体釉和中间法兰等电位，均为93地电位[2-3]。图1穿墙瓷套管的典型结构3穿墙瓷套管典型绝缘故障穿墙瓷套管的典型绝缘故障主要分为两类:瓷件内表面半导体釉未与导电排等电位、瓷件外表面半导体釉(即中间法兰和瓷件大伞裙之间的瓷件外表面上涂抹的半导体釉)未与大地等电位。