高壓穿墻瓷套管
High-voltage ceramic wall bushings
概述：
高壓穿墻瓷套管是引導(dǎo)一個(gè)或數(shù)個(gè)高壓導(dǎo)體穿過(guò)隔板（例如墻壁或箱殼）并使導(dǎo)體與隔板絕緣的一種結(jié)構(gòu)，還包括固定到隔板上去的部件，如法蘭或其他緊固裝置。
導(dǎo)體可以是套管的一個(gè)部件，使用時(shí)其兩(接線)端用螺栓與外部引線相連。為了便于安裝，有時(shí)穿墻套管導(dǎo)體在安裝時(shí)由施工單位臨時(shí)配給，制造廠出廠時(shí)僅供應(yīng)絕緣套和套管兩端的封端蓋板，這種套管稱為母線式套管。
用于額定電壓6～35kV、頻率15～60Hz的三相交流系統(tǒng)電站和變電所配電裝置上用的戶內(nèi)、戶外－戶內(nèi)穿墻瓷套管（簡(jiǎn)稱套管），套管安裝地點(diǎn)環(huán)境溫度應(yīng)為－40℃～＋40℃。
結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：
純瓷穿墻套管由瓷套、導(dǎo)體、中間法蘭和端部附件組成。瓷套是套管的主絕緣。中間法蘭正常接地，導(dǎo)體正常通過(guò)高壓電流，端部附件起導(dǎo)體和瓷套間的連接作用。套管中間法蘭和瓷套間以膠裝為主。膠裝有水泥膠裝。
套管額定電流600A及以下者，中間法蘭由灰鑄鐵制成，1000A及以上的由非磁性材料如硅鋁合金制成（7.2～12kV級(jí)套管1000A者仍可用灰鑄鐵)，以減少鐵磁性物質(zhì)在電磁場(chǎng)中的磁滯和渦流損耗。
24～40.5kV套管瓷套和導(dǎo)體間由于空氣間隙較小，導(dǎo)體表面容易產(chǎn)生電暈，且常常造成間隙放電，產(chǎn)生無(wú)線電干擾。為此使瓷套內(nèi)孔壁被覆半導(dǎo)電釉并經(jīng)接觸彈簧片與導(dǎo)體相連，短接了此間隙。
瓷套外表設(shè)置有傘棱以增大爬電距離，提高放電特性。為提高24～40.5kV套管電暈和滑閃電壓，瓷套在法蘭兩側(cè)均設(shè)有大傘裙并被覆半導(dǎo)電釉。
過(guò)去這種穿墻套管瓷套內(nèi)孔和安裝法蘭部位外部圓周部分不是被覆半導(dǎo)電釉，而是噴鋁或涂半導(dǎo)體漆，使用中普遍反映鋁層或半導(dǎo)體漆剝落造成放電，甚至導(dǎo)致嚴(yán)重?zé)o線電干擾，影響電視和無(wú)線電設(shè)備的正常工作。被覆半導(dǎo)電釉套管，由于半導(dǎo)電釉層是通過(guò)1200℃以上高溫?zé)傻?，釉層不?huì)剝落，且性能穩(wěn)定，克服了上述缺陷。
穿墻套管載流導(dǎo)體有銅導(dǎo)體和鋁導(dǎo)體兩種。
采用了鋁導(dǎo)體穿墻套管有如下優(yōu)點(diǎn)：
（1）節(jié)約銅材和銅鋁過(guò)渡端子。由于我國(guó)變電設(shè)備中鋁母線較多，為了將銅導(dǎo)體與鋁母線相接，常采用銅鋁過(guò)渡端子，以避免由于銅鋁直接相連而產(chǎn)生電化腐蝕，導(dǎo)致接觸電阻大，溫升過(guò)高，燒損接線端子，影響設(shè)備運(yùn)行。采用鋁導(dǎo)體后不僅節(jié)約了銅材，還節(jié)約了大量銅鋁過(guò)渡端子。
（2）提高了套管運(yùn)行可靠性。銅導(dǎo)體套管大部分采用銅螺母，電流從圓銅導(dǎo)桿經(jīng)銅螺母螺紋面流到鋁母線或過(guò)渡端子，接觸面小且接觸不緊密，運(yùn)行中接觸部份經(jīng)常發(fā)生溫升過(guò)高，引起接頭燒損現(xiàn)象。甚至由于螺母松動(dòng)，造成接觸部份溫度極高，引起瓷壁擊穿對(duì)地短路。鋁導(dǎo)體套管接線端子一律采用板型，鋁導(dǎo)體與鋁母線靠螺栓壓緊直接相接觸，電流不再經(jīng)過(guò)螺母，可以完全克服此種現(xiàn)象生。
分類：
（1） 套管按使用場(chǎng)所可分為：戶內(nèi)普通型、戶外一戶內(nèi)普通型、戶外一戶內(nèi)耐污型、戶外一戶內(nèi)高原型及戶外一戶內(nèi)高原耐污型五種類型。
戶內(nèi)普通型一般適用于安裝地點(diǎn)海拔不超過(guò)1 000 m地區(qū)。
戶外一戶內(nèi)普通型一般適用于安裝地點(diǎn)海撥不超過(guò)1 000 m地區(qū)，但安裝地點(diǎn)應(yīng)是無(wú)明顯污穢地區(qū)。
戶外一戶內(nèi)耐污型適用于安裝地點(diǎn)海拔不超過(guò)l 000 m的污穢地區(qū)。
戶外一戶內(nèi)高原型適用于安裝地點(diǎn)海拔為3 000 m以下地區(qū)。
戶外一戶內(nèi)高原耐污型適用于安裝地點(diǎn)海拔為3 000 m以下的污穢地區(qū)。
注：1)高原地區(qū)絕緣子的選用按GB 311.1，污穢地區(qū)的適用情況和高原地區(qū)的污穢問(wèn)題正在考慮中。
（2）套管可分為帶鋁導(dǎo)體、銅導(dǎo)體以及不帶導(dǎo)體(母線式)的三種類型。
規(guī)格：
（1）額定電壓的標(biāo)準(zhǔn)值：6、10、20和35 kV。
（2）額定電流的標(biāo)準(zhǔn)值：
套管額定電流的標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)從下面的數(shù)列中選?。?50，400、630、1 000、1 600、2 000、3 150、4 000、5 000、6 300，8 000，10 000、12 500，16 000，20 000 、25 000 、31 500 、40 000 A。
套管的安裝方式：
套管在墻或隔板上的安裝方式有正裝和反裝兩種。銅導(dǎo)體穿墻套管標(biāo)準(zhǔn)中同時(shí)存在有這兩種安裝方式，運(yùn)行中往往容易弄錯(cuò)，造成放電距離縮短，影響套管性能。鋁導(dǎo)體和母線式穿墻套管標(biāo)準(zhǔn)中已統(tǒng)一按反裝，有效地利用了瓷套的高度，縮小了套管尺寸。
套管的電氣性能：
套管耐受電壓符合GB311.1。
套管的電氣性能值：
表1 套管的電氣性能
套管型式 |
套管額定電壓
（有效值）
kV |
套管最高電壓
（有效值）
kV |
工頻電壓 kV （有效值） 不小于 |
雷電沖擊耐受電壓
kV（峰值）
不小于 |
|||
干耐受
1min |
濕耐受1）
min |
擊穿 |
可見(jiàn)
電暈 |
||||
普通型及耐污型 |
6 |
6.9 |
23 |
58 |
— |
60 |
|
10 |
11.5 |
30 |
75 |
— |
75 |
||
20 |
23 |
50 |
120 |
14.8 |
125 |
||
35 |
40.5 |
80 |
176 |
25.8 |
185 |
||
高原型 |
10 |
11.5 |
37.5 |
75 |
— |
93.8 |
|
35 |
40.5 |
100 |
176 |
32.2 |
231 |
||
注：1）僅對(duì)戶外－戶內(nèi)套管外端進(jìn)行。 |
|||||||
表1中可見(jiàn)電暈電壓值是指在海平面條件下的試驗(yàn)值，試驗(yàn)如不在海平面進(jìn)行，則應(yīng)將試驗(yàn)實(shí)測(cè)結(jié)果乘以按公式（1）算得的系數(shù)K，其乘積應(yīng)不小于表1值。
K＝ 1 （1）
1－ H
10000
套管的彎曲負(fù)荷：
套管的彎曲破壞負(fù)荷應(yīng)符合表2及表3規(guī)定。
表2 帶導(dǎo)體套管的彎曲破壞負(fù)荷和熱短時(shí)電流值
套管額定電流（有效值） A |
額定彎曲破壞負(fù)荷 kN |
熱短時(shí)電流（5s，有效值）kA 不小于 |
250
400
630
1000
1600
2000
3150
＞3150 |
4
4
4
4
4
8
8
16 |
3.8
7.2
12
20
30
40
60
— |
注：彎曲破壞試驗(yàn)時(shí)力施加在長(zhǎng)端端帽或瓷件（當(dāng)沒(méi)有端帽時(shí)）端部。
表3 母線式套管的彎曲破壞負(fù)荷值
使用場(chǎng)所 |
瓷套孔徑，mm |
額定彎曲破壞負(fù)荷，kN |
戶內(nèi) |
＜100
100~200 |
4
8 |
戶外-戶內(nèi) |
150~300
＞300 |
16
30 |
帶導(dǎo)體套管應(yīng)能耐受5s熱短時(shí)電流試驗(yàn)，其電流值應(yīng)符合表2規(guī)定。試驗(yàn)后套管不應(yīng)有妨礙其長(zhǎng)期工作的損壞，且在切斷電流瞬間所測(cè)得套管孔內(nèi)導(dǎo)電排的溫度不應(yīng)超過(guò)：
對(duì)于鋁導(dǎo)體 200℃；對(duì)于銅導(dǎo)體 300℃。
帶導(dǎo)體套管長(zhǎng)期最高允許發(fā)熱溫度：
帶導(dǎo)體套管各部分長(zhǎng)期工作時(shí)發(fā)熱溫度不應(yīng)超過(guò)表4規(guī)定。
表4 帶導(dǎo)體套管長(zhǎng)期最高允許發(fā)熱溫度
套管各部分名稱 |
最高允許發(fā)熱溫度 ℃ |
最高允許溫升（高出周圍溫度） K |
載流或不載流的金屬部分（蓋、法蘭和導(dǎo)電排的非接觸部分）及瓷件等 |
110 |
70 |
在空氣中的用螺栓壓緊的接觸連接部分
裸銅或裸鋁
鍍銀
鍍錫 |
85
105
95 |
45
65
55 |
