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套管

將帶電導體引入電氣設備的裝置

套管(bushing)是一種將帶電導體引入電氣設備或穿過牆壁的一種絕緣裝置。前者稱為電器套管,後者稱為穿牆套管。套管通常用在建築地下室,是用來保護管道或者方便管道安裝的鐵圈。套管的分類有剛性套管、柔性防水套管、鋼管套管及鐵皮套管等。

基本簡介


套管結構一般由導體(導桿)、絕緣體和金屬法蘭三個部分組成。導體沿圓柱形絕緣體的軸線穿過,金屬環形法蘭則安裝在絕緣體外並用以接地。套管屬於具有強垂直電場分量的絕緣結構,在金屬法蘭處電場強度很大,容易產生電暈放電和沿介質表面的滑閃放電。在法蘭和導桿間徑向電場強度也很高,容易發生絕緣介質的擊穿。除35kV及以下的套管使用單一固體絕緣材料外,常採用多種絕緣材料或採取電場均勻措施,使軸向和切向電場分佈趨於均勻。
套管
套管

要求


套管的設計通常要滿足:
①在長期工作電壓下不發生局部放電或熱擊穿;
②在工頻耐壓試驗時不發生滑閃放電;
③在工頻和衝擊電壓試驗時不發生擊穿或閃絡。

類型


套管的種類較多,按結構特點和主要絕緣介質不同,可分為單一絕緣材料套管(包括純瓷套管、樹脂套管)、複合絕緣套管(包括充油套管、充氣套管)和電容式套管(包括油紙電容式套管、膠紙電容式套管)三類純瓷套管以電瓷和空氣為絕緣的套管。由於結構比較簡單,廣泛用於35kV及以下的穿牆套管和10kV及以下的電器套管。為保證有足夠的爬電距離,瓷套的戶外部分還設有棱。為防止瓷套內空氣發生電暈,常在瓷套的表面噴以金屬塗層和加大導桿直徑,以改善電場分佈。

充油套管


以瓷套內腔充填的絕緣油加絕緣屏障為主要絕緣的套管。僅在瓷套內充以絕緣油的套管,即瓷一油套管多用於110kV及以下的電壓等級。對於更高的電壓等級則採用導電桿包絕緣紙或套膠紙筒的措施,或在油隙中加入多層同心圓柱絕緣屏障,以提高擊穿電壓。有時還在絕緣屏障上敷設金屬極板,以均勻電場分佈。

充氣套管


在瓷套內腔充以六氟化硫氣體絕緣的套管。通常用作氣體絕錄金屬封閉開關設備(GIS)的出線套管。電容式套管以油紙或膠紙為主要絕緣,並以電容屏來均勻徑向及軸向電場分佈的套管。現代高壓電氣設備的電器套管及穿牆套管多為電容式套管。電容式套管的核心部分是電容芯,它是由多層油紙或膠紙構成的密集絕緣體。絕緣層間夾進金屬箔電極,構成多個同心圓柱形的電容器。同心圓柱形電容器電極的直徑由內向外依次增加,而其長度則依次減少。電極的直徑及長度按一定規律選取,使徑向及軸向的電場分佈趨於均勻,以使在滿足電氣性能要求的前提下套管的尺寸最小。為改善金屬箔電極邊緣處的電場分佈,有時採用半導體極板或半導體滾邊的金屬箔極板。

套管尺寸公差


尺寸公差:
鋼管種類外徑(D)壁厚(S)
冷拔管鋼管外徑(mm)允許偏差(mm)
<114.3±0.79-12.5%
≥114.3-0.5%,+1%

套管力學性能


力學性能:
標準牌號抗拉強度(MPa)屈服強度(MPa)伸長率(%)硬度
API SPEC 5CTJ55≥517379~552查表
K55≥517≥655
N80≥689552~758
L80(13Cr)≥655552~655≤241HB
P110≥862758~965

套管化學成分


化學成分:
標準牌號化學成分(%)
CSiMnPSCrNiCuMoVAls
API SPEC 5CT
J55K55
(37Mn5)
0.34~0.390.20~0.351.25~1.50≤0.020≤0.015≤0.15≤0.20≤0.20≤0.020
N80
(36 Mn2V)
0.34~0.380.20~0.351.45~1.70≤0.020≤0.015≤0.150.11~0.16≤0.020
L80(13Cr)0.15~0.22≤1.000.25~1.00≤0.020≤0.01012.0~14.0≤0.20≤0.20≤0.020
P110
(30CrMo)
0.26~0.350.17~0.370.40~0.70≤0.020≤0.0100.80~1.10≤0.20≤0.200.15~0.25≤0.08≤0.020

電力套管


一種碳鋼的直管短節,套在管子與管子及穿線管上,以保護介面處的不被電焊傷害到,其目的就是保護電線及電纜。