基于数形结合方法的35kV电缆中间接头锥面曲线应力锥设计

张岩; 李思宇; 刘畅; 高世豪; 于挺

河北科技大学学报 ›› 2026, Vol. 47 ›› Issue (2) : 119 -126.

张岩, 李思宇, 刘畅, 高世豪, 于挺

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摘要

为解决传统应力锥采用直线锥面曲线容易造成电缆中间接头内部电场分布不均匀的问题，采用数形结合法设计了一种二次锥面曲线应力锥。首先，建立35 kV电缆中间接头模型；其次，对比分析了直线与二次锥面曲线应力锥的电场分布特性；最后，对二次锥面曲线应力锥的增绕绝缘厚度、锥面长度、应力锥厚度及锥头曲率半径等关键结构参数进行设计。结果表明：相比于直线锥面曲线应力锥，二次锥面曲线应力锥的接头内部最大电场强度最多可以降低47.43%;当应力锥增绕绝缘厚度、锥面长度、锥头曲率半径和应力锥厚度分别为10.94、50.48、2.3和3.3 mm时，电缆中间接头内部最大电场强度可降低至3.32 kV/mm,锥面最大电场强度可降低至1.67 kV/mm。采用参数化结构设计二次锥面曲线应力锥能使接头内部电场更均匀，降低发生局部放电的可能性，提升接头运行的可靠性，对电缆中间接头应力锥优化设计具有参考价值。