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長(zhǎng)期以來(lái)，各行業(yè)技術(shù)發(fā)展都以綠色、可持續(xù)的發(fā)展為主要理念。隨著國(guó)家“十四五”規(guī)劃提出要建設(shè)一批多能互補(bǔ)的清潔能源基地，使非化石能源占能源消費(fèi)比重提高到20%，新能源發(fā)電大基地建設(shè)計(jì)劃應(yīng)運(yùn)而生。

大部分風(fēng)電及光伏大型基地項(xiàng)目都位于人口密度較低的沿海、山地或戈壁等地區(qū)，相比于城鄉(xiāng)一般35kV的電網(wǎng)系統(tǒng)，新能源發(fā)電對(duì)35kV電纜附件的運(yùn)行和安裝條件要求更加苛刻：

（1）重風(fēng)沙或重鹽霧：風(fēng)沙、鹽霧的侵襲和累計(jì)是降低電纜終端外絕緣性能，導(dǎo)致外閃絡(luò)的重要原因。

（2）高海拔和高日照強(qiáng)度：電纜附件安裝后需保證長(zhǎng)期的安全運(yùn)行壽命（不低于30年），而處于高海拔及高日照條件下的新能源電場(chǎng)，電纜終端絕緣材料應(yīng)具有長(zhǎng)期的抗紫外老化能力。

（3）環(huán)境日溫差和年溫差較大：特別是北方地區(qū)，電纜本體熱脹冷縮的“呼吸”效應(yīng)明顯。

（4）高潮濕和重淋雨：濕氣和水分一旦進(jìn)入到電纜附件內(nèi)部將直接導(dǎo)致其擊穿故障。尤其東南沿海等地區(qū)風(fēng)電場(chǎng)濕熱天氣嚴(yán)重，并經(jīng)常受到臺(tái)風(fēng)暴雨侵襲，對(duì)電纜附件的防水密封要求需相應(yīng)提升。


（5）長(zhǎng)期受到大風(fēng)影響：風(fēng)電場(chǎng)一般都建設(shè)于長(zhǎng)期大風(fēng)天氣的區(qū)域，戶外電纜終端持續(xù)受到風(fēng)吹，需保證其不移位，或輕度移位后仍能安全運(yùn)行。

（6）安裝條件惡劣，工期短：風(fēng)電和光伏項(xiàng)目一般建設(shè)周期較短，35kV電纜附件的安裝時(shí)間要求更緊。

而相比于一般電網(wǎng)，新能源大基地的35kV系統(tǒng)在電氣方面又具有一些特殊性：

（1）電壓波動(dòng)大，次數(shù)頻繁：風(fēng)電和光伏具有間歇性和隨機(jī)性，系統(tǒng)斷路器頻繁開(kāi)合時(shí)在35kV集電網(wǎng)絡(luò)中可能產(chǎn)生較高的過(guò)電壓。

（2）電流不穩(wěn)定，沖擊明顯：風(fēng)電和光伏運(yùn)行中的35kV電纜附件隨著發(fā)電機(jī)的起停，受到電流不穩(wěn)定的沖擊明顯，易出現(xiàn)短期過(guò)熱情況。

（3）易出現(xiàn)雷擊過(guò)電壓：風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行環(huán)境開(kāi)闊，其35kV集電系統(tǒng)更容易受到雷擊影響。

為滿足新能源電站上述運(yùn)行環(huán)境和電氣裕度的特殊要求，保障新能源電站的安全可靠運(yùn)行，作為專業(yè)的電力接續(xù)產(chǎn)品和解決方案供應(yīng)商， 3M開(kāi)發(fā)了第三代35kV冷縮式電纜終端和電纜中間接頭，特別從如下方面進(jìn)行了優(yōu)化和提升。

耐受電壓波動(dòng)能力

3M第三代35kV冷縮電纜附件開(kāi)發(fā)了新型內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度控制單元，尤其是兼具均勻電場(chǎng)分布及減低內(nèi)部放電雙重作用的Hi-K（高介電）先進(jìn)柔性材料。

下圖對(duì)比數(shù)據(jù)(1)可看出，3M QTIII 35kV冷縮終端交流耐電壓水平高達(dá)125kV，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)35kV的額定運(yùn)行電壓，即使在新能源電站電壓大幅度波動(dòng)的情況下，仍具有較大的安全裕度。

電纜附件運(yùn)行時(shí)其內(nèi)部的細(xì)小放電現(xiàn)象在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試和日常檢修中往往難以發(fā)現(xiàn)，但卻是誘發(fā)電纜終端和接頭擊穿故障，降低其安全運(yùn)行壽命的“罪魁禍?zhǔn)?rdquo;。

3M QTIII第三代冷縮終端創(chuàng)新地采用了內(nèi)置式電應(yīng)力控制泥結(jié)構(gòu)，有效填充了電纜附件內(nèi)部的氣隙、凹凸、臺(tái)階等可能誘發(fā)放電的缺陷，從源頭上降低了內(nèi)部放電產(chǎn)生的可能性。

為進(jìn)一步降低電纜附件內(nèi)部的細(xì)微放電，3M研發(fā)了獨(dú)特材料——P55界面混合劑。

P55界面混合劑應(yīng)用于電纜中間接頭內(nèi)部

別看這小小一條紅色混合劑，它應(yīng)用于電纜接頭內(nèi)部可起到修復(fù)絕緣缺陷，抵抗內(nèi)部放電的神奇作用。不同于一般的硅脂，P55混合劑在硅橡膠材質(zhì)的電纜接頭內(nèi)部，能長(zhǎng)久保持液體膏狀，不固化、不結(jié)晶，降低內(nèi)部缺陷對(duì)電纜接頭運(yùn)行壽命的影響。

硅脂結(jié)晶固化后可能導(dǎo)致電纜接頭內(nèi)部電氣性能降低

無(wú)論是在第三方機(jī)構(gòu)和3M實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)中，3M 35kV電纜附件的局部放電量均小于2pC，遠(yuǎn)優(yōu)于國(guó)標(biāo)要求(2)。

如下表所示，3M QTIII 35kV冷縮終端的CSV電壓達(dá)72kV，也就是當(dāng)測(cè)試電壓升高至72kV才出現(xiàn)明顯內(nèi)部放電，抗內(nèi)部放電的性能領(lǐng)先于同類優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品(3)。

嚴(yán)酷環(huán)境下的耐候性

3M首創(chuàng)的冷縮式電纜附件，通過(guò)橡膠體的“彈性記憶”特性促使其收縮壓緊在電纜絕緣表面，對(duì)電纜具有恒定持久的“抱緊力”，從而達(dá)到可靠的防水密封效果。

下表為3M 35kV中間接頭品收縮后“抱緊力”保住內(nèi)部氣壓的對(duì)比測(cè)試結(jié)果，可看出，3M QS3000接頭的抱緊力最高可保住195kPa的氣壓，相當(dāng)于約19米水深的壓力(4)！

同時(shí)，3M 35kV QTIII終端在冷縮抱緊力測(cè)試中也表現(xiàn)突出，均領(lǐng)先于同類優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。如下表(4)。

自從2006年開(kāi)始，3M 新一代35kV冷縮電纜附件廣泛安裝運(yùn)行于國(guó)內(nèi)風(fēng)沙較大、高溫潮濕、日照強(qiáng)烈等嚴(yán)酷環(huán)境條件下的風(fēng)電、光伏等重點(diǎn)項(xiàng)目，總數(shù)已超15萬(wàn)套(5)。

無(wú)論是極寒的高緯度地區(qū)、鹽霧侵襲的沿海灘涂，還是強(qiáng)紫外線輻照的高原山地，或是風(fēng)沙頻繁的戈壁荒漠，3M 新一代35kV電纜附件都將為新能源大基地的建設(shè)保駕護(hù)航！

(1)數(shù)據(jù)來(lái)源：3M高壓電氣實(shí)驗(yàn)室測(cè)試數(shù)據(jù)，測(cè)試方法參照GB/T 18889標(biāo)準(zhǔn)，逐漸提升交流測(cè)試電壓直到電纜附件擊穿；

(2)數(shù)據(jù)來(lái)源：電力工業(yè)電氣設(shè)備質(zhì)量檢驗(yàn)測(cè)試中心報(bào)告CEPRI-EETC08-2021-0008及CEPRI-EETC08-2021-0009；

(3)數(shù)據(jù)來(lái)源：3M高壓電氣實(shí)驗(yàn)室測(cè)試數(shù)據(jù)，測(cè)試方法參照GB/T 18889標(biāo)準(zhǔn)，逐漸提升交流測(cè)試電壓直到局部放電量大于10pC或明顯躍升，記錄此時(shí)的試驗(yàn)電壓值；

(4)數(shù)據(jù)來(lái)源：3M高壓電氣實(shí)驗(yàn)室測(cè)試數(shù)據(jù)，測(cè)試方法為3M試驗(yàn)方法，將冷縮附件收縮于相同直徑的帶孔管體上，管體一端封閉。對(duì)管體內(nèi)部逐漸升氣壓，記錄最高氣壓值；

(5)數(shù)據(jù)來(lái)源：截止2022年2月28日 3M內(nèi)部售出數(shù)據(jù)。 

原標(biāo)題：為風(fēng)光大基地建設(shè)保駕護(hù)航——3M新一代35kV冷縮電纜附件