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110 kV电缆中间接头保护装置设计与影响研究

来源：电工电气发布时间：2025-08-22 12:22浏览次数：0

110 kV电缆中间接头保护装置设计与影响研究

张亚¹，陈百通²，阮康杰¹，何佳迅¹，荆铄涵¹，程明亮¹，杨海艳¹，魏亚婷²

(1 重庆泰山电缆有限公司，重庆 401120；

2 大连理工大学电气工程学院，辽宁大连 116024)

摘要：随着电力电缆的广泛应用，接头防护失效引发电弧爆炸事故显著增加。针对高压电缆接头保护装置的安全失效问题，给出了短路电弧冲击下的防爆优化设计；根据泄能孔不同尺寸仿真设计新型中间接头保护结构，并建立基于等效爆源方法的多物理场仿真模型，来优化防爆盒结构参数与泄能效率。仿真结果表明，改进后的中间接头保护装置显著降低了爆炸冲击波的威胁，具有更好的实用性和高效性。

关键词： 电缆接头；多物理场耦合；接头保护装置；泄能孔；电弧冲击；防爆盒

中图分类号：TM247 文献标识码：B 文章编号：1007-3175(2025)08-0036-05

Design and Influence Research of 110 kV Cable

Intermediate Joint Protection Device

ZHANG Ya¹, CHEN Bai-tong², RUAN Kang-jie¹, HE Jia-xun¹, JING Shuo-han¹, CHENG Ming-liang¹, YANG Hai-yan¹, WEI Ya-ting²

（1 Chongqing Taishan Cable Co., Ltd, Chongqing 401120, China;

2 School of Electrical Engineering, Dalian University of Technology, Dalian 116024, China）

Abstract: With the widespread application of power cables, the failure of joint protection has led to a significant increase in arc explosion accidents.This paper focuses on the explosion-proof optimization design under short-circuit arc impact in order to solve the safety failure problem of high-voltage cable joint protection devices. According to the different sizes of the energy dissipation holes, a new type of intermediate joint protection structure is simulated and designed, and a multi-physical field simulation model based on the equivalent explosion source method is established to optimize the structural parameters and energy dissipation efficiency of the explosion-proof box. The simulation results show that the improved intermediate joint protection device significantly reduces the threat of explosion shock waves and has better practicability and efficiency.

Key words: cable joint; multi-physics field coupling; joint protection device; energy dissipation hole; arc impact; explosion-proof box

参考文献

[1] 张俊涛，程春田，于申，等．水电支撑新型电力系统灵活性研究进展、挑战与展望[J]. 中国电机工程学报，2024，44(10) ：3862-3884.

[2] 刘凤莲，卢金奎，张涵轶，等. 高压电缆接头防火隔爆措施的有效性研究[J]. 高压电器， 2023，59(11) ：258-268.

[3] 雷佳成，杨鑫，秦睿，等. 高压电缆接头防爆保护装置的泄能孔优化设计方法[J] . 电工电能新技术，2024，43(3) ：83-92.

[4] 雷佳成，杨鑫，董盼，等. 基于均衡应力分布的高压电缆接头保护装置安全裕度提升方法[J]. 南方电网技术， 2023，17(7) ：27-36.

[5] ZHANG W, LUO R, WU X, et al.Study on the Application of Modified Sn-Based Solder in Cable Intermediate Joints[J].Materials，2022，15(23) ：8385.

[6] 杨鑫，钟淼龙，孙浩天，等. 弹簧收缩泄能方式的 220 kV 电缆接头保护装置的防爆设计和测试[J]. 高压电器，2023，59(1) ：86-94.

[7] 赵明伟，马天祥，李丹，等. 硅橡胶绝缘材料温度及场强依赖特性对XLPE 绝缘直流电缆预制接头内电场分布的影响[J]. 绝缘材料，2024，57(12) ：58-65.

[8] HE D, LIU B, WANG Z, et al. Study on Fault Optimization of Intermediate Joint of Power Cable[J].Journal of Physics: Conference Series，2022， 2260(1) ：012025.

[9] WU Y, RONG M Z, YANG F, et al.Experimental and theoretical study of internal fault arc in a closed container[J].Journal of Physics D:Applied Physics，2014，12(11) ：1873-1886．

[10] 宋冬冬，程林，林志法，等．电弧热等离子体建模、仿真及应用综述[J]．高电压技术，2018，44(3) ：932-943．

[11] 陈杰，李陈莹，陶风波，等. 防火防爆盒安装状态下三芯电缆中间接头温度场仿真研究[J] . 高压电器，2024， 60(11) ：123-130.

[12] 陶贻青，舒胜文，董懿飞，等. 基于多物理场的防爆盒对 10 kV 三芯电缆中间接头温升影响研究[J]. 高压电器，2023，59(9) ：268-275.

[13] 徐翀，王鹏博，杨帆，等. 三芯电缆中间接头压接缺陷多物理场及温度梯度场分析[J] . 高电压技术，2024，50(4) ：1769-1780.

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