内绝缘的设计计算(1)橡塑绝缘电缆的预制式终端接头盒的内绝缘及应力锥的设计计算和连接盒的计算基本相同。
而油纸绝缘电缆增绕式终端接头盒的内绝缘主要是确定增绕绝缘的厚度△n = Rn - R、应力锥的形状和长度 AD、增绕绝缘末端至线芯顶点的距离 DG。
如图 29 - 2 所示。
D、G 两点附近的场强较集中，为式中，r 为屏蔽环环半径(一般约等于线芯半径 rc )；d 为屏蔽内表面至线 芯表面的距离；U 为电缆绝缘承受的相电压。
图 29 - 2 计算增绕式终端接头盒内绝缘说明图1—线芯 2—工厂绝缘 3—增绕绝缘 4—环氧树脂套筒 5—屏蔽环 6—铜皮喇叭(接地屏蔽) 7—应力锥面上铅丝包绕(接地屏蔽) 8— 电缆铅套增绕绝缘末端至线芯顶点的距离，一般由瓷套长度所确定。
因为内 绝缘浸在油中，要求放电距离较小，故对其形状和长度要求不甚严格，但 应力锥相对于瓷套下屏蔽罩的位置应适当选择。
若将内绝缘应力锥放得 太低，则电场将会在瓷套屏蔽罩处集中，由于瓷套外部与空气接触，比内 绝缘放电场强低，这样会降低终端接头盒的放电电压。
反之，若将内绝缘 应力锥相对瓷套屏蔽位置放得太高，就会缩短瓷套有效放电距离，同样降 低终端接头盒的放电电压。
根据经验，一般内绝缘的接地屏蔽环中心线 高于瓷套屏蔽罩的距离约为瓷套放电长度的 10% ~ 15% 时，终端接头盒 具有很佳放电性能。
(2)电容锥式终端的内绝缘设计 电容锥式终端内绝缘结构如图 29- 3 所示。
根据强制电场分布的条件，其等值电路如图 29 - 4 所示。
设电容锥极板数为 n，第 k ＋ 1 极板与第 k 极板间电容为 C( k＋ 1) k，图 29 - 4 电容锥式终端接头盒内绝缘等值电路k 极板与电缆线芯间电容为 C亿，根据克希荷夫定律，在 亿 点的电流应有下 列关系i( 亿 + 1) 亿 = i( 亿 - 1) + i亿( U亿 + 1 - U亿 )oC(亿 + 1) 亿 = ( U亿 - u亿 - 1 )oC亿( 亿 - 1) + U亿oC亿式中 U亿 为第 亿 极板对线芯电位差，o = 2rf，f 为频率，在电容锥式终端接 头盒设计中，一般取相邻电容锥极板间电压相等，即式中，re 为线芯半径；rk 为第 k 极板半径；入2 k为第 k 极内伸长度，1'k 为第 k 极板工作长度(参见图 29 - 3)每个极板长度 1k = 1'k + 入1 k，入1 k为电容锥极板外伸长度。
为了使电场沿电容锥表面呈均匀分布，应使相邻极板间轴向场强相等。
令
裁线机各相邻极板间电压相等( = )。
因此，取各极板内伸长度 入2 k和外伸长度入1 k均各自相等(即 入21 = 入22 = … = 入2 k = … = 入2 n = 入2；入11 = 入12 = … = 入1 k = … = 入1 n = 入1 )。
这样，方程式仍包含六个待定数值：rk - 1，rk，rk + 1，1'k，1'k - 1，入2，因此， 还必须借助其他关系或经验数据确定其中五个，方能用式(8 - 50)确定第 六个待定数值。
电容极板尺寸(1k )、位置(rk )及其内伸(入1 )和外伸(入1 )长度，可根据 下述关系式来确定。
首先确定第 n 极板长度 1n (图 29 - 5)。
为了保证第 n 极板对外绝缘 (瓷套)的屏蔽作用，分散瓷套低压屏蔽罩处电场集中，以提高终端接头盒 的放电电压，第 n 个极板的端点(图 29 - 5 中 C 点)一般选择高于瓷套接 地屏蔽罩的距离 h1 为瓷套有效放电距离 Lf 的 10% ~ 15% 。
另外 1n 的长 度不能太短，否则为了保证每一电容器要求值，极板间距离将会太小，以 致包缠纸带弱点重叠会大大降低电容器极板间击穿电压。
1n 也不可选择 太长，太长会使整个终端太长而不经济。
考虑这些因素，根据经验一般选 取1n =(0 . 15 ~ 0 . 20)Lf其次，第 0 极板的端点(图 29 - 5 中 0 点，在线芯表面与 极板端点 距离为 入1 )与高压屏蔽罩的距离为 h2，一般为瓷套有效放电距离的 20%~ 30% ，于是，第 n 极板端点 C 与第 0 极板间距离L0 n = Lf - h1 - h2 =(0 . 5 ~ 0 .7)Lf从图 29 - 4 可以看出，L0 n等于n 个极板外伸长度之和，即nλ1 = L0 n电容锥极板数 n 一般根据经验选定。
λ1 的数值一般应小于 40mm，当 λ1 大于 40mm 时，放电电压不随 λ1 的增加而增加。
n 取得愈大，即极板数 愈多，λ1 愈短，则轴向电场分布愈均匀，但另一方面，极板数增加。
工艺复 杂。
一般建议 110kV 电缆终端接头盒取 6 ~ 8，220kV 取 14 ~ 16，500kV 取 24 ~ 28 。
有的设计采用比上述大得多的数值，对于 60 ~ 70kV 电缆终端接 头盒取 18，140kV 取 34，250kV 取约 45，350kV 取约 65 。
随着电容锥制作工 艺的改进，电缆终端接头盒电容锥内绝缘趋向在工厂用机器绕包，然后到 工地装配。
因此，趋向采用较多电容极板，以提高终端接头盒的质量。
电容锥极板内伸长度 λ2，系根据容许轴向场强来确定，即λ2 = 如 U 取为终端接头盒干放试验电压(kV)，对于中、低油压充油电缆 ET 可取 0 . 5 ~ 1MV/m。
当 λ1，λ2，ln 确定后，任一极板长度 lk 可用下式求定lk = ln +(λ1 - λ2 )( n - k) 极板半径 r1 = r0 + △1，r0 为线芯半径，△ 1 为 电容器绝缘层 厚度，可取为电容器极板间容许很小厚度的 110% ~ 300% 。
一般电容器 极板间纸层数不得小于 3 ~ 10。
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