13. 3. 1 应力锥设计
应力锥设计的最经典方法是锥的初始角度接近 0°， 选用一个其长度的对数曲线。 这是一种理想的设计， 但对于大尺寸的中压电缆来说不经常使用。 对于中压电缆来说， 固定斜率曲线和对数曲线间的区别很小， 对于平常情况， 固定斜率就足够了。
实际应用中， 初始角在 3° ～ 7°， 应力锥最大位置的直径的计算方法是将绝缘电缆屏蔽边缘直径加上两倍的绝缘厚度。
13. 3. 2 电压梯度设计
电容梯度材料通常包括碳化硅、 氧化铝、 氧化铁等粒子。 虽然这些物质并不导电， 但当它们按一定的比例组合时就会呈现半导电性。 这种半导电并不呈现线性的 E = IR 关系， 但当沿轴向存在电势差时在材料的长度方向上会产生电压梯度。 这种电压梯度与 IR 降无关， 而是与粒子之间的电子交换有关。
阻性梯度材料包含炭黑， 但是与半导电材料相比， 它很少被用于电缆的挤出屏蔽。 这种材料沿长度方向也具有非线性的电压梯度。
通过选择正确的材料和正确的比例， 这些材料可以具有与应力锥相同的应力消除能力。 这些材料最重要的一个特性就是采用这些材料作为应力锥时直径并没有增加。 因此这些材料可以广泛地用于有限空间内和内部设备中， 例如瓷套管。
13. 3. 3 纸绝缘电缆终端
采用流体浸渍纸绝缘的电缆与挤出绝缘电缆具有相同的应力工况。 应力锥的组成中， 绝缘带被用于锥形部分， 铜丝编织带用于延长应力锥的绝热部分，具体结构如图 13 - 9 所示。 对于三相电缆来说， 终端结构中每相都采用类似的结构。
图 13- 9 和图 13- 10 所示是单相安装应力锥的电场分布图。 无论应力锥封闭在陶瓷外壳内部、 三相终端内部还是在开关、 变压器隔断内部， 终端的种类与所有纸绝缘铅套 （ PILC） 电缆一致 （ 见图 13- 11）。
设计材料时重要的是填充瓷套内部空间的材料或者包覆纸电缆的材料。 由于电缆的绝缘材料是液体， 因此终端内部的填充材料必须与电缆绝缘相兼容。 气体绝缘电缆设计时， 终端内通常会填充与电缆相同的气体， 但绝缘液体要配合一个塞止头使用。
13. 3. 4 钎柄 （ 接线端子）
终端中将电缆连接在其他电气设备的连接器也要考虑。 通常叫做 “ 接线端
子”， 这个连接器应能承受电缆的正常电流和故障电流， 为了避免松动造成电气连接不良， 应有良好的机械连接能力并能阻水。 水封有两种形式。 通常所有的绞线都应与水隔开。 许多早期连接器是用扁管制成， 没有实际的密封结构， 水会沿着管件接缝侵入。 密封也可以通过用密封物填充绝缘断口与连接器之间的缝隙或者购买密封件来实现。 图 13- 12 所示为一种终端接线端子。 另一种要求密封的连接器在
PILC 电缆中应用较广， 如图 13- 12 所示。 这种终端在终端末端和陶瓷件之间做密封。 另一种密封要求在终端末端和屏蔽或护套末端处。 水分沿瓷套进入终端进而造成故障。
13. 3. 5 可分离连接器 （ 肘形）
电缆中应用最广泛的终端是 “ 弯管” ， 这与原来的名字一样， 但是现在最常用的说法是可分离连接器。 它的特别之处在于它用在电气连接的设备之间， 且表面是接地的， 作为设备终端， 它可连接在电缆与变压器、 开关和其他设备的电气隔离层之间。 由于其外表面是地电位， 操作人员可以在与终端很近的位置操作。 另一种设计特性是可以将这种终端作为开关使用。 这种功能一般用在终端加电并有电气负载的情况下。 当可分离连接器带电时不能进行电气操作， 这种讨论以如图 13 - 13 的可操作的方式进行。 图中所示为可分
图 13- 10 充气终端
离连接器的剖面图及各部件简要说明。
可分离连接器的绝缘部分是由三元乙丙橡胶 （ EPDM） 和相同材料但加了炭黑的半导电层构成的。 内半导电层和外半导电层材料相同。
插头： 由末端加装灭弧材料探头的金属杆及配套套管组成。 金属杆将连接器和接收器套管连接在一起。 插头尖端的灭弧材料在可分离连接器用在充电及有载切断的情况下时会起到灭弧作用。 金属杆上的洞是用来将线穿进去使传感器放进电缆连接器。
接管： 与电缆导体相连， 给导体和金属插头连接提供电流。 它被压接在导体上以获得良好的电气连接和机械连接。 另一端是一个贯穿的孔， 插头末端会穿过这个孔。
操作孔： 这个孔是留给操作工具伸进套管以便于将可分离连接器装进或从套管移除用的， 是由金属构成， 模制到可分离连接器外导电层的。
锁环： 锁环模制在可分离连接器内表面， 保证可分离连接器在套管的合适位置。 套管末端有一个槽， 就是用来放置橡胶锁环的。
图 13- 11 三 相 PILC 电 缆 终 端 图 13- 12 终 端 接 线 端 子
图 13- 13 有载开断可分离连接器 （ 由 Elastimold 公司提供）
测试点： 可分离连接器在生产时可留出一个测试点， 允许公认有效的测试设备决定回路是否能加电。 测试点是一个金属按钮， 模制到可分离连接器内， 是一个简单的平板电容器。 上面有一个橡胶盖， 运行中将按钮并联到地电位。 充电测试时一定要将模制的盖摘掉。 测试点的第二个用途是提供放置故障指示回路的位置， 故障指示回路是用来定位回路故障点的， 可以减少回路故障停运时间。 普通运行状况
测试点盖： 当测试点是特定的， 用来遮盖测试点并将其接地。
接地孔： 所有橡胶模制设备中都有这个部分， 用来使外部导电材料保持接地。操作/ 开断： 有载开断可分离连接器设计成通电回路的开关。 电缆承载 200A
及以下电流时可以安全实现功能， 并能在接近 10000A 的故障电流时操作。 因为可分离连接器可以在通电情况下插拔， 所以要求设备保证内表面无污染。 良好的运行情况要求清洁套管和可分离连接器配套设备表面在设备断电的时候加润滑油。 润滑油也应用在可分离连接器安装在电缆上时。 一些生产商在两种用途中选用不同润滑剂， 应该注意到每一种用途中都应选用正确的润滑剂。