電力電纜的基本知識

電力電纜的基本知識

什么是電力電纜？

在金屬線芯上進行絕緣擠包纏繞，用防護材料進行屏蔽、密封，能夠傳輸電能的特殊導(dǎo)線。主要包括線芯、絕緣、防護、密封。

按照電壓等分類

低壓電力電纜：3kV及以下；

中壓電力電纜：6kV~35kV；

高壓電力電纜：66kV~110kV；

超高壓電力電纜：220kV~500kV；

特高壓電力電纜：750kV；1000kV。

按照絕緣材料劃分電纜類型

1、交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜

2、聚氯乙烯（PVC）絕緣電纜

3、聚乙烯（PE）絕緣電纜

4、橡膠絕緣電纜

5、粘性油紙絕緣電纜

6、不滴流油紙絕緣電纜

7、充油電纜

8、充氣電纜

電纜規(guī)格型號的含義比如：ZR-YJY22-8.7/10kV-3×240

① 前半部分表示型號：ZR-YJY22

阻燃 交聯(lián)聚乙烯絕緣 銅芯 聚乙烯內(nèi)護套 雙層鋼帶鎧裝 聚氯乙烯外護套。

② 后半部分表示規(guī)格：8.7/10kV-3×240

電纜設(shè)計的相電壓U0為8.7kV；電纜設(shè)計的線電壓U為10kV ；三個線芯，每芯標(biāo)稱截面為240㎜2。

電纜網(wǎng)中的兩個電壓概念

① 電力系統(tǒng)電壓：電力系統(tǒng)正常運行時的額定電壓。如220V、380V、10kV、35kV、110kV、220kV、500kV等。

② 電纜產(chǎn)品電壓：表示為U0/U（Um）。如；6/10(12)kV、8.7/10(12)kV、21/35(40.5)kV、26/35(40.5)kV、64 /110(126)kV。

其中：U0：相電壓；U：線電壓；Um：設(shè)備可承受的“高系統(tǒng)電壓”的大值（高電壓）。

電力電纜的基本結(jié)構(gòu)

線芯

① 作用是用來傳輸電能，常用材料為銅、鋁。

② 截面積（計量單位平方毫米）：為了便于制造和使用電纜的截面采取標(biāo)準(zhǔn)系列規(guī)格，我國的規(guī)定是：2.5、4、6、10、16、25、35、50、70、95、120、150、185、240、300、400、500、630、800、1000、1200、1400、1600、2000、2500等。

③ 線芯結(jié)構(gòu)：采取多根細絲絞合成束，之后經(jīng)過模具進行壓緊，使緊壓系數(shù)從0.73提高到0.9以上，有利于進行壓接連接。

④ 電纜導(dǎo)體電阻：導(dǎo)體本身具有電阻，通過電流時會發(fā)熱，其溫升數(shù)值是限制電纜載流量的關(guān)鍵因素。我們希望導(dǎo)體的電阻越小越好。

導(dǎo)體屏蔽層（也稱內(nèi)屏蔽層、內(nèi)半導(dǎo)電層）

① 導(dǎo)體屏蔽層是擠包在電纜導(dǎo)體上的非金屬層，與導(dǎo)體等電位，體積電阻率為100~1000Ω?m。與導(dǎo)體等電位。

② 一般情況3kV及以下低壓電纜沒有導(dǎo)體屏蔽層，6kV及以上的中高壓電纜都必須有導(dǎo)體屏蔽層。

③ 導(dǎo)體屏蔽層主要作用：消除導(dǎo)體表面的坑洼不平；消除導(dǎo)體表面的尖端效應(yīng)；消除導(dǎo)體與絕緣之間的孔隙；使導(dǎo)體與絕緣之間緊密的接觸；改善導(dǎo)體周邊的電場分布；對于交聯(lián)電纜導(dǎo)體屏蔽層還具有抑制電樹生長和熱屏蔽作用。

絕緣層（也稱主絕緣）

① 電纜主絕緣具有耐受系統(tǒng)電壓的特定功能，在電纜使用壽命周期內(nèi)，要長期承受額定電壓和系統(tǒng)故障時的過電壓，雷電沖擊電壓，保證在工作發(fā)熱狀態(tài)下不發(fā)生相對地或相間的擊穿短路。因此主絕緣材料是電纜的質(zhì)量關(guān)鍵。

② 交聯(lián)聚乙烯是一種良好的絕緣材料，現(xiàn)在得到廣泛的應(yīng)用,其顏色為青白色半透明。其特性是：較高的絕緣電阻；能夠耐受較高的工頻、脈沖電場擊穿強度；較低的介質(zhì)損失角正切值；化學(xué)性能穩(wěn)定；耐熱性能好，長期允許運行溫度90℃；良好的機械性能，易于加工和工藝處理。

絕緣屏蔽層（也稱外屏蔽層、外半導(dǎo)電層）

①   絕緣屏蔽層是擠包在電纜主絕緣上的非金屬層，其材料也是交聯(lián)材料，具有半導(dǎo)電的性質(zhì)，體積電阻率為500~1000 Ω?m。與接地保護等電位。

② 一般情況3kV及以下低壓電纜沒有絕緣屏蔽層，6kV及以上的中高壓電纜都必須有絕緣屏蔽層。

③ 絕緣屏蔽層的作用：電纜主絕緣與接地金屬屏蔽之間的過渡，使之有緊密的接觸，消除絕緣與接地導(dǎo)體之間的孔隙；消除接地銅帶表面的尖端效應(yīng)；改善絕緣表面周邊的電場分布。

④ 絕緣屏蔽按照工藝分為可剝離型和不可剝離型，一般中壓電纜，35kV及以下采用可剝離型，好的可剝離絕緣屏蔽具有良好的附著力，剝離后沒有半導(dǎo)電顆粒殘留。110kV及以上采用不可剝離型。不可剝離型屏蔽層與主絕緣的結(jié)合更緊密，施工工藝要求更高。

金屬屏蔽層

① 金屬屏蔽層包裹在絕緣屏蔽層外，金屬屏蔽層一般采用銅帶或銅絲，它是將電場限制在電纜內(nèi)部，保護人身安全的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)。也是保護電纜免受外界電氣干擾的接地屏蔽層。

② 在系統(tǒng)發(fā)生接地或短路故障時，金屬屏蔽層是短路接地電流的通道，其截面積應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)短路容量、中性點接地方式計算確定，一般10kV系統(tǒng)計算屏蔽層截面積推薦不小于25平方毫米。

③ 在110kV及以上電纜線路中金屬屏蔽層是由金屬護套構(gòu)成，既有電場屏蔽作用還有防水密封功能，同時還兼有機械保護功能。

④ 金屬護套的材料和結(jié)構(gòu)一般采用波紋鋁護套；波紋銅護套；波紋不銹鋼護套；鉛護套等。另外有一種復(fù)合護套，是采用鋁箔貼在PVC、PE護套內(nèi)的結(jié)構(gòu)，在歐美的產(chǎn)品中使用較多。

鎧裝層

① 在內(nèi)襯層外纏繞有金屬鎧裝層，一般采用雙層鍍鋅鋼帶鎧裝。其作用是保護電纜內(nèi)部，防止在施工、運行過程中機械外力對電纜的損傷。也兼有接地防護的作用。

② 鎧裝層有多種結(jié)構(gòu)，如鋼絲鎧裝，不銹鋼鎧裝，非金屬鎧裝等，用于特殊電纜結(jié)構(gòu)。

外護套

① 這是電纜外邊的保護，一般采用聚氯乙烯（PVC）聚乙烯(PE)，都是絕緣材料，采用擠包成形。按照技術(shù)要求，一般采用的是阻燃聚氯乙烯（PVC）。適應(yīng)冬季寒冷和夏季炎熱的要求，不開裂，不軟化。

② 外護套主要的作用是密封防止水分侵入，保護鎧裝層不受腐蝕，防止電纜故障引發(fā)的火災(zāi)擴大。

③ 在外護套上還打印有電纜的特性信息，如規(guī)格、型號、生產(chǎn)年份、制造廠、連續(xù)計米長度等。

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