電纜基礎(chǔ)知識(shí)(最終版)課件

1、電 纜 基 礎(chǔ) 知 識(shí) 2015.1.281 . . . . 第1頁，共61頁。主要內(nèi)容認(rèn)識(shí)電纜電纜分類電纜的結(jié)構(gòu)和參數(shù)電纜的選型要求及載流量計(jì)算電纜敷設(shè)方式及敷設(shè)要點(diǎn)電纜的型號(hào)的含義2 . . . . 第2頁，共61頁。一、認(rèn)識(shí)電纜由一根或多根相互絕緣的導(dǎo)體和外包絕緣保護(hù)層制成，將電力或信息從一處傳輸?shù)搅硪惶幍膶?dǎo)線。3 . . . . 第3頁，共61頁。常見電纜的外觀4 . . . . 第4頁，共61頁。5 . . . . 第5頁，共61頁。6 . . . . 第6頁，共61頁。二、電纜的分類紙絕緣電纜 1）統(tǒng)包型 2）分相鉛包型 3）充油電纜 聚氯乙烯電纜（PVC） 交聯(lián)聚乙烯電纜（XLP

2、E）（現(xiàn)場(chǎng)使用廣泛） 特種電纜 超導(dǎo)電纜7 . . . . 第7頁，共61頁。三、電纜的結(jié)構(gòu)和參數(shù)構(gòu)成電纜的三要素：導(dǎo)體 絕緣 保護(hù)層8 . . . . 第8頁，共61頁。聚乙烯電纜結(jié)構(gòu)聚乙烯電纜的結(jié)構(gòu)9 . . . . 第9頁，共61頁。聚乙烯電纜結(jié)構(gòu)10 . . . . 第10頁，共61頁。1、導(dǎo)體導(dǎo)體材料：銅、鋁、錫、銀、金等，其中最常見的導(dǎo)體材質(zhì)是銅。銅電阻系數(shù)約為0.0184 橫截面積我國規(guī)定的線芯截面（mm2）規(guī)格:2.5、4、6、10、16、25、35、50、70、95、120、150、240、300、400、500、630、800、1000等20種規(guī)格成本（一次、使用周期）使用

3、性（內(nèi)阻、載流、塑性、機(jī)械強(qiáng)度）11 . . . . 第11頁，共61頁。線芯數(shù)量與形狀：?jiǎn)涡?、兩芯、三芯、四芯、五芯等五種，并根據(jù)線芯的數(shù)量，將導(dǎo)線壓成圓形、半圓形、扇形等形狀；小截面實(shí)芯（即獨(dú)股），大截面多股1KV以下尖端效應(yīng)12 . . . . 第12頁，共61頁。各種芯線類型電纜緊壓原因 6KV低壓：節(jié)約成本中高壓：均化電場(chǎng)（場(chǎng)強(qiáng)很大）缺點(diǎn)電導(dǎo)率 電阻耗13 . . . . 第13頁，共61頁。2.絕緣層從1 kV到220 kV的各種電力電纜中，交聯(lián)聚乙烯（XLPE）是當(dāng)前應(yīng)用最廣的一種絕緣材料。交聯(lián)聚乙烯:通過化學(xué)或物理方法將聚乙烯分子鏈間相互交聯(lián)。最高運(yùn)行溫度可達(dá)90，短路時(shí)導(dǎo)電線

4、芯 允許的最高溫度可達(dá)250。極大地提高了電纜的安全載流量和短路容量。其最高工作電壓達(dá)500kV特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、耐熱好、負(fù)載能力強(qiáng)、不熔化、耐化學(xué)腐蝕，機(jī)械強(qiáng)度高。14 . . . . 第14頁，共61頁。 絕緣層油浸紙絕緣：怕水,需金屬防水層,500kV及以上超高壓 充油電纜使用。聚乙烯絕緣：熔融溫度低(70),最高工作電壓達(dá)500kV聚氯乙烯絕緣橡膠絕緣15 . . . . 第15頁，共61頁。3、保護(hù)層作用: 保護(hù)電纜免受外界物質(zhì)的侵入和防止外力損傷。組成: 內(nèi)襯層（或內(nèi)護(hù)套）、鎧裝層和外護(hù)套材料: 與電纜的絕緣種類、運(yùn)行電壓、使用環(huán)境有關(guān). 如：埋在地下的電纜需要鎧裝，敷設(shè)在海

5、底的電纜需要鋼絲鎧裝，而敷設(shè)在隧道、排管、電纜溝內(nèi)的電纜又可以不要鎧裝；外護(hù)套是用來保護(hù)鎧裝層或內(nèi)護(hù)套的，一般采用聚氯乙烯或聚乙烯，在需要防火的場(chǎng)所也可做成阻燃型。 16 . . . . 第16頁，共61頁。聚乙烯電纜結(jié)構(gòu)17 . . . . 第17頁，共61頁。四、電纜的選用電線、電纜應(yīng)按低壓配電系統(tǒng)的額定電壓，電力負(fù)荷，敷設(shè)環(huán)境及與附近電氣裝置、設(shè)施之間能否產(chǎn)生有害的電磁感應(yīng)等要求，選擇合適的型號(hào)和截面。18 . . . . 第18頁，共61頁。 1. 類型選擇用途：電力電纜、架空絕緣電纜、控制電纜等鋪設(shè)條件：塑料絕緣、鋼帶鎧裝電纜、鋼絲鎧裝電纜、 防腐電纜等安全性：不延燃電纜、阻燃電纜、

6、無鹵阻燃電纜、耐火 電纜等19 . . . . 第19頁，共61頁。2、電纜截面積選擇及載流量計(jì)算1）導(dǎo)線截面的選擇 A、長期工作允許電流 B、機(jī)械強(qiáng)度 C、線路電壓損失在允許范圍內(nèi) D、經(jīng)濟(jì)電流密度20 . . . . 第20頁，共61頁。A、根據(jù)長期工作允許電流選擇導(dǎo)線截面由于導(dǎo)線存在電阻，當(dāng)電流通過導(dǎo)線電阻時(shí)會(huì)發(fā)熱，如果導(dǎo)線發(fā)熱超過一定限度時(shí)，其絕緣物會(huì)老化損壞甚至發(fā)生電火災(zāi)。根據(jù)導(dǎo)線敷設(shè)方式不同、環(huán)境溫度不同，導(dǎo)線允許的載流量也不同。通常把允許通過的最大電流值稱為安全載流量。21 . . . . 第21頁，共61頁。B、根據(jù)機(jī)械強(qiáng)度選擇導(dǎo)線截面導(dǎo)線安裝后和運(yùn)行中，要受到外力的影響。導(dǎo)線

7、本身自重和不同的敷設(shè)方式使導(dǎo)線受到不同的張力，如果導(dǎo)線不能承受張力作用，會(huì)造成斷線事故。在選擇導(dǎo)線時(shí)必須考慮導(dǎo)線截面。22 . . . . 第22頁，共61頁。C、根據(jù)電壓損失選擇導(dǎo)線截面按允許的電壓損失計(jì)算絞線截面的公式為這個(gè)公式相對(duì)復(fù)雜一點(diǎn)，Un是線壓降，U是電壓損失百分?jǐn)?shù)是導(dǎo)電系數(shù)，L是長度，P是功率。23 . . . . 第23頁，共61頁。將鋁導(dǎo)線的系數(shù)帶入后，會(huì)得出下邊公式，如果是銅導(dǎo)線，那么前邊的數(shù)字就是83.這就是根據(jù)電壓損失計(jì)算截面積的方法。24 . . . . 第24頁，共61頁。 舉例低壓動(dòng)力線因負(fù)荷電流較大，故一般按發(fā)熱條件考慮截面，然后驗(yàn)算其電壓損失和機(jī)械強(qiáng)度。低壓照

8、明線因?qū)﹄妷核揭筝^高，可先按允許電壓損失條件選擇截面，再驗(yàn)算發(fā)熱條件和機(jī)械強(qiáng)度25 . . . . 第25頁，共61頁。 舉例10KV以下通常按發(fā)熱條件，而35KV以上高壓線路，一般先按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇截面，再驗(yàn)算發(fā)熱條件和允許電壓損失。高壓架空線路還應(yīng)考慮機(jī)械強(qiáng)度。26 . . . . 第26頁，共61頁。電力線路的類型允許載流量允許電壓損失 經(jīng)濟(jì)電流密度 機(jī)械強(qiáng)度35KV及以上電源進(jìn)線無調(diào)壓設(shè)備的6-10KV較長線路6-10KV較短線路低壓線路照明動(dòng)力27 . . . . 第27頁，共61頁。負(fù)荷電流的估算可以從設(shè)備的說明書、銘牌上得到額定電流、最大電流等參數(shù)。當(dāng)僅知道負(fù)荷大致功率時(shí)，

9、可用口訣“單相4.5，電機(jī)加倍，三相加半”來估算電流。 功率為1KW的負(fù)荷，單相時(shí)，電流為1000/2204.5（A） 三相時(shí)，每相的電流為1000/380/1.7321.5（A） 當(dāng)負(fù)荷為三相電機(jī)時(shí)，因啟動(dòng)電流大，運(yùn)行時(shí)間長、功率系數(shù)低， 電流每KW取為2A。28 . . . . 第28頁，共61頁。載流量計(jì)算導(dǎo)線截流量可按以下口訣粗略估算： “10下五，100上二；25、35四、三界；70、95兩倍半；穿管溫度八、九折；銅線升級(jí)算；裸線加一半?！?鋁導(dǎo)線截面積10mm2，許用電流約5A/mm2；100mm2時(shí), 2A/mm2；10mm2 25mm2，4A/mm2 ；35mm2 70mm2時(shí)

10、，3A/mm2 ；70mm2、95mm2，2.5A/mm2； 如穿管敷設(shè)，應(yīng)打8折；如環(huán)境溫度超過35C，應(yīng)打9折，銅導(dǎo)線的許用電流大約與較大一線鋁導(dǎo)線的許用電流相等，裸導(dǎo)線許用電流可提高50% 。注：銅線的載流量是同線徑鋁線的1.29倍。29 . . . . 第29頁，共61頁。導(dǎo)線截流量也可通過載流量表查詢各種工具書、規(guī)范等均附有電纜載流量表30 . . . . 第30頁，共61頁。五、電纜線路敷設(shè)電力電纜常用敷設(shè)方式： 1）直埋式敷設(shè) 2）磚砌電纜溝敷設(shè) 3）隧道電纜敷設(shè) 4）非開挖式電纜敷設(shè)31 . . . . 第31頁，共61頁。1、直埋式敷設(shè) 直埋式鋪設(shè)是被廣泛使用的敷設(shè)方式，投資

11、較少。但由于安全性問題，需進(jìn)行多項(xiàng)保護(hù)措施。32 . . . . 第32頁，共61頁。 1、直埋敷設(shè)方式一般用于少量、臨時(shí)性或不十分重要線路的敷設(shè)。直埋電纜溝的挖設(shè)，一般深度為80cm，寬度為1根電纜4050cm，2根電纜60cm，電纜條數(shù)增加按比例放寬。 2、電纜敷設(shè)后現(xiàn)在上覆蓋10cm細(xì)土或砂，再蓋上電纜保護(hù)板，覆土后應(yīng)在相關(guān)位置埋設(shè)電纜標(biāo)樁。33 . . . . 第33頁，共61頁。34 . . . . 第34頁，共61頁。保護(hù)措施（1）機(jī)械損傷：加電纜導(dǎo)管； （2）化學(xué)作用：換土并隔離（加陶瓷管）； （3）地下電流：加套陶瓷管或采取屏蔽；（4）振動(dòng)：用地下水泥樁固定； （5）熱影響：用

12、隔熱耐腐材料隔離； （6）腐殖物質(zhì)：采取換土或隔離； （7）蟲鼠危害：加保護(hù)管等35 . . . . 第35頁，共61頁。36 . . . . 第36頁，共61頁。2、磚砌電纜溝敷設(shè) 電纜溝一般由磚砌成，溝頂部和地面齊平的地方可用鋼筋混凝土蓋板(或鋼板)蓋住，電纜可直接放在溝底或用電纜支架承托。為保持電纜溝干燥，應(yīng)適當(dāng)采取防止地下水流入溝內(nèi)的措施，還應(yīng)在溝內(nèi)設(shè)置適當(dāng)數(shù)量的積水坑。電纜在溝內(nèi)宜保持下面圖表所列的最小允許距離。溝的全長應(yīng)裝設(shè)連續(xù)的接地線，接地線兩頭與接地極相連。37 . . . . 第37頁，共61頁。38 . . . . 第38頁，共61頁。允許的最小距離名稱最小允許距離兩邊有電

13、纜支架時(shí)，支架間水平距（通道寬）500溝深小于600mm時(shí)為300mm一邊有電纜支架時(shí)，架與壁間水平距（通道寬）450溝深小于600mm時(shí)為300mm最上層支架橫撐至溝頂凈距150200最下層支架橫撐至溝頂凈距50100電纜支架各層間垂直凈距10kV及以下15010kV及以下200電纜間凈距3539 . . . . 第39頁，共61頁。優(yōu)點(diǎn)投資相對(duì)較少占地少走向靈活且能容納較多的電纜便于敷設(shè)便于故障電纜更換便于電纜擴(kuò)容便于電纜事故查找及定點(diǎn)等40 . . . . 第40頁，共61頁。缺點(diǎn)溝內(nèi)空間小檢修維護(hù)不便容易積水需大力要做好防火防爆措施等41 . . . . 第41頁，共61頁。3、隧道電

14、纜敷設(shè)優(yōu)點(diǎn)： 可敷設(shè)回路數(shù)多， 易于巡檢缺點(diǎn)： 造價(jià)高42 . . . . 第42頁，共61頁。4、非開挖方式電纜敷設(shè)電纜橋架敷設(shè)（應(yīng)用廣泛）43 . . . . 第43頁，共61頁。配管敷設(shè)（電纜數(shù)量少、敷設(shè)距離短）44 . . . . 第44頁，共61頁。六、電纜型號(hào)的含義電纜的結(jié)構(gòu)，使用場(chǎng)合和某些特征。型號(hào)由類別、導(dǎo)體、絕緣、內(nèi)護(hù)層、派生部分等組成，其代號(hào)用漢語拼音和阿拉伯?dāng)?shù)字組成。漢語拼音表示電纜的用途、絕緣材料、線芯數(shù)目及特征；數(shù)字表示鎧裝層類別和外護(hù)層類型 45 . . . . 第45頁，共61頁。電纜型號(hào)框圖示意46 . . . . 第46頁，共61頁。電纜型號(hào)的規(guī)范表示與舉例

15、ZLQ2010，3120表示鋁芯、紙絕緣、鉛包、裸鋼帶鎧裝、額定工作電壓10KV、三芯、截面積為120mm2 的電力電纜。 ZQF235，395表示銅芯，紙絕緣，分相鉛包，鋼帶鎧裝，額定電壓35KV，三芯，截面積為95 mm2的電力電纜。 ZRVLV293，32401120表示聚氯乙烯絕緣，鋼帶鎧裝，阻燃聚氯乙烯護(hù)套，電壓為3KV，三芯，截面積為240 mm2、加一芯120 mm2的電力電纜。 YJLV22312010300表示鋁芯、交聯(lián)聚乙烯絕緣、聚乙烯內(nèi)護(hù)套、雙層鋼帶鎧裝、聚氯乙烯外被層、三芯，截面積為120 mm2、電壓為10KV、長度為300m的電力電纜。47 . . . . 第47頁

16、，共61頁。1、代號(hào)含義第一位字母表示電纜類別（用途）。對(duì)于電力電纜可以省略。其它電纜類別的表示方法為: K控制電纜;P信號(hào)電纜; B絕緣電線;R絕緣軟線;Y移動(dòng)式軟電纜;H內(nèi)電話電纜。第二位字母表示絕緣材料（絕緣結(jié)構(gòu)）: Z- 紙絕緣；V 一聚氧乙烯絕緣；Y 一聚乙烯絕緣；YJ 一交聯(lián)聚氯乙烯。48 . . . . 第48頁，共61頁。代號(hào)含義第三位字母表示導(dǎo)體（電纜線芯）材料：1 一銅芯 不標(biāo)注）; l 一鋁芯。C 一鋼芯。第四位字母表示內(nèi)護(hù)層類型：Q 一鉛包；I ，一鋁包；V 一聚氯乙烯；Y 一聚乙烯；H 一橡膠護(hù)套；F 一氯丁橡膠護(hù)套。第五位字母表示結(jié)構(gòu)特征：D 一不滴流，F(xiàn) 一分相一

17、濾塵用；CY 一充油；Pes 貧油干絕緣2 一直流；無特征不標(biāo)注。49 . . . . 第49頁，共61頁。代號(hào)含義第六位為數(shù)字，表示愷裝層類型，從0一4 標(biāo)記共五種：0 一無；1 一雙層細(xì)鋼絲；2 一雙鋼；3 一細(xì)鋼絲；4 一粗鋼絲。第七位為數(shù)字，表示外被層類型，從0一4 標(biāo)記共五種：0 一無；2 一無纖維外被；3 一聚氯乙烯護(hù)套；4 一無聚乙烯護(hù)套。阻燃電纜在代號(hào)前加ZR ；耐火電纜在代號(hào)前加NH 。50 . . . . 第50頁，共61頁。代號(hào)含義第八位為數(shù)值，表示電纜線芯數(shù)目： 1 一單芯（可不表示，省略）; 2 一兩芯； 3 一三芯； 4 一四芯； 5 一五芯。第九位為數(shù)值，表示電纜

18、截面面積，單位為mm2 。十位為數(shù)值，表示電纜長度，單位為m 。51 . . . . 第51頁，共61頁。七、電纜維護(hù)電線電纜老化故障的最直接原因是絕緣降低 而被擊穿。導(dǎo)敏絕緣降低的因素有多個(gè)方面52 . . . . 第52頁，共61頁。1.外力損傷很多電纜故障都是由于機(jī)械損傷引起的。電線電纜敷設(shè)安裝時(shí)不規(guī)范施工，容易造成機(jī)械損傷；在直埋電線電纜上搞土建施工也極易將運(yùn)行中的電線電纜損傷等。如果損傷不嚴(yán)重，要幾個(gè)月甚至幾年才會(huì)導(dǎo)致?lián)p傷部位徹底擊穿形成故障，有時(shí)破壞嚴(yán)重的可能發(fā)生短路故障，直接影響用電。53 . . . . 第53頁，共61頁。2.絕緣受潮一般發(fā)生在直埋或排管里的電線電纜接頭處。比如：電纜接頭制作不合格和在潮濕的氣候條件下做接頭，會(huì)使接頭進(jìn)水或混入水蒸氣，時(shí)間久了在電場(chǎng)作用下形成水樹枝，水樹枝發(fā)展到一定程度就會(huì)在尖端引發(fā)電樹枝，并在較短時(shí)間內(nèi)造成電纜絕緣擊穿而造成故障。54