電纜相關知識培訓

電力電纜線路概述電力電纜線路電纜本體（一般簡稱電纜）附件中間接頭終端頭（戶內型、戶外型、可分離終端）（可分離連接器）其他安裝器材（橋架、穿管、防火材料等）電力電纜本體根本構造及各組成部分的作用和特點

三芯電纜實物圖〔截面〕三芯電纜實物圖〔側面〕單相電纜實物導體電力電纜線芯的作用是傳送電流，線芯的損耗主要由導體截面和電導系數(shù)來決議。為了減少電纜線芯中的損耗和電壓降，電纜線芯普通由具有高電導系數(shù)的金屬資料——銅或鋁制成。線芯構造的普通原理：為了添加電纜的柔軟行和可曲度，較大截面的電纜線芯由多根較小直徑的導線絞合而成。由多根導線絞合的線芯柔軟性好、可曲度較大，由于單根金屬導線沿某一半徑彎曲時，其中心線圓外部分必需伸長，而其圓內部分必需縮短，如線芯是由多根導線平行放置組成，導線之間可以滑動，因此，它比同截面單根導線作一樣彎曲時要省力的多。為了堅持線芯構造外形的穩(wěn)定性和減小線芯彎曲時每根導線的形變，多根導線組成的線芯都應絞合而成。絞合的方式可分為：規(guī)那么絞合和不規(guī)那么絞合兩類。導體是提供負荷電流的通路。其主要技術目的和要求：1)導體截面和直流電阻：由于電流經(jīng)過導體時因導體存在電阻而會產(chǎn)生熱，因此，要根據(jù)保送電流量選擇適宜的導體截面，其直流電阻應符合規(guī)定值，以滿足電纜運轉時的熱穩(wěn)定要求。2)導體構造：導體也是電纜任務時的高壓電極，而且其外表電場強度最大，假設部分有毛刺那么該處的電場強度會更大。因此，設計和消費中以及運用部門在制造接頭的導體銜接時，要處理的主要技術問題之一就是力圖使導體外表盡量做到光滑圓整無毛刺，以改善導體外表電場分布。金屬屏蔽金屬屏蔽的作用：1)構成任務電場的低壓電極，當部分有毛刺時也會構成電場強度很大的情況，因此，也要力圖使導體外表盡量做到光滑圓整無毛刺。2)提供電容電流及缺點電流的通路，因此也有一定的截面要求。半導電屏蔽層半導電屏蔽層是中高壓電纜采用的一項改善金屬電極外表電場分布，同時提高絕緣外表耐電強度的重要技術措施。1)首先替代導體構成了光滑園整的外表，大大改善了外表電場分布，2)同時，能與絕緣嚴密接觸，抑制了絕緣與金屬無法嚴密接觸而產(chǎn)生氣隙的弱點，而把氣隙屏蔽在任務場強之外。在附件制造中也普遍采用這一技術。半導屏蔽層抑制樹枝生長和熱屏蔽的作用〔1〕當導體外表金屬毛刺直接刺入絕緣層時，或者在絕緣層內部存在雜志顆粒、水氣、氣隙時，這些將引起延續(xù)產(chǎn)生高電場、場致發(fā)射而引發(fā)樹枝。對于金屬外表毛刺，半導電屏蔽將有效地減弱毛刺附近的電場，減少場致發(fā)射，從而提高耐電樹枝放電特性。假設在半導電屏蔽料中參與能捕捉水分的物質，就能有效地阻撓由線芯引入的水分進入絕緣層，從而防止絕緣中產(chǎn)生水樹枝?！?〕半導電屏蔽層有一定熱阻，當線芯溫度瞬時升高時，電纜有了半導電屏蔽層的熱阻，高溫不會立刻沖擊到絕緣層，經(jīng)過熱阻的分溫作用，使絕緣層上的溫升下降。絕緣電力電纜的絕緣層資料應具備的性能：高的擊穿場強；低的介質損耗角正切；相當高的絕緣電阻；優(yōu)良的耐樹枝放電、部分放電性能；具有一定的柔軟性和機械強度；絕緣性能長期穩(wěn)定。絕緣層厚度與任務電壓有關。普通來說，電壓越高絕緣層的厚度也越厚，但并不成比例。絕緣層的資料主要有油浸電纜紙、塑料和橡膠三種。1、油浸紙絕緣由電纜紙與浸漬劑組合而成。它具有較強的耐熱性，但可曲性比較差。2、塑料絕緣主要有聚氯乙烯絕緣和交聯(lián)聚乙烯絕緣兩種。這種絕緣電氣性能及耐水性能良好，能抗酸、堿，防腐蝕，它還具有允許任務溫度高、機械性能好、可制造高電壓電纜等優(yōu)點。如今已根本上全部運用塑料絕緣電纜替代傳統(tǒng)的油浸紙絕緣電力電纜。3、橡膠絕緣電力電纜的絕緣層為丁苯橡膠或人工合成橡膠〔乙丙橡膠、丁基橡膠〕。優(yōu)點是柔軟，可撓性好，適用于挪動性的用電和供電安裝。但是橡膠遇到油時會很快損壞；在高電壓作用下容易受電暈作用產(chǎn)生龜裂。因此這種電纜普通用于10kV及以下電壓等級。而人工合成的乙丙橡膠絕緣電纜可用到35kV電壓級。絕緣是將高壓電極與地電極可靠隔離的關鍵構造。1)接受任務電壓及各種過電壓長期作用，因此其耐電強度及長期穩(wěn)定性能是保證整個電纜完成輸電義務的最重要部分。2)能耐受發(fā)熱導體的熱作用而堅持應有的耐電強度。電纜技術的提高主要由絕緣技術的提高所決議。從消費到運轉，絕大部分實驗丈量工程都是針對監(jiān)測絕緣的各種性能為目的的。護層為了使電纜順應各種運用環(huán)境的要求而在電纜絕緣層外面所施加的維護覆蓋層，叫做電纜護層。電纜護層分為內護層和外護層。內護層是包覆在電纜絕緣上的維護覆蓋層，用來防止絕緣層受潮、機械損傷以及光和化學侵蝕性媒質等作用，同時還可以流過短路電流。外護層是包覆在電纜護套〔內護層〕外面的維護覆蓋層，主要起機械加強和防腐蝕作用。

常用的電纜外護層有內護層為金屬護套的外護層和內護層為塑料的外護層。金屬護套的外護層普通由襯墊層、鎧裝層和外被層三部分組成。襯墊層位于金屬護層和鎧裝層之間起鎧裝襯墊和金屬護層的防腐蝕作用。鎧裝層起機械維護作用。外被層對金屬鎧裝起防腐蝕作用。內護層為塑料的外護層的構造有兩種。一是無外護層而僅有聚氯乙稀〔PVC〕或聚乙稀護套；另一種是鎧裝層外還擠包了PVC套或聚乙烯套，其厚度與內護套一樣。護層是維護絕緣和整個電纜正?？煽咳蝿盏闹匾ＷC。針對各種環(huán)境運用條件設計有相應的護層構造。主要是機械維護〔縱向、徑向的外力作用〕，防水、防火、防腐蝕、防生物等?？梢愿鶕?jù)需求進展各種組合。電纜稱號和型號規(guī)格表示方法□□□—□□〔□〕絕緣導體護層—額定電壓導體截面〔規(guī)范代號〕

電纜的稱號及型號反映了電纜的主要構造要素導體、絕緣和護層的型式。規(guī)格主要表示額定電壓和導體芯數(shù)與截面。由此來表示該種電纜的特點及適用場所。漢語拼音第一個字母的大寫表示絕緣種類、導體資料、內戶層資料和構造特點

絕緣種類導體材料內戶層特征鎧裝層外被層代號含意代號含意代號含意代號含意第一位數(shù)字第二位數(shù)字VXYYJZ聚氯乙烯橡膠聚乙烯交聯(lián)聚乙烯紙LT（省略）鋁銅VYLQHF聚氯乙烯護套聚乙烯護套鋁護套鉛護套橡膠護套氯丁橡膠護套DFCYPPZ不滴流分相充油貧油干絕緣屏蔽直流0無2雙鋼帶3細鋼絲4粗鋼絲0無1纖維外被2聚氯乙稀護套3聚乙烯護套例如:YJV22—8.7/103×240表示為額定電壓8.7/10kV，導體截面為240mm2的三芯交聯(lián)聚乙烯絕緣聚氯乙烯護套銅芯鋼帶鎧裝電力電纜。YJLV—26/351×300表示為額定電壓26/35kV，導體截面為300mm2的單芯交聯(lián)聚乙烯絕緣聚氯乙烯護套鋁芯非鎧裝電力電纜。電力電纜電壓系列引見國際電工委員會〔IEC〕的表示方法為U0/U，U0為電纜的設計電壓，普通相當于電纜所處的電力系統(tǒng)的相電壓，但有時不完全一致。U為電纜可用于系統(tǒng)的額定線電壓。IEC引薦U0/U序列為：a)中低壓：IEC60502〔U=1～30〔Um=36〕，對應的國標GB12706(U=1～35〔Um=40.5〕：0.6/1；1.8/3；(3.6/3)、3.6/6；(6/6)、6/10；(8.7/10)、8.7/15；12/15；12/20；18/30；(21/35)；〔26/35)；b)高壓：IEC60840〔U=45～150〔Um=170〕，對應的國標GB11017：(26/35)、26/45～47；36/60～69；64/110～115；76/132～；87/150～161；c)超高壓：IEC62067〔U=220～500〔Um=550〕〕，對應的國標GB/ZXXXXX：127/220～230；160/275～287；190/330～345；220/380～400；290/500。上述序列中，括號內電壓為中國系統(tǒng)采用。接地方式對電纜的影響IEC規(guī)范將電力系統(tǒng)劃分為三類：A類：該系統(tǒng)任一相導體與地或接地導體接觸，能在1min內與系統(tǒng)分別；B類：該系統(tǒng)僅包括單相導體與地或接地導體接觸，接地缺點時間不超越8h，每年總累積時間不超越125h；C類：該系統(tǒng)為一切不屬于A類及B類的系統(tǒng)。預期會經(jīng)常處于接地缺點運轉的系統(tǒng)，選用C類為宜。U0一樣的電纜實踐上是同一種電纜，只是用于不同的電壓系統(tǒng)中，例如8.7/10和與8.7/15，是同一種電纜，根據(jù)實踐需求而分別用于10kV系統(tǒng)和15kV系統(tǒng)。而6/10與8.7/10那么是兩種不同的電纜，其絕緣厚度是不同的，對于交聯(lián)電纜，前者為3.4mm，后者為4.5mm，可根據(jù)電力系統(tǒng)中性點接地方式進展選用。中性點有效接地系統(tǒng)普通選用U0相當于系統(tǒng)相電壓的電纜，如10kV系統(tǒng)選用6/10的電纜，35kV系統(tǒng)選用21/35的電纜。而中性點非有效接地系統(tǒng)，普通選用U0比系統(tǒng)相電壓高一檔的電纜。如10kV系統(tǒng)，選U0為8.7的電纜，35kV系統(tǒng)選用26/35的電纜。其緣由是，中性點非有效接地系統(tǒng)在單相接地缺點時，三相之間電壓關系不變，允許電纜繼續(xù)運轉一定時間，但這時電纜非缺點相電壓會升高至線電壓。所以為保證電纜長期可靠性〔壽命〕而選擇高一檔電纜。因此了解電纜的型號規(guī)格對予正確運用電纜、正確選用電纜附件是非常重要的。除了電壓等級外，導體截面與護層構造的選擇也是需求仔細思索的。常用電力電纜類型常見電力電纜主要有三大類型(*電力電纜的開展演化過程及制造工藝特點)：1)油紙絕緣型2)塑料絕緣型3)橡皮絕緣型1.按電壓等級分類常用的電纜的電壓等級U0/U〔kV)為：0.6/1、3.6/6、6/10、21/35、36/63、64/110這種電壓等級的電纜適用于每次接地缺點繼續(xù)時間不超越1min的三相系統(tǒng)；1/1、6/6、8.7/15、26/35、48/63的電纜適用于每次接地缺點繼續(xù)時間普通不超越2h、最長不超越8h的三相系統(tǒng)。也可以根據(jù)電壓分：低電壓電力電纜〔1kV〕；中壓電力電纜〔6～35kV〕；高壓電力電纜〔110～500kV〕。2.按導體標稱截面積分類電力電纜的導體是按一定等級的標稱截面積制造的。我國電力電纜標稱截面積系列為：1.5、2.5、4、6、10、16、25、35、50、70、95、120、150、185、240、300、400、500、630、800、1000、1200、1400、1600、1800、2000mm2，共26種。3.按導體芯數(shù)類電力電纜導體芯數(shù)有單芯、二芯、三芯、四芯和五芯共五種。4.按絕緣資料分類擠包絕緣電力電纜包括：聚氯乙烯絕緣電力電纜、交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜、聚乙烯絕緣電力電纜、橡膠絕緣電力電纜、阻燃電力電纜、耐火電力電纜、架空絕緣電纜。油浸絕緣電力電纜，是歷史最優(yōu)久、運用最廣和最常用的一種電纜。交聯(lián)電纜的性能特點電纜絕緣是將高壓電極與地電極可靠隔離的關鍵構造，接受任務電壓及各種過電壓長期作用，因此具有長期穩(wěn)定性能的絕緣是保證整個電纜完成輸電義務的最重要部分。電纜技術的提高主要由絕緣技術的提高所決議。從消費到運轉，絕大部分實驗丈量工程都是針對監(jiān)測各種絕緣性能為目的的。作為近年來廣泛運用的交聯(lián)電纜的絕緣，是由單一介質交聯(lián)聚乙烯〔XLPE〕構成，它的主要優(yōu)點是：1)優(yōu)良的電氣性能：耐電強度高(長期工頻擊穿強度20～30MV/m，沖擊擊穿強度40～65MV/m)，損耗小(工頻時tgδ=0.0002～0.001)，介電常數(shù)小〔2.3～2.5〕；〔注：空氣的工頻擊穿強度為1.7～2.1MV/m，也是部分放電起始場強〕2)耐熱性能好〔延續(xù)任務溫度90℃〕，因此載流量較大；3)不受落差限制。因此，對于超高壓長間隔輸電非常有利。但它也有明顯的缺陷：1)耐部分放電性能差，受雜質和氣隙及水份的影響很大，在這些缺陷處易產(chǎn)生部分電場集中，發(fā)生部分放電，呵斥不可恢復的永久性損壞。2)熱膨脹系數(shù)大，熱機械力效應嚴重。所以，交聯(lián)電纜的消費特別強調純真，尤其是高壓超高壓電纜的質量更是由資料的純真度決議的。對于交聯(lián)電纜附件，除了構造設計正確合理外，最重要的問題也