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【干货】了解电力电缆,此文足矣(人气:) 
来源:杭州电缆厂 作者:杭州电缆厂 发布时间:2017-06-23
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电力电缆的基本知识
在金属线芯上进行绝缘挤包缠绕,用防护材料进行屏蔽、密封,能够传输电能的特殊导线。主要包括线芯、绝缘、防护、密封。

按照电压等级分类
低压电力电缆:3kV及以下;
中压电力电缆:6kV~35kV;
高压电力电缆:66kV~110kV;
超高压电力电缆:220kV~500kV;
特高压电力电缆:750kV;1000kV。

按照绝缘材料划分电缆类型
1、交联聚乙烯绝缘电缆
2、聚氯乙烯(PVC)绝缘电缆
3、聚乙烯(PE)绝缘电缆
4、橡胶绝缘电缆
5、粘性油纸绝缘电缆
6、不滴流油纸绝缘电缆
7、充油电缆
8、充气电缆

电力电缆规格型号的含义
比如:ZR-YJY22-8.7/10kV-3×240
① 前半部分表示型号:ZR-YJY22
阻燃 交联聚乙烯绝缘 铜芯 聚乙烯内护套 双层钢带铠装 聚氯乙烯外护套。
② 后半部分表示规格:8.7/10kV-3×240
电缆设计的相电压U0为8.7kV;电缆设计的线电压U为10kV ;三个线芯,每芯标称截面为240㎜2。
电缆网中的两个电压概念
① 电力系统电压:电力系统正常运行时的额定电压。如220V、380V、10kV、35kV、110kV、220kV、500kV等。
② 电缆产品电压:表示为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:相电压;U:线电压;Um:设备可承受的“最高系统电压”的最大值(最高电压)。

电力电缆的基本结构
线芯
① 作用是用来传输电能,常用材料为铜、铝。
② 截面积(计量单位平方毫米):为了便于制造和使用电缆的截面采取标准系列规格,我国的规定是: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 线芯结构:采取多根细丝绞合成束,之后经过模具进行压紧,使紧压系数从0.73提高到0.9以上,有利于进行压接连接。
④ 电缆导体电阻:导体本身具有电阻,通过电流时会发热,其温升数值是限制电缆载流量的关键因素。我们希望导体的电阻越小越好。

导体屏蔽层(也称内屏蔽层、内半导电层)
① 导体屏蔽层是挤包在电缆导体上的非金属层,与导体等电位,体积电阻率为100~1000Ω?m。与导体等电位。
② 一般情况3kV及以下低压电缆没有导体屏蔽层,6kV及以上的中高压电缆都必须有导体屏蔽层。
③ 导体屏蔽层主要作用:消除导体表面的坑洼不平;消除导体表面的尖端效应;消除导体与绝缘之间的孔隙;使导体与绝缘之间紧密的接触;改善导体周边的电场分布;对于交联电缆导体屏蔽层还具有抑制电树生长和热屏蔽作用。

绝缘层(也称主绝缘)
① 电缆主绝缘具有耐受系统电压的特定功能,在电缆使用寿命周期内,要长期承受额定电压和系统故障时的过电压,雷电冲击电压,保证在工作发热状态下不发生相对地或相间的击穿短路。因此主绝缘材料是电缆的质量关键。
② 交联聚乙烯是一种良好的绝缘材料,现在得到广泛的应用,其颜色为青白色半透明。其特性是:较高的绝缘电阻;能够耐受较高的工频、脉冲电场击穿强度;较低的介质损失角正切值;化学性能稳定;耐热性能好,长期允许运行温度90℃;良好的机械性能,易于加工和工艺处理。

绝缘屏蔽层(也称外屏蔽层、外半导电层)
①  绝缘屏蔽层是挤包在电缆主绝缘上的非金属层,其材料也是交联材料,具有半导电的性质,体积电阻率为500~1000 Ω?m。与接地保护等电位。
② 一般情况3kV及以下低压电缆没有绝缘屏蔽层,6kV及以上的中高压电缆都必须有绝缘屏蔽层。
③ 绝缘屏蔽层的作用:电缆主绝缘与接地金属屏蔽之间的过渡,使之有紧密的接触,消除绝缘与接地导体之间的孔隙;消除接地铜带表面的尖端效应;改善绝缘表面周边的电场分布。
④ 绝缘屏蔽按照工艺分为可剥离型和不可剥离型,一般中压电缆,35kV及以下采用可剥离型,好的可剥离绝缘屏蔽具有良好的附着力,剥离后没有半导电颗粒残留。110kV及以上采用不可剥离型。不可剥离型屏蔽层与主绝缘的结合更紧密,施工工艺要求更高。

金属屏蔽层
① 金属屏蔽层包裹在绝缘屏蔽层外,金属屏蔽层一般采用铜带或铜丝,它是将电场限制在电缆内部,保护人身安全的关键结构。也是保护电缆免受外界电气干扰的接地屏蔽层。
② 在系统发生接地或短路故障时,金属屏蔽层是短路接地电流的通道,其截面积应根据系统短路容量、中性点接地方式计算确定,一般10kV系统计算屏蔽层截面积推荐不小于25平方毫米。
③ 在110kV及以上电缆线路中金属屏蔽层是由金属护套构成,既有电场屏蔽作用还有防水密封功能,同时还兼有机械保护功能。
④ 金属护套的材料和结构一般采用波纹铝护套;波纹铜护套;波纹不锈钢护套;铅护套等。另外有一种复合护套,是采用铝箔贴在PVC、PE护套内的结构,在欧美的产品中使用较多。

铠装层
① 在内衬层外缠绕有金属铠装层,一般采用双层镀锌钢带铠装。其作用是保护电缆内部,防止在施工、运行过程中机械外力对电缆的损伤。也兼有接地防护的作用。
② 铠装层有多种结构,如钢丝铠装,不锈钢铠装,非金属铠装等,用于特殊电缆结构。
外护套
① 这是电缆最外边的保护,一般采用聚氯乙烯(PVC)聚乙烯(PE),都是绝缘材料,采用挤包成形。按照技术要求,一般采用的是阻燃聚氯乙烯(PVC)。适应冬季寒冷和夏季炎热的要求,不开裂,不软化。
② 外护套主要的作用是密封防止水分侵入,保护铠装层不受腐蚀,防止电缆故障引发的火灾扩大。
③ 在外护套上还打印有电缆的特性信息,如规格、型号、生产年份、制造厂、连续计米长度等。

电力电缆的包装、运输、保管
1、电缆的包装需要使用电缆盘,有铁盘、木盘和铁框木盘,盘的外径对运输、保管的成本影响较大,用于10kV及以下电缆的盘径以3.2米以下为宜,盘宽以不超过2.2米为好,对于超过3.5米的要用特殊的运输车。
2、每盘电缆的重量与电缆的规格型号和长度有关,一般中低压电缆单盘长度在500米左右,重量在3-10吨。
3、在运输装卸过程中,不应使电缆及电缆盘受到损伤。严禁将电缆盘直接由车上推下。电缆盘不应平放运输、平放贮存。
4、运输或滚动电缆盘前,必须保证电缆盘牢固,电缆绕紧。滚动时必须顺着电缆盘上的箭头指示或电缆的缠紧方向。
5、电缆在运输、保管中封头应进行保护,可靠密封,防止受潮进水。当外观检查有怀疑时,应进行受潮判断或试验。保管中封头有损坏应立即处理。
6、电缆保管应集中分类存放,并应标明型号、电压、规格、长度。电缆盘之间应有通道。地基应坚实,当受条件限制时,盘下应加垫,存放处不得积水。当电缆盘有损坏时,应及时更换。
7、充油电缆在运输、保管中应保持压力油箱、油管、阀门和压力表完好。保管期应经常检查油压,并作记录,油压不得降至最低值。当油压降至零或出现真空时,应及时处理。

电力电缆终端、接头的基本知识
按安装位置电缆接头分类
1、电力电缆终端头:终端头的作用是装配到电缆线路的首末端,用以完成与其他电气设备连接的装置;细分有户外终端头、户内终端头、肘型终端头、GIS终端头、变压器终端头;
2 、电力电缆中间接头:中间接头的作用是电缆与电缆之间相互连接的一种装置。细分有直通式接头、绝缘接头、分支接头、异形接头。

电力电缆终端按技术工艺分类
电力电缆终端
1、长沙头:用于油浸纸铅包电缆户外终端。
2、热缩终端:工艺较简单,价格低,环境、人员影响相对小 ,密封不良,抱紧力差。
3、冷缩终端:使用硅橡胶,弹性好,抱紧力密封好,一体化生产,容易保证安装质量,现场安装方便,相比价格高。
4、硅橡胶预制终端:结构与冷缩终端相似,没有在工厂预扩张,安装尺寸要求严格,抱紧力密封不稳定,相比价格适中。
5、瓷套式终端:工艺成熟,对环境、人员要求高,笨重。
6、干式终端:终端内不需要充绝缘油的产品。

电力电缆接头的基本工艺要求
通常电力电缆接头工作中要进行的工艺操作可归纳为四类:
1、导体连接
2、绝缘增强
3、电场均衡
4、屏蔽密封

电力电缆终端头外绝缘的要求
电力电缆终端头外绝缘材料主要分为两种:无机材料和有机材料;
无机材料主要有瓷、玻璃等;
有机材料主要有橡胶、环氧树脂、交联聚乙烯等;                              
 
电力电缆附件标准与试验  
电力电缆附件的设计与生产应遵循相关的国际标准,国家标准及行业标准。
a.中低压附件标准:IEC60502,GB12706,JB8144(原GB11033)
b.高压附件标准:IEC60840,IEC60859,IEC62067,GB11017,GB18890
c.金具标准:GB14315

电力电缆附件的试验
主要试验:分型式试验、抽样试验、出厂试验和交接试验等
a.  1min工频:检验附件的耐压质量水平;
b.  局部放电:检验附件材料内部是否存在气隙;
c.  循环试验:考核附件材料老化水平;
d.  冲击试验:考核耐受过电压的能力;
e.  直流耐压:考核以上试验后的绝缘水平;
f.  盐雾试验(潮湿试验):检验附件外绝缘耐污秽水平;
g.  密封试验:考核附件的防水防潮水平;
h. 机械性能试验:考核附件承受外力,内部膨胀压力及电动力的能力

电力电缆质量到货检测
目前检测中心电缆常规检测项目及目前检测中心常规检测项目包括:
结构尺寸检查;
导体直流电阻;
绝缘热延伸;
如有特殊要求,还需进行电缆的成束燃烧试验。

检测中心电缆常规检测项目
结构尺寸检查:检查电缆各部分材质、结构、直径、偏心度、厚度等是否符合标准。

导体直流电阻:检查电缆线芯的材质和截面,通过直流电阻换算是检查线芯的物理截面积是否符合标准,同时检查线芯表面是否受潮氧化等。

绝缘热延伸试验:针对交联聚乙烯绝缘材料的检查,电缆主绝缘的交联度是考察其绝缘原材料质量和交联工艺是否达标。绝缘热延伸不合格,则反映电缆成品绝缘性能不良,可能造成电缆在长时间运行的过程中发生加速老化变形,最终形成击穿。

电力电缆绝缘理论基础
放电是造成绝缘击穿的重要原因。
什么是放电?
在两个有电位差的导体之间,当绝缘材料性能下降,两个导体间产生了电子能量的迁移,比如高压火线与地线间的打火就是放电,完全的放电是放电的瞬时在两个电极间形成了完整的电弧通道。


   


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