10KV高壓電纜課件

1、電纜公司技術(shù)部,電纜基礎(chǔ)知識,一、什么是電纜？ 電纜是指外包絕緣的絞合線芯。 二、電纜的作用是什么？ 電纜的作用傳輸和分配電能. 三、電纜線路的優(yōu)缺點 優(yōu)點：1.電纜敷設(shè)在地下，基本上不占用地面空間。 2.供電可靠性高。 3.適用于特殊地方。對于跨度大，不宜架設(shè)架空線的過江、過河線路多采用電纜；為了避免架空線對船舶通航或無線電造成干擾，也多采用電纜；有的國防和軍事工程，為了避免目標暴露,基本概念,基本概念,缺點：1.建設(shè)投資費用較高 2.電纜線路一旦發(fā)生事故，故障側(cè)尋和修復(fù)時間比較長 3.電纜不容易分支 4.城市地下管線越來越多，特別是燃氣管線對電纜（溝）隧道安全運行構(gòu)成嚴重威脅,電壓等級不同

2、，其結(jié)構(gòu)不同。但歸納起來電纜的結(jié)構(gòu)分為四部分：導(dǎo)體、絕緣層、屏蔽層和保護層,高壓電纜結(jié)構(gòu),四、交聯(lián)聚乙烯電纜的結(jié)構(gòu),基本概念,1.導(dǎo)體（線芯） 銅導(dǎo)體和鋁導(dǎo)體，作用就是傳輸電能。一般由具有高電導(dǎo)系數(shù)和加工性能好的技術(shù)材料制成。高導(dǎo)電系數(shù)可以減小導(dǎo)體損耗，加工性能好便于線芯拉制和絞合等加工。 電纜的生產(chǎn)和敷設(shè)過程中，經(jīng)常需要彎曲，為滿足電纜的柔軟性和可曲度的要求，較大截面電纜導(dǎo)體由多根較小直徑的導(dǎo)體絞合而成。10KV及以上交聯(lián)聚乙烯電纜，均采用圓形規(guī)則絞合導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。 導(dǎo)體線芯的大小按照橫面積計算。比如高壓XLPE絕緣電纜，常用的線芯截面有300，400,630,1000，1200，1600,20

3、00,等。對于大截面導(dǎo)體，為了減小集膚效應(yīng)，應(yīng)采用分割導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。（800作為分界線,2，4 內(nèi)、外半導(dǎo)電屏蔽層 半導(dǎo)電屏蔽層是電阻率很低且較薄的半導(dǎo)電層，它是改善電纜絕緣內(nèi)電力線分布的一項措施，內(nèi)屏蔽也稱為導(dǎo)體屏蔽，外屏蔽稱為絕緣屏蔽。導(dǎo)體屏蔽是包覆在導(dǎo)體上的非金屬或金屬電氣屏蔽，它與被屏蔽的導(dǎo)體等電位，并與絕緣層良好接觸，使導(dǎo)體和絕緣界面表面光滑，消除界面處空隙對電性能的影響，避免在導(dǎo)體與絕緣層之間發(fā)生局部放電。 3.絕緣層 交聯(lián)聚乙烯，簡稱XLPE，起絕緣的作用。這種絕緣材料要求應(yīng)具備的主要性能包括： 高的擊穿場強（脈沖、工頻、操作波）；低的介質(zhì)損耗角正切；相當高的絕緣電阻；優(yōu)良的耐樹枝（

4、移滑）放電、局部放電性能；具有一定的柔軟性和機械強度；絕緣性能長期穩(wěn)定等。 5.緩沖層 分為兩層：半導(dǎo)電阻水帶、銅絲布,6.皺紋鋁護套 徑向阻水、機械保護、滿足短路電流和靜電屏蔽的作用。 7.瀝青 防止皺紋鋁護套受到腐蝕 8.外護套 保護電纜免受外界雜質(zhì)和水分的侵入，以及外力直接損壞電纜，因此它的質(zhì)量對電纜的使用壽命有很大的影響。 9.石墨 石墨涂層作為外護套試驗用電極,中低壓電纜結(jié)構(gòu),電纜命名和型號,高壓電纜命名 1.代號 銅導(dǎo)體T 鋁導(dǎo)體L 交聯(lián)聚乙烯絕緣YJ 皺紋鋁護套LW 鉛護套Q 縱向阻水結(jié)構(gòu)Z 聚氯乙烯外護套02 聚乙烯外護套03 阻然ZR 低煙低鹵DD 低煙低鹵阻然DDZR,2.

5、型號,YJLW02 YJLW03 YJLW02-Z YJLW03-Z ZR-YJLW02 ZR-YJLW03 DD-YJLW02 DD-YJLW03 DDZR-YJLW02 DDZR-YJLW03,3.產(chǎn)品的規(guī)格： 用額定電壓、導(dǎo)體芯數(shù)和導(dǎo)體截面積表示。 4.電纜的表示方法: 電纜用型號、規(guī)格和標準編號表示 舉例：額定電壓64/110kV、單芯、銅導(dǎo)體、標稱截面積為800mm2、交聯(lián)聚乙烯絕緣、皺紋鋁護套、聚乙烯外護套電力電纜，表示為： YJLW03 64/110kV 1800 mm2 GB/T 11017.2-2002,又例如：YJLV22-8.7/10 3X120 GB/T12706.2-

6、2008 鋁芯交聯(lián)聚乙烯絕緣銅帶屏蔽鋼帶鎧裝聚氯乙烯外護套電力電纜，額定電壓為8.7/10KV，三芯，標稱截面積120mm2,各類護層（套）常用材料特性,聚氯乙烯（PVC） 優(yōu)點：采用聚氯乙烯做外護套，加工方便； 電纜柔軟，容易彎曲； 阻燃性能優(yōu)良； 耐氣候和耐化學(xué)腐蝕性好,缺點：燃燒時釋放HCL等有毒氣體，并伴有濃煙,各類護層（套）常用材料特性,聚乙烯（PE） 按密度分為：高密度PE 、中密度PE 、線性低密度PE 聚乙烯阻水性能好， 不含鹵族元素，但是阻燃性能不好， 采用低密度PE材料時，其機械性能與PVC相當。采用高密度PE材料時電纜機械性能好，但電纜結(jié)構(gòu)彎曲性欠佳。如采用價格較貴的線性

7、低密度PE，仍屬ST7型，具有高密度PE的機械特性，且具有較好的彎曲性能,熱塑彈性護套 包括氯丁橡膠和氯磺化聚乙烯等熱塑彈性一體材料，護套柔軟，且耐磨性也很好，產(chǎn)品表面也很光潔,各類護層（套）常用材料特性,外護套除了對PE和PVC的選擇外，還有一些特殊要求，如：阻燃，防白蟻等,對于阻燃電纜，分為含鹵阻燃電纜和無鹵低煙阻燃電纜兩大類。 含鹵阻燃電纜的外護套全部或部分采用含鹵的聚氯乙烯（PVC）阻燃材料，因為具有良好的阻燃性能，但是在電纜在燃燒時會釋放具有腐蝕性的鹵酸氣體，大大妨礙消防工作，因此在認可密度較高的公眾場所宜選用無鹵阻燃電纜。在人口密度較小的作業(yè)區(qū)可以任選一種阻燃電纜,無鹵低煙阻燃電纜

8、與含鹵阻燃電纜相比，有低腐蝕，低煙的優(yōu)點，但是電性能及機械性能明顯降低,電力電纜敷設(shè),電纜敷設(shè)的基本要求 1.電纜的路徑選擇 GB50127-2007對電纜路徑的選擇有一下規(guī)定 （1）應(yīng)避免電纜遭受機械性外力、過熱、腐蝕等危害。 （2）滿足安全要求條件下，應(yīng)保證電纜路徑最短。 （3）應(yīng)便于敷設(shè)、維護。 （4）宜避開將要挖掘施工的地方。 2.電纜彎曲半徑要求 交聯(lián)電纜在敷設(shè)時涉及到方向的改變，其轉(zhuǎn)彎半徑應(yīng)滿足電纜允許彎曲半徑要求。電纜材料和結(jié)構(gòu)特性決定了電纜承受彎曲有一定的限度，過度的彎曲將造成絕緣層和護套的損傷，甚至使該段電纜完全被破壞。因此，在電纜敷設(shè)規(guī)程中，根據(jù)電纜絕緣材料和護層結(jié)構(gòu)不同，

9、規(guī)定了以電纜外徑的倍數(shù)作為最小彎曲半徑，對交聯(lián)聚乙烯電纜，其允許彎曲半徑如下表,電纜允許最小彎曲半徑(表中D為電纜外徑,3.電纜敷設(shè)溫度的要求 由于電纜的絕緣在低溫時會變脆，所以施放電纜時應(yīng)注意溫度的限制。XLPE電纜的允許敷設(shè)最低溫度為0攝氏度。電纜的敷設(shè)溫度最好高于5攝氏度。 4.電纜排列 為了避免電纜間的相互影響，滿足安全運行的要求，便于維護，一般電纜在架上的排列應(yīng)滿足以下要求。 （1）電纜在支架、托架上從上到下排列順序一般為：從高壓到低壓，從強電到弱電，從主回路到次要回路，從近處到遠處。 （2）同一支（托）架電纜排列以少交叉為原則，一般為近處在兩邊，遠處放中間，必須交叉時應(yīng)盡量在始端處

10、進行。電纜相互間應(yīng)有一倍電纜外徑的空隙。 （3）支架層數(shù)受通道空間限制時，35KV及以下的相鄰電壓等級電纜，可排列于同一支架上。 （4）同一重要回路的工作與備用電纜實行耐火分隔時，用配置在不同層的支架上,電纜敷設(shè)方式 直埋敷設(shè) 排管敷設(shè) 電纜溝敷設(shè) 隧道敷設(shè) 橋架敷設(shè) 水底敷設(shè),1.直埋敷設(shè) 直埋敷設(shè)是電纜敷設(shè)安裝辦法中最簡單、費用最少的一種，施工方便，不需要大量的前期土建工程，施工周期短，并且投資相對較好，散熱好，能有效的防火和可燃氣體的損傷。缺點是不能有效防止外來機械損傷和土壤中的酸堿腐蝕、白蟻和鼠害；電纜故障恢復(fù)和更換電纜需重新開挖路面，不便于檢修和擴容。 2.排管敷設(shè) 將電纜敷設(shè)與預(yù)先

11、排好的電纜排管中的安裝方式稱為電纜排管敷設(shè)。采用此種方式敷設(shè)，電纜受外力破壞的影響小，占地少，能承受大的負荷，電纜敷設(shè)無相互影響。適用于交通繁忙、地下走廊擁擠、并列敷設(shè)電纜較多地段。為便敷設(shè)每隔一段距離應(yīng)設(shè)工井。其缺點是：管道建設(shè)費用較大，不易彎曲，電纜熱收縮會引起金屬護套的疲勞，施工復(fù)雜，電纜敷設(shè)、檢修和更換不方便，當管道內(nèi)電纜或工井內(nèi)接頭發(fā)生故障時，需更換兩座工井之間的整段電纜，費用較高，且因散熱不良對電纜載流量有一定的影響,3.電纜溝敷設(shè) 電纜溝采用鋼筋混凝土或磚砌結(jié)構(gòu)，蓋板采用預(yù)制鋼筋混凝土，電纜溝具有投資相對較小、占地少、走向靈活且能容納較多電纜，便于電纜敷設(shè)、故障電纜更換、電纜擴容

12、、電纜事故查找及定點等優(yōu)點。缺點是溝內(nèi)空間小檢修維護不變，容易積水，對采用此方式敷設(shè)電纜還需要做好防火防爆措施等。 4.電纜隧道敷設(shè) 電纜隧道能容納大量電纜，具有敷設(shè)、檢修和更換電纜方便等優(yōu)點。缺點是投資大、耗材多，易積水，對防火、可燃氣體爆炸要采取可靠措施，運行費用較高,電纜防火措施 對于交聯(lián)聚乙烯電纜，XLPE材料本身為易燃材料，在電流存在情況小，即使采用阻燃護套也一樣會燃燒。因此，防火措施非常重要，通?？刹捎玫拇胧┌ǎ?（1）為防止電纜著火后使整條線路延燃和漫延到其他重要部門，在電纜穿過豎井、墻壁、樓板或進入電氣盤、柜的引洞處，用防火堵料密實堵封。 （2）在重要電纜溝和隧道中，要求分段

13、（一般為200米）或用軟質(zhì)耐火材料設(shè)置防火墻，豎井中每隔7m設(shè)置防火隔層。 （3）對重要回路的電纜，可單獨敷設(shè)于專門的溝道中或耐火封閉槽盒內(nèi)，或?qū)ζ涫┘臃阑鹜苛霞胺阑鸢鼛А?（4）在電纜接頭兩側(cè)及相鄰電纜2-3m長區(qū)段，增加防火涂料或防火包帶。 （5）對于在外部火勢作用一定時間內(nèi)維持通電電纜的，應(yīng)選用耐火性材料。 除此之外，電纜隧道內(nèi)還可施放滅火裝置和報警器,電纜附件,電纜終端和電纜接頭統(tǒng)稱為電纜附件，它們是電纜線路中必不可少的組成部分。電纜終端是安裝在電纜線路末端，具有一定的絕緣和密封性能，用以將電纜與其他電氣設(shè)備相連接的電纜附件。電纜接頭是安裝在電纜與電纜之間，使兩根及以上電纜導(dǎo)體聯(lián)通，并

14、具有一定絕緣、密封性能的附件。下面框圖對35kV及以下中低壓電纜和110kV及以上交聯(lián)電纜附件分類進行了較為全面的概括,35KV及以下電纜附件分類圖,110KV及以上XLPE電纜附件分類,附件安裝類別 中間接頭安裝 終端頭安裝 交叉互聯(lián)箱安裝 護套接地箱,電纜附件的基本要求 電纜中間接頭盒終端頭，一般來說，是整個電纜線路的薄弱環(huán)節(jié)。根據(jù)我國各地電纜事故統(tǒng)計，約有70%的事故發(fā)生在終端頭和中間接頭上，而接頭所占比例更高。由此可見確保電纜接頭的質(zhì)量，對電纜線路的安全運行意義很大。對電纜接頭的制作基本要求大致歸為以下幾點： （1）導(dǎo)體連接良好。 （2）絕緣可靠。 （3）密封良好。 （4）足夠的機械強

15、度。 除了上述基本要求之外，還要盡可能考慮到結(jié)構(gòu)簡單、體積小、材料省、安裝維護簡便，并且兼顧到造型美觀,電纜附件制作對作業(yè)環(huán)境的要求 1.作業(yè)環(huán)境溫度在0攝氏度以上，相對濕度80%以下； 2.有合適的操作場地，施工現(xiàn)場干凈，附件不能沾染塵土； 3.嚴禁在雨、雪、暴風(fēng)天氣施工； 4.夜間施工要求有足夠的照明和警示路人光亮標志； 5.高空作業(yè)應(yīng)搭好平臺，施工部位上方搭設(shè)好帳篷,附件安裝作業(yè) 流程 構(gòu)架安裝 工作房搭建 附件材料清點 電纜相位核對 中間接頭安裝 終端頭安裝 SF6終端氣體處理 交叉互聯(lián)箱安裝、測試 護套接地箱安裝、測試,電纜頭制作 安裝前準備 開線、加溫處理 絕緣體打磨 接線管壓接

16、屏蔽處理 主體組裝 外殼安裝,電纜中間接頭制作過程,剝?nèi)ネ庾o套,電纜加溫,電纜工程交接驗收,電纜線路工程屬于隱蔽工程，它的驗收貫穿于整個施工過程。認真做好電纜線路驗收，不僅是保證電纜線路施工質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，而且是電纜網(wǎng)絡(luò)安全可靠運行的有力保障。因此，為保證電纜線路安裝工程的施工質(zhì)量，促進電纜線路施工技術(shù)水平的提高，確保電纜線路安全運行，施工部門、監(jiān)理部門和運行部門都必須嚴格按驗收標準進行全過程監(jiān)控和投運前竣工驗收。 電纜工程驗收可分為中間過程驗收和竣工驗收兩個環(huán)節(jié)。 中間過程驗收主要有監(jiān)造、隱蔽工程驗收、跟蹤驗收三個環(huán)節(jié)。 （1,電力電纜投入運行以后，不僅要進行故障維修，還應(yīng)加強運行維護和管理

17、，檢查出來的缺陷及在預(yù)防性試驗中發(fā)現(xiàn)的問題，都要采取對策予以即使消除。 電纜線路的運行維護工作必須貫徹“安全第一，預(yù)防為主，綜合治理”的方針，應(yīng)加強對電纜線路的巡視檢查、運行檢修，提高電纜線路的健康水平，保證安全運行。 電力電纜線路維護內(nèi)容 電纜運行中發(fā)現(xiàn)的缺陷，應(yīng)按照缺陷類別安排消除。巡視中發(fā)現(xiàn)的必須停電處理的緊急情況缺陷應(yīng)立即安排消除，對不應(yīng)需要緊急處理的缺陷，可結(jié)合線路計劃安排停電檢修。 1.戶內(nèi)電纜終端頭的維護 裝置在戶內(nèi)的電纜終端頭，結(jié)構(gòu)比較簡單，運行條件也比較好，一般的維護工作包括,電纜線路的維護,1)清掃終端頭，檢查有無電暈放電痕跡 (2) 檢查終端頭引出線接觸是否良好 (3)核

18、對線路名稱及相位顏色 (4)檢查支架及電纜鎧裝，涂刷油漆以防腐蝕 (5)檢查接地情況是否符合要求 2.戶外電纜終端頭的維護 裝置在戶外的電纜終端頭，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，運行條件較差，一般的維護工作包括： (1)清掃終端頭及瓷套管，檢查盒體及瓷套管有無裂紋，瓷套管表面有無放電痕跡 (2)檢查終端頭引出線是否接觸良好，特別是銅、鋁接頭有無腐蝕現(xiàn)象 (3)核對線路名稱及相位顏色 (4)檢查電纜保護管及桿上抱箍是否完整齊全 (5)檢查接地情況是否符合要求,3.隧道、電纜溝、人孔井、排管的維護 (1)檢查門鎖是否開閉正常，門縫是否嚴密，各進出口、通風(fēng)口防小動物進入的設(shè)施是否齊全，出入通道是否暢通。 (2)檢查

19、隧道、人孔井內(nèi)有無滲水、積水，有積水要排除，并將滲漏處修復(fù) (3)檢查隧道、人孔井電纜在支架上有無擱傷或蛇形擦傷，支架有無脫落現(xiàn)象 (4)檢查隧道、人孔井內(nèi)電纜及接頭情況，應(yīng)特別注意的電纜和接頭有無漏油，接地是否良好，必要時應(yīng)測量接地電阻和電纜的電位，防止電蝕 (5)清掃電纜溝和隧道，抽出井內(nèi)積水，清楚淤泥 (6)檢查人孔井井蓋和井內(nèi)通風(fēng)情況，井體有無 沉降和裂縫 (7)檢查隧道內(nèi)防水設(shè)備、通風(fēng)設(shè)備是否完善正常，并記錄室溫 (8)疏通備用電纜排管，核對線路名稱 (9)檢查防火門和各類防火封堵是否嚴密，防火包帶和防火漆是否完整,4.電纜分支箱的維護 具體維護內(nèi)容如下: (1)檢查電纜分支箱的底腳

20、螺栓固定情況，對銹蝕的外殼安排噴漆除銹工作，檢查雨水有無進入箱內(nèi) (2)檢查分支箱通氣孔是否堵塞，通風(fēng)百葉窗是否完好，清掃箱內(nèi)灰塵 (3)檢查箱內(nèi)電氣設(shè)施整齊與否，電纜終端引線接頭與箱內(nèi)開關(guān)連接是否脫落 (4)檢查由纜溝引入分支箱的電纜轉(zhuǎn)彎處電纜有無磨損 (5)電纜分支箱鎖具和各類標識是否齊全醒目，檢查有無臨時動力線從分支箱引出 (6)檢查和清理分支箱周圍的易燃易爆物，檢查防火設(shè)施，及時更換過期滅火器材,5.電纜線路附屬設(shè)備維護 電纜線路附屬設(shè)備需定期檢查與維護如下： (1)金具如銹蝕較嚴重應(yīng)更換 (2)裝有自動溫控機械通風(fēng)設(shè)施的場所，應(yīng)定期檢查排風(fēng)機的運轉(zhuǎn)情況、電動機絕緣電阻、控制系統(tǒng)繼電器

21、的動作情況，自動合閘裝置的機械動作情況以及表計情況等 (3)裝有自動排水系統(tǒng)的人孔井、隧道等，應(yīng)定期檢查水泵運轉(zhuǎn)是否正常，排風(fēng)進出口是否暢通，電動機控制系統(tǒng)動作準確性、絕緣電阻數(shù)值以及表計情況等 (4)應(yīng)按周期對電纜護層保護器、引流線和其他接地裝置進行檢查，確認是否完好，接地電阻是否合格。電纜護層保護箱和交叉互聯(lián)箱應(yīng)結(jié)合停電 進行清掃，檢查，確保無積水、灰塵，密封良好,6.電纜線路的維護 電纜線路的事故，多數(shù)因外力損壞機械而造成。為了防止電纜線路的外力損壞，必須落實防外力破壞的各項措施 （1）經(jīng)運行部門同意在電纜線路保護范圍內(nèi)進行施工的工程，由運行部門通知運行班組到現(xiàn)場監(jiān)護。監(jiān)護人員應(yīng)向施工單位介紹電纜線路的走走埋設(shè)深度等，并按電纜線路的防護要求，指導(dǎo)施工人員做好電纜線路的臨時保護措施 （2）未經(jīng)運行部門同意在電纜線路保護范圍內(nèi)進行施工的工程，巡視人員應(yīng)立即制止施工部門的施工，并上報運行部門。 （3）經(jīng)運行部門同意必須挖掘而暴露的運行中的電纜，應(yīng)加護罩，并派人在現(xiàn)場監(jiān)護，監(jiān)護人員在施工過程中不得離開現(xiàn)場。施工完畢，監(jiān)護人員應(yīng)認真檢