版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進(jìn)行舉報或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡介
第三章電力電纜基礎(chǔ)知識電力電纜的作用及特點1電力電纜種類和結(jié)構(gòu)2電力電纜型號和應(yīng)用場合3電力電纜的材料4電力電纜絕緣理論5電力電纜線路設(shè)計知識61h第三章電力電纜基礎(chǔ)知識電力電纜的作用及特點1電力電纜種類第一節(jié)電力電纜的作用和特點電纜:用一根或多根導(dǎo)線經(jīng)過絞合制作成導(dǎo)體線芯,再在導(dǎo)體上施以相應(yīng)的絕緣層,外面包上密封護(hù)套,如鉛護(hù)套、鋁護(hù)套、銅護(hù)套、不銹鋼護(hù)套或塑料、橡膠護(hù)套的導(dǎo)線。電纜的分類:電力電纜和控制電纜。電纜線路的三種類型:地下輸配電線路;水下輸配電線路;空中輸配電線路。2h第一節(jié)電力電纜的作用和特點電纜:用一根或多根導(dǎo)線經(jīng)過絞合制電纜線路的主要優(yōu)點占用地面和空間少;供電安全可靠;觸電可能性?。挥欣谔岣唠娏ο到y(tǒng)的功率因數(shù);運行、維護(hù)工作簡單方便;有利于美化城市,具有保密性。3h電纜線路的主要優(yōu)點占用地面和空間少;3h電力電纜的適用場合輸電線路密集的發(fā)電廠和變電站,位于市區(qū)的變電站和配電所。國際化大都市,現(xiàn)代大、中城市的繁華市區(qū)、高層建筑區(qū)和主要道路。建筑面積大、負(fù)荷密度高的居民區(qū)和城市規(guī)劃不能通過架空線的街道或地區(qū)。重要線路和重要負(fù)荷用戶。重要風(fēng)景名勝區(qū)。4h電力電纜的適用場合輸電線路密集的發(fā)電廠和變電站,位于市區(qū)的變電力電纜的缺點一次性投資費用大;線路不易變更;線路不易分支;故障測尋困難、修復(fù)時間長;電纜接頭附件的制作工藝要求高、費用高;5h電力電纜的缺點一次性投資費用大;5h電力電纜電壓等級電網(wǎng)電壓等級:220/380V,3、6、10、35、110、220、330、500、750、1000kV。配電電壓:低壓配電380/220V、中壓配電10kV、高壓配電35~110kV。輸電電壓:特高壓輸電1000kV及以上;超高壓輸電330kV及以上;高壓輸電220kV。低壓電纜(1KV);中壓電纜(6-35KV);高壓電纜(110KV);超高壓電纜(220-500KV)6h電力電纜電壓等級電網(wǎng)電壓等級:220/380V,3、6、1第二節(jié)電力電纜種類和結(jié)構(gòu)一、電力電纜的種類:電纜的電壓等級:0.6/1、1/1、3.6/6、6/6、6/10、8.7/10、8.7/15、12/15,12/20,18/20,18/30、21/35、26/35、36/63、48/63、64/110、127/220、190/330、290/500kv共19種。0.6/1、3.6/6、6/10、21/35、36/63、64/110、127/220kV共7種,用于變壓器中性點直接接地且每次接地故障持續(xù)時間不超過lmin的三相電力系統(tǒng)。1/1、6/6、8.7/10、26/35、48/63kV的電纜適用于變壓器中性點不接地或非直接接地且每次接地故障持續(xù)時間一般不超過2h、最長不超過8h三相電力系統(tǒng)。7h第二節(jié)電力電纜種類和結(jié)構(gòu)一、電力電纜的種類:7h電力電纜標(biāo)稱截面積標(biāo)稱截面(27種):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、2000、2500。高壓和超高壓電力電纜標(biāo)稱截面(11種):240、300、400、500、630、800、1000、1200、1600、2000、25008h電力電纜標(biāo)稱截面積標(biāo)稱截面(27種):1.5、2.5、4、6電力電纜的芯數(shù)導(dǎo)體芯數(shù):單芯、二芯、三芯、四芯和五芯單芯電纜:常用于傳送直流電、單相交流電和三相交流電,一般中、低壓大截面的電力電纜和高壓、超高壓電纜多為單芯。二芯電纜:用于傳送直流電或單相交流電。三芯電纜:35kV及以下中小截面積的電纜線路中四芯和五芯電纜:多用于低壓配電線路。9h電力電纜的芯數(shù)導(dǎo)體芯數(shù):單芯、二芯、三芯、四芯和五芯9h電力電纜的絕緣分類擠包絕緣電力電纜: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。油浸紙絕緣電力電纜:普通黏性油浸紙絕緣電纜。不滴流油浸紙絕緣電纜。充油電纜。氣壓油浸紙絕緣電纜。10h電力電纜的絕緣分類擠包絕緣電力電纜:10h電纜按功能和使用場合分類阻燃電力電纜:電纜絕緣或護(hù)層中添加阻燃劑,即使在明火燒烤下,電纜也不會燃燒。
耐火電力電纜:在導(dǎo)體外增加有耐火層,多芯電纜相間用耐火材料填充。其特點是可在發(fā)生火災(zāi)以后的火焰燃燒條件下,保持一定時間的供電。11h電纜按功能和使用場合分類阻燃電力電纜:電纜絕緣或護(hù)層中添加阻二、電力電纜的基本結(jié)構(gòu)-線芯基本結(jié)構(gòu):導(dǎo)體(線芯)、絕緣層、屏蔽層和護(hù)層四部分。1.線芯的作用:用來輸送電能。2.材料要求:導(dǎo)電性能好、機械性能高、資源豐富。如銅鋁。3.規(guī)格與結(jié)構(gòu):380V~35kV電纜截面為2.5、4、6、10、16、25、35、50、70、95、120、150、185、240、300、400、500、630、800共19種規(guī)格,目前16~400之間的12種是常用的。電壓為110kV及以上電纜的截面為240、400、630、700、800、1000、1200、1400、1600、2000、2500共11種規(guī)格,常用的截面規(guī)格是400、630、800、1000。12h二、電力電纜的基本結(jié)構(gòu)-線芯基本結(jié)構(gòu):導(dǎo)體(線芯)、絕緣層、導(dǎo)體(線芯)2)芯數(shù):一般有單芯、二芯、三芯、四芯、五芯電纜5種形式。3)形狀:圓形、橢圓形、中空圓形和扇形線芯四種。10kV以上電纜一般采用圓形線芯,絕緣內(nèi)部電場均勻分布。10kV及以下的油紙電纜中采用扇形線芯。但只能用于中低壓電纜,曲率半徑較小處電場集中。中空圓形是充油電纜的線芯所特有的一種形狀,中空處是油道。橢圓形絞合導(dǎo)體用于外充氣鋼管電纜,橢圓形導(dǎo)體較圓形導(dǎo)體能更好的經(jīng)鉛護(hù)套向絕緣傳送壓力。每種形狀中還有緊壓形與非緊壓形之分。緊壓目的:減小線芯部分因采用多股絞合線形式而引起的外徑變大;減少絕緣層和外護(hù)層的使用量,減少造價和整體重量減輕,利于施工;有利于電纜線芯的阻水和降低集膚效應(yīng)的影響。13h導(dǎo)體(線芯)2)芯數(shù):一般有單芯、二芯、三芯、四芯、五芯電纜4)芯線的結(jié)構(gòu)單根實心線芯的缺點:柔軟性差而不能隨意彎曲,截面越大彎曲越困難,給生產(chǎn)制造和電纜敷設(shè)施工帶來無法克服的困難。多股導(dǎo)線單絲絞合線:柔軟性大大增加,彎曲時的曲度不集中在一處,而分布在每根單絲上,每根單絲的直徑越小,彎曲時產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力也就越小,在允許彎曲半徑內(nèi)彎曲不會發(fā)生塑性變形,從而電纜的絕緣層也不致?lián)p壞。彎曲時每根單絲間能夠滑移各層方向相反絞合(相鄰層一層右向絞合,一層左向絞合),使得整個導(dǎo)體內(nèi)外受到的拉力和壓力分解。
絞合單線絲越細(xì),單絲越多,絞合節(jié)距越小,電纜的耐彎性能越好。35mm2及以下電纜的線芯可做成單股的實心導(dǎo)體,其余規(guī)格均采用多根單絲絞合形式的線芯。簡單規(guī)則圓形絞合的線芯絞合規(guī)律:中心層是1根,其他各層以6為單位隨層數(shù)遞增。14h4)芯線的結(jié)構(gòu)單根實心線芯的缺點:柔軟性差而不能隨意彎曲,截大截面電纜芯線結(jié)構(gòu)—分裂導(dǎo)體結(jié)構(gòu)線芯輸送電能時,由于集膚效應(yīng)的存在,單位面積線芯輸送電流的能力會隨著截面積的增加而有所降低。為了降低集膚效應(yīng)的影響,提高單位面積線芯輸送電流的能力和導(dǎo)體的利用率,將線芯做成分裂導(dǎo)體結(jié)構(gòu),即將整個線芯做成由幾個用絕緣紙帶相互絕緣單元組成的結(jié)構(gòu),每個單元呈扇形形狀,外面繞包1~2層絕緣紙帶,然后絞合為圓形芯線。分裂單元的數(shù)目,可分為四分裂、五分裂和六分裂,一般認(rèn)為五分裂結(jié)構(gòu)最為穩(wěn)定,不易產(chǎn)生移滑變形。15h大截面電纜芯線結(jié)構(gòu)—分裂導(dǎo)體結(jié)構(gòu)線芯輸送電能時,由于集膚效應(yīng)二、電力電纜的基本結(jié)構(gòu)-絕緣層1、作用:將線芯與大地以及不同相的線芯問在電氣上彼此隔離,從而保證在輸送電能時不發(fā)生相對地或相問擊穿短路,2、材料要求:1)耐壓強度高。由于電纜導(dǎo)電部分的相間距離及其對地距離都較小,絕緣層承受著很高的電場強度,一般在1~5kV/mm之間,110kV的電纜:8~10kV/mm,500kV:14~16.5kV/mm,電壓等級越高的電纜,對絕緣材料的耐壓強度的要求越高。2)介質(zhì)損耗角正切值低。運行于交流電場中的絕緣介質(zhì),絕緣層中將會有泄漏電流通過,使絕緣層(介質(zhì))發(fā)熱,這部分損耗稱為介質(zhì)損耗。電壓等級越高,介質(zhì)損耗越大,發(fā)熱就大,老化會加速。3)耐電暈性能好:絕緣層中的氣泡或內(nèi)外表面的凸起在很高電場下易被電離而產(chǎn)生放電現(xiàn)象,放電時產(chǎn)生的臭氧對絕緣層具有破壞作用。4)化學(xué)性能穩(wěn)定?;瘜W(xué)性能不穩(wěn)定的材料,在外來因素的作用下,其性能易改變。5)耐低溫。電纜線路的施工經(jīng)常需在氣溫很低的情況下進(jìn)行安裝,一旦變脆很易損壞,就無法安裝
6)耐熱性能好。電纜的最高允許運行溫度取決于絕緣材料的耐熱性能,即在絕緣材料的物理性能和化學(xué)性能不發(fā)生變化時的最高允許溫度越高越好。7)機械加工性能好。具有一定的柔性和機械強度,才有利于生產(chǎn)制造和施工安裝,8)使用壽命長。絕緣材料經(jīng)過一定長的時期,均會發(fā)生老化現(xiàn)象,性能下降甚至無法運行。要求經(jīng)久耐用。目前電纜的使用壽命一般不少于30年。16h二、電力電纜的基本結(jié)構(gòu)-絕緣層1、作用:將線芯與大地以及不同常見電纜絕緣材料的種類和特點油浸紙:①耐壓強度高;②介質(zhì)損耗角正切值低;③價格便宜;④耐電暈性能好;⑤耐熱性能較差;⑥長期允許運行溫度650C;⑦使用壽命長。橡膠:①具有高的電氣性能;②彈性好;③氣體、水(潮氣)對其的滲透性低;④在65℃以下時熱穩(wěn)定性能良好。聚氯乙烯:①電氣性能較高;②機械加工性能好;③不延燃;④價格便宜;⑤介質(zhì)損耗角正切值大;⑥耐熱性和耐寒性差;⑦運行溫度不能高于65℃。聚乙烯:①耐壓強度高;②介質(zhì)損耗角正切值低;③耐低溫;④機械加工性能好;⑤耐電暈性能差;⑥耐溫性能差,65℃以上時,其耐壓強度急劇降低;⑦易燃、易熔和易產(chǎn)生環(huán)境應(yīng)力而開裂。交聯(lián)聚乙烯:①耐壓強度高;②介質(zhì)損耗角正切值低;③耐電暈;④耐環(huán)境應(yīng)力開裂性能較聚乙烯好;⑤耐熱性能好,長期允許運行溫度可達(dá)90℃,且能承受短路時的2500C的瞬時高溫。17h常見電纜絕緣材料的種類和特點油浸紙:①耐壓強度高;②介質(zhì)損二、電力電纜的基本結(jié)構(gòu)-屏蔽層
6kV及以上的電纜一般都有導(dǎo)體屏蔽層和絕緣屏蔽層,也稱為內(nèi)屏蔽層和外屏蔽層。內(nèi)屏蔽層(導(dǎo)體屏蔽層)的作用:消除導(dǎo)體表面的不光滑(多股導(dǎo)線絞合會產(chǎn)生的尖端)所引起導(dǎo)體表面電場強度的增加,使絕緣層和電纜導(dǎo)體有較好的接觸。絕緣屏蔽層:使絕緣層和金屬護(hù)套有較好接觸。半導(dǎo)電屏蔽層具有抑制樹枝生長和熱屏障的作用。當(dāng)導(dǎo)體表面金屬毛刺直接刺人絕緣層時,或者在絕緣層內(nèi)部存在雜質(zhì)顆粒、水氣、氣隙時,將引起尖端產(chǎn)生高電場而引發(fā)樹枝。半導(dǎo)電屏蔽將有效地減弱毛刺附近的場強,從而提高耐電樹枝放電特性。半導(dǎo)電屏蔽層有一定熱阻,當(dāng)線芯溫度瞬時升高時,高溫不會立即沖擊到絕緣層,使絕緣層上的溫升下降。18h二、電力電纜的基本結(jié)構(gòu)-屏蔽層6kV及以上的電纜一般都有導(dǎo)屏蔽層--材料要求(2)材料要求。油紙電纜的導(dǎo)體屏蔽材料一般用金屬化紙帶或半導(dǎo)電紙帶。絕緣屏蔽層一般采用半導(dǎo)電紙帶。塑料、橡皮絕緣電纜的導(dǎo)體或絕緣屏蔽材料分別為半導(dǎo)電塑料和半導(dǎo)電橡皮。對于無金屬護(hù)套的塑料、橡膠電纜,在絕緣屏蔽外還包有屏蔽銅帶或銅絲。19h屏蔽層--材料要求(2)材料要求。19h屏蔽層--結(jié)構(gòu)、種類金屬化紙:厚度為O.12mm的電纜紙的一面,貼有厚度為O.014mm的鋁箔。半導(dǎo)電紙:在一般電纜紙漿中,摻入膠體碳粒所制成的紙,電阻率為1×107~109。Ωm。半導(dǎo)電塑料、半導(dǎo)電橡皮:電阻率1×108Ωm以下。20h屏蔽層--結(jié)構(gòu)、種類金屬化紙:厚度為O.12mm的電纜紙的一二、電力電纜的基本結(jié)構(gòu)-護(hù)層護(hù)層的作用:密封保護(hù)電纜免受外界雜質(zhì)和水分的侵入,防止外力直接損壞電纜絕緣層,有些電纜的外護(hù)套還具有阻燃的作用。材料要求:護(hù)層材料的密封性和防腐性必須良好,并且有足夠機械強度,適當(dāng)考慮空氣中敷設(shè)電纜外護(hù)套材料的阻燃性能。結(jié)構(gòu)、種類。一般電纜的護(hù)層是由內(nèi)護(hù)套、內(nèi)襯層、鎧裝層和外被層(或外護(hù)套)等幾個部分有選擇的組合而成,充油電纜的護(hù)層必須有加強層。21h二、電力電纜的基本結(jié)構(gòu)-護(hù)層護(hù)層的作用:密封保護(hù)電纜免受外界電力電纜的基本結(jié)構(gòu)-內(nèi)護(hù)套1)內(nèi)護(hù)套作用---密封和防腐。鉛護(hù)套(鉛包):特點是易焊接、耐腐蝕、易加工,彎曲性能較好。缺點是電阻率較高,重量重,易造成土壤和水資源污染,使用時間長了后容易龜裂。鋁護(hù)套(鋁包):易腐蝕、密封連接困難,但重量輕、資源豐富,機械強度比鉛護(hù)套大。一般的鋁護(hù)套都制成波紋狀。缺點是容易腐蝕,需要外護(hù)套保護(hù)。分為氳弧焊式、臥式連鑄連軋和立式連鑄連軋三種鋁護(hù)套。銅護(hù)套:對于短路容量要求大的大截面電纜,可采用銅護(hù)套,為了增加彎曲性能,可加工成波紋狀銅護(hù)套。聚氯乙烯護(hù)套:主要用于聚氯乙烯和交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜。它的缺點是耐熱性和耐寒性都差,但阻燃性能好,燃燒過程中產(chǎn)生的濃煙有毒。聚乙烯護(hù)套:其絕緣強度比聚氯乙烯高,耐熱性能和耐寒性能比聚氯乙烯的好,抗?jié)B水性也比聚氯乙烯強,但阻燃性能差。22h電力電纜的基本結(jié)構(gòu)-內(nèi)護(hù)套1)內(nèi)護(hù)套作用---密封和防腐。2電力電纜的基本結(jié)構(gòu)-外護(hù)套2)外護(hù)層又可分成以下四部分。內(nèi)襯層:它在內(nèi)護(hù)套和鎧裝層之間,其作用是為了防止內(nèi)護(hù)套受腐蝕和防止電纜在彎曲時被鎧裝損壞。它主要是由麻布或塑料帶等軟性織物涂敷瀝青后包繞在內(nèi)護(hù)套上的材料。外被層或外護(hù)套:它在鎧裝層外,是電纜的最外層,其作用是為防止鎧裝層受外界環(huán)境的腐蝕。它的材料有聚氯乙烯或聚乙烯等。加強層:這層結(jié)構(gòu)是充油電纜所特有的,它是直接包繞在內(nèi)護(hù)套外,以增強內(nèi)護(hù)套承受電纜油壓的機械強度,它應(yīng)有足夠的機械強度、柔韌性和不易腐蝕,一般用銅帶或不銹鋼帶作為材料。23h電力電纜的基本結(jié)構(gòu)-外護(hù)套2)外護(hù)層又可分成以下四部分。23三、幾種常用電力電纜的結(jié)構(gòu)擠包絕緣電力電纜電力電纜油浸紙絕緣電力電纜24h三、幾種常用電力電纜的結(jié)構(gòu)擠包絕緣電力電纜電力電纜油浸紙絕緣擠包絕緣電力電纜聚氯乙烯絕緣電力電纜25h擠包絕緣電力電纜聚氯乙烯絕緣電力電纜25h26h26h27h27h交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜主絕緣層是由交聯(lián)聚乙烯絕緣材料擠出制成的,具有電場分布均勻,沒有切向應(yīng)力,重量輕,載流量大的特點,已用于500kV及以下的電纜線路中。電纜有單芯、二芯、三芯、四芯和五芯共5種。當(dāng)額定電壓U0為6kV以上時,線芯表面和絕緣表面均有半導(dǎo)電屏蔽層,同時在絕緣屏蔽層外面還有金屬帶組成的屏蔽層。28h交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜主絕緣層是由交聯(lián)聚乙烯絕緣材料擠出制成29h29h30h30h31h31h110kV及以上交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜開始于20世紀(jì)80年代。在交流輸電中基本完全取代了充油電纜。32h110kV及以上交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜開始于20世紀(jì)80年代阻水層。這是一種縱向防水結(jié)構(gòu),由半導(dǎo)電膨脹帶組成。一旦電纜的金屬護(hù)套破損造成水分進(jìn)人電纜,半導(dǎo)電膨脹阻水帶吸水后會立即急劇膨脹,填滿空隙,阻止水分在電纜內(nèi)縱向擴(kuò)散。銅絲屏蔽層。當(dāng)電纜金屬護(hù)套的短路容量不能滿足要求時,可增加銅絲屏蔽層。一般由軟銅線組成,外表面用反向銅絲或疏繞銅帶扎緊。33h阻水層。這是一種縱向防水結(jié)構(gòu),由半導(dǎo)電膨脹帶組成。一旦電纜的金屬護(hù)套。鉛或鋁金屬護(hù)套最為常用。有無縫鉛套、無縫波紋鋁套、焊縫波紋鋁套,這些金屬護(hù)套都是良好的徑向防水層。瀝青。由于鋁護(hù)套更容易受到氧化和腐蝕,所以在鋁護(hù)套的表面都涂敷有瀝青保護(hù)。對于鉛護(hù)套既可以涂敷瀝青,也可以選擇纏繞塑料保護(hù)帶進(jìn)行保護(hù)。外電極。在外護(hù)套的外面涂覆石墨涂層或擠出半導(dǎo)電層,就構(gòu)成了電纜的外電極。其作用是作為外護(hù)套耐壓試驗的一個電極。石墨涂層在電纜敷設(shè)過程中容易脫落,擠出型外電極相對牢固,不宜脫落,尤以外護(hù)套和半導(dǎo)電層兩層共同擠出的工藝最佳。34h金屬護(hù)套。鉛或鋁金屬護(hù)套最為常用。有無縫鉛套、無縫波紋鋁套、橡膠絕緣電力電纜6~35kV的橡膠絕緣電力電纜,導(dǎo)體表面有半導(dǎo)電屏蔽層,絕緣層表面有半導(dǎo)電材料和金屬材料組合而成的屏蔽層。護(hù)套一般為聚氯乙烯或氯丁橡膠護(hù)套。特點:柔軟性好,敷設(shè)安裝方便,適用于落差較大和彎曲半徑較小的場合,可用移動的電力線路。35h橡膠絕緣電力電纜6~35kV的橡膠絕緣電力電纜,導(dǎo)體表面有半2.油浸紙絕緣電力電纜-統(tǒng)包型油浸紙絕緣統(tǒng)包型電力電纜。運行溫度降低時,浸漬劑體積縮小,填料氣隙易產(chǎn)生氣體游離,導(dǎo)致絕緣損壞。當(dāng)敷設(shè)有較大落差時,浸漬劑會沿電纜向下流動,易使低端護(hù)套內(nèi)壓力加大,造成低端電纜終端漏油,高端絕緣干涸,絕緣水平下降。只適用于10kV及以下的電壓等級。36h2.油浸紙絕緣電力電纜-統(tǒng)包型油浸紙絕緣統(tǒng)包型電力電纜。32.油浸紙絕緣電力電纜-分相包型油浸紙絕緣分相鉛包電力電纜。主要特點是各導(dǎo)體絕緣層外加了鉛護(hù)套,然后再與內(nèi)襯墊及填料絞成圓形,用瀝青麻帶扎緊后,外加鎧裝和保護(hù)層。鉛護(hù)套內(nèi)沒有浸漬的填料,減少了運行中的漏油現(xiàn)象和絕緣中的氣隙形成,因而比統(tǒng)包型電纜絕緣性好,適用20~35kV電壓等級。37h2.油浸紙絕緣電力電纜-分相包型油浸紙絕緣分相鉛包電力電纜自容式充油電力電纜自容式充油電力電纜利用壓力油箱或重力油箱向電纜絕緣內(nèi)部補充絕緣油的辦法,消除因溫度變化而在紙絕緣層中形成的氣隙,以提高電纜的工作電場強度。可運行于35~330kV或更高電壓等級的電纜線路中。徑向銅帶用以加強內(nèi)護(hù)套,并承受機械外力。38h自容式充油電力電纜自容式充油電力電纜利用壓力油箱或重力油箱向第三節(jié)電力電纜的型號和應(yīng)用場合
一.電纜型號的編制原則1)用拼音第一個字母的大寫表示絕緣種類、導(dǎo)體材料、內(nèi)護(hù)層材料和結(jié)構(gòu)特點。如用Z-紙;L-鋁;Q-鉛;F-分相;ZR-阻燃;NH-耐火。
2)用數(shù)字表示外護(hù)層構(gòu)成,有二位數(shù)字。無數(shù)字代表無鎧裝層,無外被層。第一位數(shù)字表示鎧裝,第二位數(shù)字表示外被。3)排列一般依次序為:絕緣材料-導(dǎo)體材料-內(nèi)護(hù)層-外護(hù)層。39h第三節(jié)電力電纜的型號和應(yīng)用場合一.電纜型號的編制原則代號表示導(dǎo)體代號:銅--(T)省略鋁---L絕緣代號:Z--紙X--橡膠V--聚氯乙烯
YJ交聯(lián)聚乙烯Y—聚乙烯內(nèi)護(hù)套代號:Q-鉛;L-鋁;LW-波紋鋁;V-聚氯乙烯;Y-聚乙烯;H-橡膠;F-氯丁橡膠鎧裝代號:連鎖帶鋼—1雙鋼帶鎧裝--2細(xì)圓鋼絲鎧裝—3
粗圓鋼絲鎧裝--4外護(hù)套代號:聚氯乙烯--2聚乙烯--3舉例:VV22----聚氯乙烯絕緣鋼帶鎧裝聚氯乙烯護(hù)套電力電纜YJV32---交聯(lián)聚乙烯絕緣細(xì)鋼絲鎧裝聚氯乙烯護(hù)套電力電纜VLV---鋁芯聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套電力電纜40h代號表示導(dǎo)體代號:銅--(T)省略鋁---L40h舉例ZQ22:銅芯,紙絕緣,鉛包,鋼帶鎧裝,聚氯乙烯外護(hù)套電力電纜。ZLQD22一鋁芯,不滴流紙絕緣,鉛包,鋼帶鎧裝,聚氯乙烯外護(hù)套電力電纜。ZQF22一銅芯,紙絕緣,分相鉛包,鋼帶鎧裝,聚氯乙烯外護(hù)套電力電纜。ZLL23一鋁芯,紙絕緣,鋁包,鋼帶鎧裝,聚乙烯外護(hù)套力電纜。ZR-YJLW02--銅芯,交聯(lián)聚乙烯絕緣,波紋鋁護(hù)套,聚氯乙烯外護(hù)套阻燃電力電纜。41h舉例ZQ22:銅芯,紙絕緣,鉛包,鋼帶鎧裝,聚氯乙烯外護(hù)套電電纜型號規(guī)范表示法電纜產(chǎn)品用型號、額定電壓和規(guī)格表示。如VV42-103×50表示銅芯、聚氯乙稀絕緣、粗鋼線鎧裝、聚氯乙稀護(hù)套、額定電壓10kV、3芯、標(biāo)稱截面積50mm2的電力電纜。YJV22—8.7/10—3×240—600一Bl2706.3,表示銅芯,交聯(lián)聚乙烯絕緣,鋼帶鎧裝,聚氯乙烯外護(hù)套電力電纜,額定電壓為8.7/10kV,三芯,標(biāo)稱截面240mm。長600m,按國家標(biāo)準(zhǔn)GBl2706.3標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)。42h電纜型號規(guī)范表示法電纜產(chǎn)品用型號、額定電壓和規(guī)格表示。4243h43h第四節(jié)電力電纜的材料電纜絕緣材料:電纜紙:基本成分是木質(zhì)纖維素,常用軟木中的松杉料如黃柏、白松、紅毛杉等制成。浸漬劑:黏性浸漬劑和高壓電纜油兩類。浸漬劑指35kV及以下浸漬紙絕緣電纜用的,是光亮油和松香等的混合物,目前,合成微晶蠟逐步代替了松香。高壓電纜油:主要用作充油電纜,浸漬劑為礦物油和合成電纜油。44h第四節(jié)電力電纜的材料電纜絕緣材料:44h浸漬劑黏性浸漬劑也有兩種:普通黏性浸漬劑,不滴流浸漬劑普通黏性浸漬劑用于油浸紙絕緣電纜,在工作溫度下浸漬劑是流動的,所以必須限制電纜的敷設(shè)落差。不滴流浸漬劑用于不滴流電纜,在工作溫度下浸漬劑是不流動的,所以電纜不受敷設(shè)落差的限制。在工藝溫度時具有良好的流動性,以保證電纜絕緣紙得到充分的浸漬,但在電纜運行溫度范圍內(nèi),它不能流動而成為塑性固體。高壓電纜油要求黏度低,具有良好的流動性。主要用作充油電纜浸漬劑是礦物油和合成電纜油。45h浸漬劑黏性浸漬劑也有兩種:普通黏性浸漬劑,不滴流浸漬劑45h聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、交聯(lián)聚乙烯(XLPE)、乙丙橡膠(EPR)、硅橡膠(Si-O)硅橡膠主要用作船艦的控制電纜、電力電纜和航空電線的絕緣材料、制造高壓和超高壓電纜附件的應(yīng)力錐等。46h聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、交聯(lián)聚乙烯(XLPE)電力電纜的屏蔽材料油紙電纜:導(dǎo)體屏蔽--金屬化紙帶或半導(dǎo)電紙帶。絕緣屏蔽--采用半導(dǎo)電紙帶。半導(dǎo)電紙:紙纖維中摻入膠體碳粒制成的紙。金屬化紙:電纜紙作基材,用黏合劑粘合鋁箔后形成的復(fù)合紙帶。
塑料、橡皮絕緣電纜:導(dǎo)體或絕緣屏蔽材料分別為半導(dǎo)電塑料和半導(dǎo)電橡皮。47h電力電纜的屏蔽材料油紙電纜:導(dǎo)體屏蔽--金屬化紙帶或半導(dǎo)電紙電力電纜的護(hù)層材料常用的金屬護(hù)套:鉛護(hù)套、鋁護(hù)套、銅護(hù)套和不銹鋼護(hù)套。其中,鉛護(hù)套和鋁護(hù)套是最常用的兩種金屬護(hù)套。鋁的蠕變性和疲勞龜裂性比鉛合金小,其外護(hù)套結(jié)構(gòu)可大大簡化,直埋敷設(shè)時無需用銅帶或不銹鋼帶鎧裝。缺點是鋁比鉛容易遭受腐蝕;搪鉛工藝比鉛護(hù)套電纜要復(fù)雜。48h電力電纜的護(hù)層材料常用的金屬護(hù)套:鉛護(hù)套、鋁護(hù)套、銅護(hù)套和不電纜相關(guān)其他材料環(huán)氧樹脂(EP):在電纜工程中應(yīng)用的環(huán)氧樹脂主要有618、634和6101三種牌號。634價格便宜,但軟化點高,黏度大;618軟化點低,黏度最小,但價格貴;6101軟化點和黏度都比較低,價格便宜,是使用最多的一種。防火涂料、防火帶:防火包帶的主要特點在于彌補涂料的缺點,適合于大截面的高壓電纜,具有加強機械強度的保護(hù)作用。防火堵料、填料:有7551-Ⅱ型發(fā)泡型電纜密封填料、DMT灌注型電纜耐燃密封填料、DMT-J2嵌塞型填料和DFDⅡ型電纜防火堵料等。49h電纜相關(guān)其他材料環(huán)氧樹脂(EP):在電纜工程中應(yīng)用的環(huán)氧樹電纜相關(guān)其他材料六氟化硫氣體(SF6):氟化硫氣體的壓縮氣體電纜可保證電纜具有較小的電容、較低介質(zhì)損耗,并具有較好的導(dǎo)熱、散熱能力,從而使電纜傳輸容量大為增加。聚丁烯高壓電纜油:中黏度的聚丁烯高壓電纜油用于鋼管充油電纜,高黏度的聚丁烯高壓電纜油用于低壓電纜。50h電纜相關(guān)其他材料六氟化硫氣體(SF6):氟化硫氣體的壓縮氣體硅油:用作電纜終端中的絕緣劑,硅脂可用作潤滑劑和填充絕緣縫隙。電瓷:陶瓷有較好的電絕緣性能,但表面易受污穢影響51h硅油:用作電纜終端中的絕緣劑,硅脂可用作潤滑劑和填充絕緣縫隙第五節(jié)電力電纜絕緣理論單芯電纜絕緣層中電場的分布利用系數(shù):絕緣層中的平均電場強度與最大電場強度之比。利用系數(shù)愈大,說明電場分布愈均勻,也就是說絕緣材料利用的愈充分。多芯電纜絕緣層中電場的分布:當(dāng)導(dǎo)體為圓形時,統(tǒng)包型電纜的最大電場強度在線芯中心連接線與線芯表面交點上52h第五節(jié)電力電纜絕緣理論單芯電纜絕緣層中電場的分布52h集膚效應(yīng)和鄰近效應(yīng)集膚效應(yīng):導(dǎo)線中流過交流電時,越接近表面電流密度越大。集膚效應(yīng)增加了導(dǎo)體的電阻,減小了內(nèi)電感。鄰近效應(yīng):導(dǎo)體之間電磁場的相互作用影響了導(dǎo)體中傳導(dǎo)電流分布的現(xiàn)象。集膚效應(yīng)和鄰近效應(yīng)的存在將使電纜線芯的交流電阻(也叫有效電阻)增大,允許載流量減小。集膚效應(yīng)系數(shù)的大小主要與線芯的結(jié)構(gòu)有關(guān),為了降低集膚效應(yīng),大截面電纜可采用分裂導(dǎo)體結(jié)構(gòu)線芯。鄰近效應(yīng)系數(shù)的大小主要與線芯的直徑和間距有關(guān),為了降低鄰近效應(yīng),可增加電纜間的距離,但必須結(jié)合路徑綜合考慮。
53h集膚效應(yīng)和鄰近效應(yīng)集膚效應(yīng):導(dǎo)線中流過交流電時,越接近表面二、電力電纜絕緣層厚度的確定
1.決定電纜絕緣層厚度的三個因素:工藝上允許的最小厚度;電纜在制造和敷設(shè)安裝過程中承受的機械力電纜絕緣材料的擊穿強度。長期工頻試驗電壓(2.5~3.0)Uo。電纜在電力系統(tǒng)中還要承受沖擊類型的大氣過電壓和內(nèi)部過電壓。承受的雷電過電壓,通常,取(120%~130%)U。54h二、電力電纜絕緣層厚度的確定1.決定電纜絕緣層厚度的三個因2.絕緣層厚度的計算
用最大場強公式計算絕緣厚度。以平均場強公式計算。55h2.絕緣層厚度的計算用最大場強公式計算絕緣厚度。55h三、溫度、水分、雜質(zhì)、氣隙、突起對電纜絕緣性能的影響
1.油浸紙絕緣擊穿機理
電纜溫度上升---金屬護(hù)套受到浸漬劑的膨脹壓力而脹大,當(dāng)溫度下降時,浸漬劑會收縮,由于金屬護(hù)套的塑性變形不可逆變,因此在金屬護(hù)套內(nèi)部的絕緣層中就會形成氣隙。電纜冷卻時,熱量先從電纜絕緣最外層散出,內(nèi)層溫度相對較高,浸漬劑向外層流動來補償外層浸漬劑的體積收縮,因此在絕緣外層形成氣隙的可能性較小。當(dāng)絕緣內(nèi)層也開始冷卻時,此時浸漬劑的黏度已經(jīng)較高,流動性減小,浸漬劑由于體積收縮而得到補償?shù)臋C會也越小,越往線芯方向,則這種現(xiàn)象越嚴(yán)重。所以說越靠近線芯形成氣隙的可能性越大,而最終形成的氣隙量也最大。56h三、溫度、水分、雜質(zhì)、氣隙、突起對電纜絕緣性能的影響1.氣隙局部放電現(xiàn)象氣體的擊穿強度比浸漬紙的低許多,因此在較高電壓作用下,氣隙將首先發(fā)生擊穿,即我們常說的局部放電現(xiàn)象;氣隙越大,電場強度越大,就越容易產(chǎn)生局部放電。57h氣隙局部放電現(xiàn)象氣體的擊穿強度比浸漬紙的低許多,因此在較高電交聯(lián)聚乙烯絕緣擊穿機理樹枝老化是導(dǎo)致交聯(lián)聚乙烯絕緣發(fā)生擊穿的主要原因。水樹枝:電纜進(jìn)水受潮的情況下,由于電場和溫度的作用而使絕緣內(nèi)形成樹枝狀老化現(xiàn)象。水樹枝現(xiàn)象特點為樹枝內(nèi)凝聚有水分,樹枝密集而且大多不連續(xù),電場使水分不斷遷移,樹枝不斷生長,最終導(dǎo)致電纜擊穿。電樹枝:導(dǎo)體表面毛刺和絕緣層雜質(zhì)等使電場分布畸變,場強高度集中引發(fā)局部放電,導(dǎo)致絕緣樹枝老化現(xiàn)象,特點是樹枝幾無水分,樹枝連續(xù)。電樹枝導(dǎo)致?lián)舸┮人畼渲臁k娀瘶渲Γ洪L期運行后,周圍化學(xué)溶液滲入電纜內(nèi)部,與金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng)并形成有腐蝕性的硫化物,最終在電場作用下伸入絕緣內(nèi)部而形成電化樹枝,特點是分支少且較粗,呈棕褐色58h交聯(lián)聚乙烯絕緣擊穿機理樹枝老化是導(dǎo)致交聯(lián)聚乙烯絕緣發(fā)生擊穿溫度、水分、雜質(zhì)對絕緣性能的影響溫度升高,電纜絕緣性能下降;水分使絕緣的電氣性能明顯降低,銅導(dǎo)體對電纜油的崔化作用提高,加速絕緣油老化過程,引發(fā)水樹現(xiàn)象,加速老化;如果電纜中含有微量的雜質(zhì),在電場的作用下,雜質(zhì)首先發(fā)生擊穿,隨著雜質(zhì)的炭化和氣化,會在絕緣中生成氣隙,引發(fā)局部放電,最終導(dǎo)致電纜損壞。59h溫度、水分、雜質(zhì)對絕緣性能的影響溫度升高,電纜絕緣性能下降;
四、電力電纜局部放電及擊穿機理局部放電:電纜絕緣中部分被擊穿的電氣放電,可以發(fā)生在導(dǎo)體附近,也可以發(fā)生在絕緣層中的其他地方。局部放電的開始階段能量小,并不立即引起絕緣擊穿,仍可承受住設(shè)備的運行電壓。但在長時間運行電壓下,局部放電所引起的絕緣損壞繼續(xù)發(fā)展,導(dǎo)致熱擊穿或電擊穿,最終導(dǎo)致絕緣事故發(fā)生。電力電纜絕緣內(nèi)部由于各種原因,存在一些氣隙、雜質(zhì)突起和導(dǎo)體的毛刺等,就是發(fā)生局部放電的根源。60h四、電力電纜局部放電及擊穿機理局部放電:電纜絕緣中部分被擊絕緣中氣隙局部放電的過程絕緣厚度L、氣隙c,氣隙可以簡化為氣隙的電容Cc和氣隙電阻Rc并聯(lián),絕緣b的電容Cb和電阻Rb、絕緣a的電容Ca和電阻Ra并聯(lián)后的串聯(lián)回路.分壓大于氣隙擊穿電壓時:氣隙放電—氣體電離產(chǎn)生正負(fù)離子—電場作用—氣隙分別移動至隙壁—形成反向電場—形成反向電壓—氣隙總電壓小于擊穿電壓時,放電停止—氣隙電壓隨外電壓升高新達(dá)到擊穿電壓-出現(xiàn)第二次放電,一個周期內(nèi)或能多次放電。61h絕緣中氣隙局部放電的過程絕緣厚度L、氣隙c,氣隙可以簡化為附件安裝中容易引起局部放電的注意事項安裝環(huán)境要保持清潔,防止灰塵等雜質(zhì)落人電纜絕緣外表和應(yīng)務(wù)控制管和應(yīng)力錐的內(nèi)表面而引起局部放電。電纜絕緣表面的半導(dǎo)電顆粒要去除和擦拭干凈,不能用擦拭過半導(dǎo)電層的清潔紙(布)擦拭絕緣表面,防止引入半導(dǎo)電雜質(zhì)而引起局部放電。電纜絕緣表面要打磨光滑,不能出現(xiàn)小凹陷,在絕緣外表面與應(yīng)力錐內(nèi)表面之間出現(xiàn)氣隙而引起局部放電。電纜絕緣外徑與應(yīng)力錐內(nèi)徑的過盈配合一定要符合要求連接管和端子壓接等連接后的表面一定要打磨光滑,防止出現(xiàn)毛刺中間接頭的連接管與屏蔽罩的等電位連接一定要可靠,防止松動高壓及超高壓電纜在安裝附件前,加熱調(diào)直一定要充分,防止絕緣回縮產(chǎn)生空隙62h附件安裝中容易引起局部放電的注意事項安裝環(huán)境要保持清潔,防止五、電力電纜絕緣的老化和壽命絕緣老化:絕緣材料的絕緣性能發(fā)生隨時間不可逆下降的現(xiàn)象。絕緣老化主要表現(xiàn):擊穿場強降低、介質(zhì)損失角正切值增大、機械強度或其他性能下降等。絕緣老化分類:電老化和化學(xué)老化,此外受潮、受污染等也會導(dǎo)致老化。63h五、電力電纜絕緣的老化和壽命絕緣老化:絕緣材料的絕緣性能發(fā)生電纜絕緣的壽命達(dá)到規(guī)定的容許范圍之下,致使電纜絕緣不能繼續(xù)承受電網(wǎng)運行電壓、操作過電壓或大氣過電壓,這一過程所需的時間稱為電纜絕緣的壽命。油紙電纜絕緣的壽命一般為40年以上,交聯(lián)聚乙烯電纜絕緣的壽命一般為30年以上。64h電纜絕緣的壽命達(dá)到規(guī)定的容許范圍之下,致使電纜絕緣不能繼續(xù)承交流電壓下電纜絕緣老化的主要原因
局部放電。長期的局部放電,油紙絕緣浸漬劑及紙纖維分解,形成氣體析出;使交聯(lián)聚乙烯絕緣內(nèi)部空隙處逐步形成電樹枝絕緣干枯。在絕緣中產(chǎn)生空隙,使起始放電電壓降低,加速絕緣老化,導(dǎo)致高端電纜容易擊穿。溫度對老化的影響。在溫度較高時,任何絕緣材料的絕緣電阻都會大幅降低,紙絕緣中纖維素生熱分解,擠包絕緣在高溫下也會加速老化作用。電纜導(dǎo)體和金屬護(hù)套與浸漬劑接觸加速絕緣油老化。當(dāng)浸漬劑中含有水分時,會使金屬對絕緣油老化的催化作用加速。65h交流電壓下電纜絕緣老化的主要原因局部放電。長期的局部放電,六、直流電纜的絕緣性能直流電纜,目前投入使用的主要是黏性油浸紙電纜和充油電纜。直流電纜的特點:沒有集膚效應(yīng)和鄰近效應(yīng)影響電纜的載流量,鎧裝層不產(chǎn)生損耗,絕緣層中的介質(zhì)損耗可忽略;需采取措施防止電纜周圍的電蝕;一般不采用交聯(lián)聚乙烯直流電纜的原因:絕緣內(nèi)會逐步積累空間電荷和產(chǎn)生內(nèi)部絕緣損傷的積累效應(yīng),絕緣性能有所下降。66h六、直流電纜的絕緣性能直流電纜,目前投入使用的主要是黏性油第六節(jié)電力電纜線路設(shè)計知識一、電力電纜線路路徑的選擇市區(qū)電纜路徑應(yīng)與城市其他地下管線統(tǒng)一安排。電力路徑選擇,除應(yīng)符合國家現(xiàn)行的有關(guān)規(guī)定外,尚應(yīng)根據(jù)道路網(wǎng)規(guī)劃,與道路走向相結(jié)合,并應(yīng)保證與城市其他市政公用工程管線間的安全距離。電纜路徑走向應(yīng)與道路中心線平行,切忌任意斜穿道路或者多次從道路一側(cè)轉(zhuǎn)到另一側(cè)。67h第六節(jié)電力電纜線路設(shè)計知識一、電力電纜線路路徑的選擇67h電纜路徑應(yīng)與城市現(xiàn)狀及規(guī)劃的地下鐵道、地下通道、人防工程等地下隱蔽性工程協(xié)調(diào)配合。電纜路徑在道路下面的規(guī)劃位置,應(yīng)布置在人行道、非機動車道及綠化帶下面。沿鐵路、公路敷設(shè)的電纜應(yīng)與鐵路、公路線路平行。當(dāng)電纜與鐵路、公路交叉時宜采用垂直交叉方式布置;受條件限制,可傾斜交叉布置,其最小交叉角宜大于30。68h電纜路徑應(yīng)與城市現(xiàn)狀及規(guī)劃的地下鐵道、地下通道、人防工程等地河底敷設(shè)的電纜應(yīng)選擇在穩(wěn)定河段,埋設(shè)深度應(yīng)按不妨礙河道的整治和管線安全的原則確定。電纜路徑與建(構(gòu))筑物之間的最小水平凈距應(yīng)符合有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。當(dāng)工程管線交叉敷設(shè)時,電纜路徑應(yīng)建于其他管線上方,各種管線距電纜構(gòu)筑物底部距離應(yīng)滿足國家相關(guān)規(guī)程及規(guī)定。69h河底敷設(shè)的電纜應(yīng)選擇在穩(wěn)定河段,埋設(shè)深度應(yīng)按不妨礙河道的整治二、電力電纜截面的選擇1.按持續(xù)允許電流選擇2.接短路熱穩(wěn)定選擇3.按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇
70h二、電力電纜截面的選擇1.按持續(xù)允許電流選擇70h電力電纜線路設(shè)計圖的讀識電力電纜工程設(shè)計的三個階段:可行性研究階段、初步設(shè)計階段、施工圖設(shè)計階段。施工圖設(shè)計的主要內(nèi)容:施工圖說明書及附圖:施工圖設(shè)計說明書(設(shè)計依據(jù)、范圍、卷冊目錄、材料清冊、施工圖圖紙)預(yù)算書
71h電力電纜線路設(shè)計圖的讀識電力電纜工程設(shè)計的三個階段:可行性研四、電力電纜線路接地系統(tǒng)
電力電纜金屬護(hù)套的接地方式:單端接地、兩端直接接地、交叉互聯(lián)接地。交流單相電力電纜的金屬護(hù)層必須直接接地,且在金屬護(hù)層上任一點非接地處的正常感應(yīng)電壓在未采取不能任意接觸金屬護(hù)層的安全措施時不得大于50V,采取措施后不得大于100V。72h四、電力電纜線路接地系統(tǒng)電力電纜金屬護(hù)套的接地方式:單端接(1)線路不長,能滿足本規(guī)范
第(A)條要求時,宜采取在線
路一端直接接地(單點互聯(lián)接
地),見圖右。(一般采用這
個方法)注:單端接地時,另一
側(cè)接地線不得隨意切割。
一端直接接地ED——終端;NJ——中間接頭一端直接接地73h(1)線路不長,能滿足本規(guī)范
第(A)條要求時,宜采取在線
(2)線路較長,一端直接接地不能滿足本規(guī)范第(A)條要求時,35kV及以上電纜線路,水下電纜或35kV以上高壓電纜輸送容量較小的情況,可采取在線路(全接地),35kV以上高壓電纜線路較短,或利用率很低時,也可采取全接地方式。
圖右:兩端直接接地ED——終端
兩端直接接地74h(2)線路較長,一端直接接地不能滿足本規(guī)范第(A)條要求時,交叉互聯(lián)接地(3)除(1)、(2)項外的較長線路,宜劃分適當(dāng)?shù)膯卧O(shè)置絕緣接頭,使電纜金屬護(hù)層分隔在三個區(qū)段以交叉互聯(lián)接地,見圖。交叉互聯(lián)接地ED——終端;NJ——直通接頭;IJ——絕緣接頭每單元系統(tǒng)中三個分隔區(qū)段的長度宜均等。75h交叉互聯(lián)接地(3)除(1)、(2)項外的較長線路,宜劃分適當(dāng)(C)35kV以上交流單相電纜金屬護(hù)層的電氣通路僅有單點互聯(lián)接地時,在位于遠(yuǎn)距的未直接接地端,應(yīng)經(jīng)護(hù)層絕緣保護(hù)器(金屬護(hù)層電壓限制器)接地。
7、電力電纜接地線應(yīng)采用銅絞線或鍍錫編織線與電纜屏蔽層的連接,其截面積不應(yīng)小于表6.1.9的規(guī)定。110kV及以上電纜的接地線截面積應(yīng)符合設(shè)計規(guī)定。76h(C)35kV以上交流單相電纜金屬護(hù)層的電氣通路僅有單點互聯(lián)五、電力電纜過電壓保護(hù)
可能最大沖擊電流作用下的殘壓,不得大于電纜護(hù)層的沖擊耐壓被1.4所除數(shù)值。可能最大工頻過電壓的5s作用下,保護(hù)器應(yīng)能耐受。可能最大沖擊電流累積作用20次后,保護(hù)器不得損壞。77h五、電力電纜過電壓保護(hù)可能最大沖擊電流作用下的殘壓,不得大六、電力電纜線路的敷設(shè)和固定一般規(guī)定電纜的路徑選擇,應(yīng)符合規(guī)定;電纜允許彎曲半徑的要求;電纜群敷設(shè)在同一通道中位于同側(cè)的多層支架上的布置,應(yīng)符規(guī)定;同一層支架上電纜排列配置方式;需抑制電氣干擾強度的弱電回路控制和信號電纜的布置當(dāng)需要的措施;78h六、電力電纜線路的敷設(shè)和固定一般規(guī)定78h高電壓等級的電纜宜敷設(shè)在低電壓等級電纜的下面。同一工程或電纜通道延伸于不同工程時,均應(yīng)按相同的上下排列順序原則來布置。支架層數(shù)受通道空間限制時,35kV及以下的相鄰電壓級電纜,可同一層支架排列,1kV及以下電力電纜與強電控制和信號電纜也可同一層支架布置。同一重要回路的工作與備用電纜需實行防火分隔時,宜適當(dāng)布置在不同層次的支架上。79h高電壓等級的電纜宜敷設(shè)在低電壓等級電纜的下面。79h排列方式控制和信號電纜可緊靠或多層迭置。交流單芯電力電纜的同一回路采取品字形配置外,對重要的同一回路多根電力電纜,不宜迭置。交流系統(tǒng)用單芯電纜情況外,電力電纜相互間宜有35mm空隙。80h排列方式控制和信號電纜可緊靠或多層迭置。80h與電力電纜并行敷設(shè)時相互間距,在可能范圍內(nèi)宜遠(yuǎn)離;對電壓高、電流大的電纜間距應(yīng)更大。敷設(shè)于配電裝置內(nèi)的控制和信號電纜,與耦合電容器或電容式電壓互感器、避雷器或避雷針接地處的距離,宜在可能范圍內(nèi)遠(yuǎn)離。沿控制和信號電纜可平行敷設(shè)屏蔽線或?qū)㈦娎|敷設(shè)于鋼制管、盒中。81h與電力電纜并行敷設(shè)時相互間距,在可能范圍內(nèi)宜遠(yuǎn)離;對電壓高、第三章電力電纜基礎(chǔ)知識電力電纜的作用及特點1電力電纜種類和結(jié)構(gòu)2電力電纜型號和應(yīng)用場合3電力電纜的材料4電力電纜絕緣理論5電力電纜線路設(shè)計知識682h第三章電力電纜基礎(chǔ)知識電力電纜的作用及特點1電力電纜種類第一節(jié)電力電纜的作用和特點電纜:用一根或多根導(dǎo)線經(jīng)過絞合制作成導(dǎo)體線芯,再在導(dǎo)體上施以相應(yīng)的絕緣層,外面包上密封護(hù)套,如鉛護(hù)套、鋁護(hù)套、銅護(hù)套、不銹鋼護(hù)套或塑料、橡膠護(hù)套的導(dǎo)線。電纜的分類:電力電纜和控制電纜。電纜線路的三種類型:地下輸配電線路;水下輸配電線路;空中輸配電線路。83h第一節(jié)電力電纜的作用和特點電纜:用一根或多根導(dǎo)線經(jīng)過絞合制電纜線路的主要優(yōu)點占用地面和空間少;供電安全可靠;觸電可能性小;有利于提高電力系統(tǒng)的功率因數(shù);運行、維護(hù)工作簡單方便;有利于美化城市,具有保密性。84h電纜線路的主要優(yōu)點占用地面和空間少;3h電力電纜的適用場合輸電線路密集的發(fā)電廠和變電站,位于市區(qū)的變電站和配電所。國際化大都市,現(xiàn)代大、中城市的繁華市區(qū)、高層建筑區(qū)和主要道路。建筑面積大、負(fù)荷密度高的居民區(qū)和城市規(guī)劃不能通過架空線的街道或地區(qū)。重要線路和重要負(fù)荷用戶。重要風(fēng)景名勝區(qū)。85h電力電纜的適用場合輸電線路密集的發(fā)電廠和變電站,位于市區(qū)的變電力電纜的缺點一次性投資費用大;線路不易變更;線路不易分支;故障測尋困難、修復(fù)時間長;電纜接頭附件的制作工藝要求高、費用高;86h電力電纜的缺點一次性投資費用大;5h電力電纜電壓等級電網(wǎng)電壓等級:220/380V,3、6、10、35、110、220、330、500、750、1000kV。配電電壓:低壓配電380/220V、中壓配電10kV、高壓配電35~110kV。輸電電壓:特高壓輸電1000kV及以上;超高壓輸電330kV及以上;高壓輸電220kV。低壓電纜(1KV);中壓電纜(6-35KV);高壓電纜(110KV);超高壓電纜(220-500KV)87h電力電纜電壓等級電網(wǎng)電壓等級:220/380V,3、6、1第二節(jié)電力電纜種類和結(jié)構(gòu)一、電力電纜的種類:電纜的電壓等級:0.6/1、1/1、3.6/6、6/6、6/10、8.7/10、8.7/15、12/15,12/20,18/20,18/30、21/35、26/35、36/63、48/63、64/110、127/220、190/330、290/500kv共19種。0.6/1、3.6/6、6/10、21/35、36/63、64/110、127/220kV共7種,用于變壓器中性點直接接地且每次接地故障持續(xù)時間不超過lmin的三相電力系統(tǒng)。1/1、6/6、8.7/10、26/35、48/63kV的電纜適用于變壓器中性點不接地或非直接接地且每次接地故障持續(xù)時間一般不超過2h、最長不超過8h三相電力系統(tǒng)。88h第二節(jié)電力電纜種類和結(jié)構(gòu)一、電力電纜的種類:7h電力電纜標(biāo)稱截面積標(biāo)稱截面(27種):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、2000、2500。高壓和超高壓電力電纜標(biāo)稱截面(11種):240、300、400、500、630、800、1000、1200、1600、2000、250089h電力電纜標(biāo)稱截面積標(biāo)稱截面(27種):1.5、2.5、4、6電力電纜的芯數(shù)導(dǎo)體芯數(shù):單芯、二芯、三芯、四芯和五芯單芯電纜:常用于傳送直流電、單相交流電和三相交流電,一般中、低壓大截面的電力電纜和高壓、超高壓電纜多為單芯。二芯電纜:用于傳送直流電或單相交流電。三芯電纜:35kV及以下中小截面積的電纜線路中四芯和五芯電纜:多用于低壓配電線路。90h電力電纜的芯數(shù)導(dǎo)體芯數(shù):單芯、二芯、三芯、四芯和五芯9h電力電纜的絕緣分類擠包絕緣電力電纜: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。油浸紙絕緣電力電纜:普通黏性油浸紙絕緣電纜。不滴流油浸紙絕緣電纜。充油電纜。氣壓油浸紙絕緣電纜。91h電力電纜的絕緣分類擠包絕緣電力電纜:10h電纜按功能和使用場合分類阻燃電力電纜:電纜絕緣或護(hù)層中添加阻燃劑,即使在明火燒烤下,電纜也不會燃燒。
耐火電力電纜:在導(dǎo)體外增加有耐火層,多芯電纜相間用耐火材料填充。其特點是可在發(fā)生火災(zāi)以后的火焰燃燒條件下,保持一定時間的供電。92h電纜按功能和使用場合分類阻燃電力電纜:電纜絕緣或護(hù)層中添加阻二、電力電纜的基本結(jié)構(gòu)-線芯基本結(jié)構(gòu):導(dǎo)體(線芯)、絕緣層、屏蔽層和護(hù)層四部分。1.線芯的作用:用來輸送電能。2.材料要求:導(dǎo)電性能好、機械性能高、資源豐富。如銅鋁。3.規(guī)格與結(jié)構(gòu):380V~35kV電纜截面為2.5、4、6、10、16、25、35、50、70、95、120、150、185、240、300、400、500、630、800共19種規(guī)格,目前16~400之間的12種是常用的。電壓為110kV及以上電纜的截面為240、400、630、700、800、1000、1200、1400、1600、2000、2500共11種規(guī)格,常用的截面規(guī)格是400、630、800、1000。93h二、電力電纜的基本結(jié)構(gòu)-線芯基本結(jié)構(gòu):導(dǎo)體(線芯)、絕緣層、導(dǎo)體(線芯)2)芯數(shù):一般有單芯、二芯、三芯、四芯、五芯電纜5種形式。3)形狀:圓形、橢圓形、中空圓形和扇形線芯四種。10kV以上電纜一般采用圓形線芯,絕緣內(nèi)部電場均勻分布。10kV及以下的油紙電纜中采用扇形線芯。但只能用于中低壓電纜,曲率半徑較小處電場集中。中空圓形是充油電纜的線芯所特有的一種形狀,中空處是油道。橢圓形絞合導(dǎo)體用于外充氣鋼管電纜,橢圓形導(dǎo)體較圓形導(dǎo)體能更好的經(jīng)鉛護(hù)套向絕緣傳送壓力。每種形狀中還有緊壓形與非緊壓形之分。緊壓目的:減小線芯部分因采用多股絞合線形式而引起的外徑變大;減少絕緣層和外護(hù)層的使用量,減少造價和整體重量減輕,利于施工;有利于電纜線芯的阻水和降低集膚效應(yīng)的影響。94h導(dǎo)體(線芯)2)芯數(shù):一般有單芯、二芯、三芯、四芯、五芯電纜4)芯線的結(jié)構(gòu)單根實心線芯的缺點:柔軟性差而不能隨意彎曲,截面越大彎曲越困難,給生產(chǎn)制造和電纜敷設(shè)施工帶來無法克服的困難。多股導(dǎo)線單絲絞合線:柔軟性大大增加,彎曲時的曲度不集中在一處,而分布在每根單絲上,每根單絲的直徑越小,彎曲時產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力也就越小,在允許彎曲半徑內(nèi)彎曲不會發(fā)生塑性變形,從而電纜的絕緣層也不致?lián)p壞。彎曲時每根單絲間能夠滑移各層方向相反絞合(相鄰層一層右向絞合,一層左向絞合),使得整個導(dǎo)體內(nèi)外受到的拉力和壓力分解。
絞合單線絲越細(xì),單絲越多,絞合節(jié)距越小,電纜的耐彎性能越好。35mm2及以下電纜的線芯可做成單股的實心導(dǎo)體,其余規(guī)格均采用多根單絲絞合形式的線芯。簡單規(guī)則圓形絞合的線芯絞合規(guī)律:中心層是1根,其他各層以6為單位隨層數(shù)遞增。95h4)芯線的結(jié)構(gòu)單根實心線芯的缺點:柔軟性差而不能隨意彎曲,截大截面電纜芯線結(jié)構(gòu)—分裂導(dǎo)體結(jié)構(gòu)線芯輸送電能時,由于集膚效應(yīng)的存在,單位面積線芯輸送電流的能力會隨著截面積的增加而有所降低。為了降低集膚效應(yīng)的影響,提高單位面積線芯輸送電流的能力和導(dǎo)體的利用率,將線芯做成分裂導(dǎo)體結(jié)構(gòu),即將整個線芯做成由幾個用絕緣紙帶相互絕緣單元組成的結(jié)構(gòu),每個單元呈扇形形狀,外面繞包1~2層絕緣紙帶,然后絞合為圓形芯線。分裂單元的數(shù)目,可分為四分裂、五分裂和六分裂,一般認(rèn)為五分裂結(jié)構(gòu)最為穩(wěn)定,不易產(chǎn)生移滑變形。96h大截面電纜芯線結(jié)構(gòu)—分裂導(dǎo)體結(jié)構(gòu)線芯輸送電能時,由于集膚效應(yīng)二、電力電纜的基本結(jié)構(gòu)-絕緣層1、作用:將線芯與大地以及不同相的線芯問在電氣上彼此隔離,從而保證在輸送電能時不發(fā)生相對地或相問擊穿短路,2、材料要求:1)耐壓強度高。由于電纜導(dǎo)電部分的相間距離及其對地距離都較小,絕緣層承受著很高的電場強度,一般在1~5kV/mm之間,110kV的電纜:8~10kV/mm,500kV:14~16.5kV/mm,電壓等級越高的電纜,對絕緣材料的耐壓強度的要求越高。2)介質(zhì)損耗角正切值低。運行于交流電場中的絕緣介質(zhì),絕緣層中將會有泄漏電流通過,使絕緣層(介質(zhì))發(fā)熱,這部分損耗稱為介質(zhì)損耗。電壓等級越高,介質(zhì)損耗越大,發(fā)熱就大,老化會加速。3)耐電暈性能好:絕緣層中的氣泡或內(nèi)外表面的凸起在很高電場下易被電離而產(chǎn)生放電現(xiàn)象,放電時產(chǎn)生的臭氧對絕緣層具有破壞作用。4)化學(xué)性能穩(wěn)定。化學(xué)性能不穩(wěn)定的材料,在外來因素的作用下,其性能易改變。5)耐低溫。電纜線路的施工經(jīng)常需在氣溫很低的情況下進(jìn)行安裝,一旦變脆很易損壞,就無法安裝
6)耐熱性能好。電纜的最高允許運行溫度取決于絕緣材料的耐熱性能,即在絕緣材料的物理性能和化學(xué)性能不發(fā)生變化時的最高允許溫度越高越好。7)機械加工性能好。具有一定的柔性和機械強度,才有利于生產(chǎn)制造和施工安裝,8)使用壽命長。絕緣材料經(jīng)過一定長的時期,均會發(fā)生老化現(xiàn)象,性能下降甚至無法運行。要求經(jīng)久耐用。目前電纜的使用壽命一般不少于30年。97h二、電力電纜的基本結(jié)構(gòu)-絕緣層1、作用:將線芯與大地以及不同常見電纜絕緣材料的種類和特點油浸紙:①耐壓強度高;②介質(zhì)損耗角正切值低;③價格便宜;④耐電暈性能好;⑤耐熱性能較差;⑥長期允許運行溫度650C;⑦使用壽命長。橡膠:①具有高的電氣性能;②彈性好;③氣體、水(潮氣)對其的滲透性低;④在65℃以下時熱穩(wěn)定性能良好。聚氯乙烯:①電氣性能較高;②機械加工性能好;③不延燃;④價格便宜;⑤介質(zhì)損耗角正切值大;⑥耐熱性和耐寒性差;⑦運行溫度不能高于65℃。聚乙烯:①耐壓強度高;②介質(zhì)損耗角正切值低;③耐低溫;④機械加工性能好;⑤耐電暈性能差;⑥耐溫性能差,65℃以上時,其耐壓強度急劇降低;⑦易燃、易熔和易產(chǎn)生環(huán)境應(yīng)力而開裂。交聯(lián)聚乙烯:①耐壓強度高;②介質(zhì)損耗角正切值低;③耐電暈;④耐環(huán)境應(yīng)力開裂性能較聚乙烯好;⑤耐熱性能好,長期允許運行溫度可達(dá)90℃,且能承受短路時的2500C的瞬時高溫。98h常見電纜絕緣材料的種類和特點油浸紙:①耐壓強度高;②介質(zhì)損二、電力電纜的基本結(jié)構(gòu)-屏蔽層
6kV及以上的電纜一般都有導(dǎo)體屏蔽層和絕緣屏蔽層,也稱為內(nèi)屏蔽層和外屏蔽層。內(nèi)屏蔽層(導(dǎo)體屏蔽層)的作用:消除導(dǎo)體表面的不光滑(多股導(dǎo)線絞合會產(chǎn)生的尖端)所引起導(dǎo)體表面電場強度的增加,使絕緣層和電纜導(dǎo)體有較好的接觸。絕緣屏蔽層:使絕緣層和金屬護(hù)套有較好接觸。半導(dǎo)電屏蔽層具有抑制樹枝生長和熱屏障的作用。當(dāng)導(dǎo)體表面金屬毛刺直接刺人絕緣層時,或者在絕緣層內(nèi)部存在雜質(zhì)顆粒、水氣、氣隙時,將引起尖端產(chǎn)生高電場而引發(fā)樹枝。半導(dǎo)電屏蔽將有效地減弱毛刺附近的場強,從而提高耐電樹枝放電特性。半導(dǎo)電屏蔽層有一定熱阻,當(dāng)線芯溫度瞬時升高時,高溫不會立即沖擊到絕緣層,使絕緣層上的溫升下降。99h二、電力電纜的基本結(jié)構(gòu)-屏蔽層6kV及以上的電纜一般都有導(dǎo)屏蔽層--材料要求(2)材料要求。油紙電纜的導(dǎo)體屏蔽材料一般用金屬化紙帶或半導(dǎo)電紙帶。絕緣屏蔽層一般采用半導(dǎo)電紙帶。塑料、橡皮絕緣電纜的導(dǎo)體或絕緣屏蔽材料分別為半導(dǎo)電塑料和半導(dǎo)電橡皮。對于無金屬護(hù)套的塑料、橡膠電纜,在絕緣屏蔽外還包有屏蔽銅帶或銅絲。100h屏蔽層--材料要求(2)材料要求。19h屏蔽層--結(jié)構(gòu)、種類金屬化紙:厚度為O.12mm的電纜紙的一面,貼有厚度為O.014mm的鋁箔。半導(dǎo)電紙:在一般電纜紙漿中,摻入膠體碳粒所制成的紙,電阻率為1×107~109。Ωm。半導(dǎo)電塑料、半導(dǎo)電橡皮:電阻率1×108Ωm以下。101h屏蔽層--結(jié)構(gòu)、種類金屬化紙:厚度為O.12mm的電纜紙的一二、電力電纜的基本結(jié)構(gòu)-護(hù)層護(hù)層的作用:密封保護(hù)電纜免受外界雜質(zhì)和水分的侵入,防止外力直接損壞電纜絕緣層,有些電纜的外護(hù)套還具有阻燃的作用。材料要求:護(hù)層材料的密封性和防腐性必須良好,并且有足夠機械強度,適當(dāng)考慮空氣中敷設(shè)電纜外護(hù)套材料的阻燃性能。結(jié)構(gòu)、種類。一般電纜的護(hù)層是由內(nèi)護(hù)套、內(nèi)襯層、鎧裝層和外被層(或外護(hù)套)等幾個部分有選擇的組合而成,充油電纜的護(hù)層必須有加強層。102h二、電力電纜的基本結(jié)構(gòu)-護(hù)層護(hù)層的作用:密封保護(hù)電纜免受外界電力電纜的基本結(jié)構(gòu)-內(nèi)護(hù)套1)內(nèi)護(hù)套作用---密封和防腐。鉛護(hù)套(鉛包):特點是易焊接、耐腐蝕、易加工,彎曲性能較好。缺點是電阻率較高,重量重,易造成土壤和水資源污染,使用時間長了后容易龜裂。鋁護(hù)套(鋁包):易腐蝕、密封連接困難,但重量輕、資源豐富,機械強度比鉛護(hù)套大。一般的鋁護(hù)套都制成波紋狀。缺點是容易腐蝕,需要外護(hù)套保護(hù)。分為氳弧焊式、臥式連鑄連軋和立式連鑄連軋三種鋁護(hù)套。銅護(hù)套:對于短路容量要求大的大截面電纜,可采用銅護(hù)套,為了增加彎曲性能,可加工成波紋狀銅護(hù)套。聚氯乙烯護(hù)套:主要用于聚氯乙烯和交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜。它的缺點是耐熱性和耐寒性都差,但阻燃性能好,燃燒過程中產(chǎn)生的濃煙有毒。聚乙烯護(hù)套:其絕緣強度比聚氯乙烯高,耐熱性能和耐寒性能比聚氯乙烯的好,抗?jié)B水性也比聚氯乙烯強,但阻燃性能差。103h電力電纜的基本結(jié)構(gòu)-內(nèi)護(hù)套1)內(nèi)護(hù)套作用---密封和防腐。2電力電纜的基本結(jié)構(gòu)-外護(hù)套2)外護(hù)層又可分成以下四部分。內(nèi)襯層:它在內(nèi)護(hù)套和鎧裝層之間,其作用是為了防止內(nèi)護(hù)套受腐蝕和防止電纜在彎曲時被鎧裝損壞。它主要是由麻布或塑料帶等軟性織物涂敷瀝青后包繞在內(nèi)護(hù)套上的材料。外被層或外護(hù)套:它在鎧裝層外,是電纜的最外層,其作用是為防止鎧裝層受外界環(huán)境的腐蝕。它的材料有聚氯乙烯或聚乙烯等。加強層:這層結(jié)構(gòu)是充油電纜所特有的,它是直接包繞在內(nèi)護(hù)套外,以增強內(nèi)護(hù)套承受電纜油壓的機械強度,它應(yīng)有足夠的機械強度、柔韌性和不易腐蝕,一般用銅帶或不銹鋼帶作為材料。104h電力電纜的基本結(jié)構(gòu)-外護(hù)套2)外護(hù)層又可分成以下四部分。23三、幾種常用電力電纜的結(jié)構(gòu)擠包絕緣電力電纜電力電纜油浸紙絕緣電力電纜105h三、幾種常用電力電纜的結(jié)構(gòu)擠包絕緣電力電纜電力電纜油浸紙絕緣擠包絕緣電力電纜聚氯乙烯絕緣電力電纜106h擠包絕緣電力電纜聚氯乙烯絕緣電力電纜25h107h26h108h27h交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜主絕緣層是由交聯(lián)聚乙烯絕緣材料擠出制成的,具有電場分布均勻,沒有切向應(yīng)力,重量輕,載流量大的特點,已用于500kV及以下的電纜線路中。電纜有單芯、二芯、三芯、四芯和五芯共5種。當(dāng)額定電壓U0為6kV以上時,線芯表面和絕緣表面均有半導(dǎo)電屏蔽層,同時在絕緣屏蔽層外面還有金屬帶組成的屏蔽層。109h交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜主絕緣層是由交聯(lián)聚乙烯絕緣材料擠出制成110h29h111h30h112h31h110kV及以上交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜開始于20世紀(jì)80年代。在交流輸電中基本完全取代了充油電纜。113h110kV及以上交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜開始于20世紀(jì)80年代阻水層。這是一種縱向防水結(jié)構(gòu),由半導(dǎo)電膨脹帶組成。一旦電纜的金屬護(hù)套破損造成水分進(jìn)人電纜,半導(dǎo)電膨脹阻水帶吸水后會立即急劇膨脹,填滿空隙,阻止水分在電纜內(nèi)縱向擴(kuò)散。銅絲屏蔽層。當(dāng)電纜金屬護(hù)套的短路容量不能滿足要求時,可增加銅絲屏蔽層。一般由軟銅線組成,外表面用反向銅絲或疏繞銅帶扎緊。114h阻水層。這是一種縱向防水結(jié)構(gòu),由半導(dǎo)電膨脹帶組成。一旦電纜的金屬護(hù)套。鉛或鋁金屬護(hù)套最為常用。有無縫鉛套、無縫波紋鋁套、焊縫波紋鋁套,這些金屬護(hù)套都是良好的徑向防水層。瀝青。由于鋁護(hù)套更容易受到氧化和腐蝕,所以在鋁護(hù)套的表面都涂敷有瀝青保護(hù)。對于鉛護(hù)套既可以涂敷瀝青,也可以選擇纏繞塑料保護(hù)帶進(jìn)行保護(hù)。外電極。在外護(hù)套的外面涂覆石墨涂層或擠出半導(dǎo)電層,就構(gòu)成了電纜的外電極。其作用是作為外護(hù)套耐壓試驗的一個電極。石墨涂層在電纜敷設(shè)過程中容易脫落,擠出型外電極相對牢固,不宜脫落,尤以外護(hù)套和半導(dǎo)電層兩層共同擠出的工藝最佳。115h金屬護(hù)套。鉛或鋁金屬護(hù)套最為常用。有無縫鉛套、無縫波紋鋁套、橡膠絕緣電力電纜6~35kV的橡膠絕緣電力電纜,導(dǎo)體表面有半導(dǎo)電屏蔽層,絕緣層表面有半導(dǎo)電材料和金屬材料組合而成的屏蔽層。護(hù)套一般為聚氯乙烯或氯丁橡膠護(hù)套。特點:柔軟性好,敷設(shè)安裝方便,適用于落差較大和彎曲半徑較小的場合,可用移動的電力線路。116h橡膠絕緣電力電纜6~35kV的橡膠絕緣電力電纜,導(dǎo)體表面有半2.油浸紙絕緣電力電纜-統(tǒng)包型油浸紙絕緣統(tǒng)包型電力電纜。運行溫度降低時,浸漬劑體積縮小,填料氣隙易產(chǎn)生氣體游離,導(dǎo)致絕緣損壞。當(dāng)敷設(shè)有較大落差時,浸漬劑會沿電纜向下流動,易使低端護(hù)套內(nèi)壓力加大,造成低端電纜終端漏油,高端絕緣干涸,絕緣水平下降。只適用于10kV及以下的電壓等級。117h2.油浸紙絕緣電力電纜-統(tǒng)包型油浸紙絕緣統(tǒng)包型電力電纜。32.油浸紙絕緣電力電纜-分相包型油浸紙絕緣分相鉛包電力電纜。主要特點是各導(dǎo)體絕緣層外加了鉛護(hù)套,然后再與內(nèi)襯墊及填料絞成圓形,用瀝青麻帶扎緊后,外加鎧裝和保護(hù)層。鉛護(hù)套內(nèi)沒有浸漬的填料,減少了運行中的漏油現(xiàn)象和絕緣中的氣隙形成,因而比統(tǒng)包型電纜絕緣性好,適用20~35kV電壓等級。118h2.油浸紙絕緣電力電纜-分相包型油浸紙絕緣分相鉛包電力電纜自容式充油電力電纜自容式充油電力電纜利用壓力油箱或重力油箱向電纜絕緣內(nèi)部補充絕緣油的辦法,消除因溫度變化而在紙絕緣層中形成的氣隙,以提高電纜的工作電場強度??蛇\行于35~330kV或更高電壓等級的電纜線路中。徑向銅帶用以加強內(nèi)護(hù)套,并承受機械外力。119h自容式充油電力電纜自容式充油電力電纜利用壓力油箱或重力油箱向第三節(jié)電力電纜的型號和應(yīng)用場合
一.電纜型號的編制原則1)用拼音第一個字母的大寫表示絕緣種類、導(dǎo)體材料、內(nèi)護(hù)層材料和結(jié)構(gòu)特點。如用Z-紙;L-鋁;Q-鉛;F-分相;ZR-阻燃;NH-耐火。
2)用數(shù)字表示外護(hù)層構(gòu)成,有二位數(shù)字。無數(shù)字代表無鎧裝層,無外被層。第一位數(shù)字表示鎧裝,第二位數(shù)字表示外被。3)排列一般依次序為:絕緣材料-導(dǎo)體材料-內(nèi)護(hù)層-外護(hù)層。120h第三節(jié)電力電纜的型號和應(yīng)用場合一.電纜型號的編制原則代號表示導(dǎo)體代號:銅--(T)省略鋁---L絕緣代號:Z--紙X--橡膠V--聚氯乙烯
YJ交聯(lián)聚乙烯Y—聚乙烯內(nèi)護(hù)套代號:Q-鉛;L-鋁;LW-波紋鋁;V-聚氯乙烯;Y-聚乙烯;H-橡膠;F-氯丁橡膠鎧裝代號:連鎖帶鋼—1雙鋼帶鎧裝--2細(xì)圓鋼絲鎧裝—3
粗圓鋼絲鎧裝--4外護(hù)套代號:聚氯乙烯--2聚乙烯--3舉例:VV22----聚氯乙烯絕緣鋼帶鎧裝聚氯乙烯護(hù)套電力電纜YJV32---交聯(lián)聚乙烯絕緣細(xì)鋼絲鎧裝聚氯乙烯護(hù)套電力電纜VLV---鋁芯聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套電力電纜121h代號表示導(dǎo)體代號:銅--(T)省略鋁---L40h舉例ZQ22:銅芯,紙絕緣,鉛包,鋼帶鎧裝,聚氯乙烯外護(hù)套電力電纜。ZLQD22一鋁芯,不滴流紙絕緣,鉛包,鋼帶鎧裝,聚氯乙烯外護(hù)套電力電纜。ZQF22一銅芯,紙絕緣,分相鉛包,鋼帶鎧裝,聚氯乙烯外護(hù)套電力電纜。ZLL23一鋁芯,紙絕緣,鋁包,鋼帶鎧裝,聚乙烯外護(hù)套力電纜。ZR-YJLW02--銅芯,交聯(lián)聚乙烯絕緣,波紋鋁護(hù)套,聚氯乙烯外護(hù)套阻燃電力電纜。122h舉例ZQ22:銅芯,紙絕緣,鉛包,鋼帶鎧裝,聚氯乙烯外護(hù)套電電纜型號規(guī)范表示法電纜產(chǎn)品用型號、額定電壓和規(guī)格表示。如VV42-103×50表示銅芯、聚氯乙稀絕緣、粗鋼線鎧裝、聚氯乙稀護(hù)套、額定電壓10kV、3芯、標(biāo)稱截面積50mm2的電力電纜。YJV22—8.7/10—3×240—600一Bl2706.3,表示銅芯,交聯(lián)聚乙烯絕緣,鋼帶鎧裝,聚氯乙烯外護(hù)套電力電纜,額定電壓為8.7/10kV,三芯,標(biāo)稱截面240mm。長600m,按國家標(biāo)準(zhǔn)GBl2706.3標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)。123h電纜型號規(guī)范表示法電纜產(chǎn)品用型號、額定電壓和規(guī)格表示。42124h43h第四節(jié)電力電纜的材料電纜絕緣材料:電纜紙:基本成分是木質(zhì)纖維素,常用軟木中的松杉料如黃柏、白松、紅毛杉等制成。浸漬劑:黏性浸漬劑和高壓電纜油兩類。浸漬劑指35kV及以下浸漬紙絕緣電纜用的,是光亮油和松香等的混合物,目前,合成微晶蠟逐步代替了松香。高壓電纜油:主要用作充油電纜,浸漬劑為礦物油和合成電纜油。125h第四節(jié)電力電纜的材料電纜絕緣材料:44h浸漬劑黏性浸漬劑也有兩種:普通黏性浸漬劑,不滴流浸漬劑普通黏性浸漬劑用于油浸紙絕緣電纜,在工作溫度下浸漬劑是流動的,所以必須限制電纜的敷設(shè)落差。不滴流浸漬劑用于不滴流電纜,在工作溫度下浸漬劑是不流動的,所以電纜不受敷設(shè)落差的限制。在工藝溫度時具有良好的流動性,以保證電纜絕緣紙得到充分的浸漬,但在電纜運行溫度范圍內(nèi),它不能流動而成為塑性固體。高壓電纜油要求黏度低,具有良好的流動性。主要用作充油電纜浸漬劑是礦物油和合成電纜油。126h浸漬劑黏性浸漬劑也有兩種:普通黏性浸漬劑,不滴流浸漬劑45h聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、交聯(lián)聚乙烯(XLPE)、乙丙橡膠(EPR)、硅橡膠(Si-O)硅橡膠主要用作船艦的控制電纜、電力電纜和航空電線的絕緣材料、制造高壓和超高壓電纜附件的應(yīng)力錐等。127h聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、交聯(lián)聚乙烯(XLPE)電力電纜的屏蔽材料油紙電纜:導(dǎo)體屏蔽--金屬化紙帶或半導(dǎo)電紙帶。絕緣屏蔽--采用半導(dǎo)電紙帶。半導(dǎo)電紙:紙纖維中摻入膠體碳粒制成的紙。金屬化紙:電纜紙作基材,用黏合劑粘合鋁箔后形成的復(fù)合紙帶。
塑料、橡皮絕緣電纜:導(dǎo)體或絕緣屏蔽材料分別為半導(dǎo)電塑料和半導(dǎo)電橡皮。128h電力電纜的屏蔽材料油紙電纜:導(dǎo)體屏蔽--金屬化紙帶或半導(dǎo)電紙電力電纜的護(hù)層材料常用的金屬護(hù)套:鉛護(hù)套、鋁護(hù)套、銅護(hù)套和不銹鋼護(hù)套。其中,鉛護(hù)套和鋁護(hù)套是最常用的兩種金屬護(hù)套。鋁的蠕變性和疲勞龜裂性比鉛合金小,其外護(hù)套結(jié)構(gòu)可大大簡化,直埋敷設(shè)時無需用銅帶或不銹鋼帶鎧裝。缺點是鋁比鉛容易遭受腐蝕;搪鉛工藝比鉛護(hù)套電纜要復(fù)雜。129h電力電纜的護(hù)層材料常用的金屬護(hù)套:鉛護(hù)套、鋁護(hù)套、銅護(hù)套和不電纜相關(guān)其他材料環(huán)氧樹脂(EP):在電纜工程中應(yīng)用的環(huán)氧樹脂主要有618、634和6101三種牌號。634價格便宜,但軟化點高,黏度大;618軟化點低,黏度最小,但價格貴;6101軟化點和黏度都比較低,價格便宜,是使用最多的一種。防火涂料、防火帶:防火包帶的主要特點在于彌補涂料的缺點,適合于大截面的高壓電纜,具有加強機械強度的保護(hù)作用。防火堵料、填料:有7551-Ⅱ型發(fā)泡型電纜密封填料、DMT灌注型電纜耐燃密封填料、DMT-J2嵌塞型填料和DFDⅡ型電纜防火堵料等。130h電纜相關(guān)其他材料環(huán)氧樹脂(EP):在電纜工程中應(yīng)用的環(huán)氧樹電纜相關(guān)其他材料六氟化硫氣體(SF6):氟化硫氣體的壓縮氣體電纜可保證電纜具有較小的電容、較低介質(zhì)損耗,并具有較好的導(dǎo)熱、散熱能力,從而使電纜傳輸容量大為增加。聚丁烯高壓電纜油:中黏度的聚丁烯高壓電纜油用于鋼管充油電纜,高黏度的聚丁烯高壓電纜油用于低壓電纜。131h電纜相關(guān)其他材料六氟化硫氣體(SF6):氟化硫氣體的壓縮氣體硅油:用作電纜終端中的絕緣劑,硅脂可用作潤滑劑和填充絕緣縫隙。電瓷:陶瓷有較好的電絕緣性能,但表面易受污穢影響132h硅油:用作電纜終端中的絕緣劑,硅脂可用作潤滑劑和填充絕緣縫隙第五節(jié)電力電纜絕緣理論單芯電纜絕緣層中電場的分布利用系數(shù):絕緣層中的平均電場強度與最大電場強度之比。利用系數(shù)愈大,說明電場分布愈均勻,也就是說絕緣材料利用的愈充分。多芯電纜絕緣層中電場的分布:當(dāng)導(dǎo)體為圓形時,統(tǒng)包型電纜的最大電場強度在線芯中心連接線與線芯表面交點上133h第五節(jié)電力電纜絕緣理論單芯電纜絕緣層中電場的分布52h集膚效應(yīng)和鄰近效應(yīng)集膚效應(yīng):導(dǎo)線中流過交流電時,越接近表面電流密度越大。集膚效應(yīng)增加了導(dǎo)體的電阻,減小了內(nèi)電感。鄰近效應(yīng):導(dǎo)體之間電磁場的相互作用影響了導(dǎo)體中傳導(dǎo)電流分布的現(xiàn)象。集膚效應(yīng)和鄰近效應(yīng)的存在將使電纜線芯的交流電阻(也叫有效電阻)增大,允許載流量減小。集膚效應(yīng)系數(shù)的大小主要與線芯的結(jié)構(gòu)有關(guān),為了降低集膚效應(yīng),大截面電纜可采用分裂導(dǎo)體結(jié)構(gòu)線芯。鄰近效應(yīng)系數(shù)的大小主要與線芯的直徑和間距有關(guān),為了降低鄰近效應(yīng),可增加電纜間的距離,但必須結(jié)合路徑綜合考慮。
134h集膚效應(yīng)和鄰近效應(yīng)集膚效應(yīng):導(dǎo)線中流過交流電時,越接近表面二、電力電纜絕緣層厚度的確定
1.決定電纜絕緣層厚度的三個因素:工藝上允許的最小厚度;電纜在制造和敷設(shè)安裝過程中承受的機械力電纜絕緣材料的擊穿強度。長期工頻試驗電壓(2.5~3.0)Uo。電纜在電力系統(tǒng)中還要承受沖擊類型的大氣過電壓和內(nèi)部過電壓。承受的雷電過電壓,通
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 二級建造師考試重點公路(實務(wù))
- 四年級數(shù)學(xué)(簡便運算)計算題專項練習(xí)與答案
- 終止推廣合作協(xié)議書(2篇)
- 六年級上冊《比的意義》說課稿9篇
- 南京航空航天大學(xué)《材料工程基礎(chǔ)》2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷
- 南京工業(yè)大學(xué)浦江學(xué)院《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》2021-2022學(xué)年期末試卷
- 某供電公司綜合工區(qū)門衛(wèi)施工組織設(shè)計
- 南京工業(yè)大學(xué)浦江學(xué)院《酒店人力資源管理》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷
- 《小雨沙沙》說課稿
- 租聘挖機合同(2篇)
- 班主任帶班育人方略ppt
- 哈弗F7x保養(yǎng)手冊
- 中級經(jīng)濟(jì)師《中級運輸經(jīng)濟(jì)》歷年真題匯編(共288題)
- 執(zhí)行依據(jù)主文范文(通用4篇)
- 為老年人提供合理營養(yǎng)與平衡膳食 為老年人編制營養(yǎng)食譜食物交換份法
- 非政策性退補1
- 學(xué)習(xí)解讀《醫(yī)療保障基金使用監(jiān)督管理條例》PPT課件(帶內(nèi)容)
- 《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》(WORD版)
- 部編人教版三年級上冊語文 第21課 《大自然的聲音》第二課時 教學(xué)課件
- 八年級數(shù)學(xué)經(jīng)典難題(答案 解析)
- GB/T 37865-2019生物樣品中14C的分析方法氧彈燃燒法
評論
0/150
提交評論