电缆及附件基础知识讲义.docx

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1、电缆及附件基础知识讲义第一贯大伙儿介绍一下公司的概况：咱们长沙电缆附件是长沙国家高新技术开发区重点企业，是咱们国家定点生产电缆附件的专业性骨干企业。要紧生产220kV及以下电力电缆终端与接头、导体连接金具、压接工具、电缆敷设机具、电缆施工用绝缘材料等。产品畅销国内外，并已通过IS09001质量体系认证。一、电缆及附件大体知识1、 电力电缆进展概况：早在1880年，爱迪生在纽约和费兰蒂在伦敦几乎同时用绝缘导线埋在地下作为照明供电利用，成为最先的电力电缆线路。我国1897年第一次在上海利用硫化天然橡胶绝缘电缆（直埋）。我国30年代后期才开始生产电缆（600V以下的橡胶电缆，高压电缆靠入口）。品牌：

2、长缆电工科技股分询价：黄领导油纸电缆生产的历史：1）油浸纸绝缘电缆：1951,6kV；1953,IOkV;1956；35kVo2）60年代开始研制不滴流纸绝缘电缆：1966年第一根66kV充油电缆在大连投入运行，同年IlOkV水底充油电缆在南京投入运行；1968年生产22OkV充油电缆；1973年生产33OkV充油电缆；1981年试生产500kV充油电缆,于1983年正式生产并安装运行。橡塑电缆生产的历史：60年代开始研制PVC和XLPE电缆；70年代普遍应用，80年代IIOkVXLPE电缆；1997年中外合伙生产22OkVXLPE电缆。2、 电力电缆线路概述：电力电缆线路由电缆本体和附件及其

3、他安装材料组成。 电缆之间的接续由中间接头完成。 电缆与其它电器设备的连接由终端头或可分离终端完成。 其他安装材料指桥梁、穿管、防火材料等。 电缆线路输电特点：高压输电导线通过固体绝缘体隔离后被封锁在接地的金属屏蔽内部。（架空输电线通过空断气缘体隔离，大地为地电极。）3、电力电缆结构特性：A、油浸纸绝缘电缆与XLPE绝缘电缆结构区别D油浸纸绝缘统包型电缆三芯油浸纸绝缘电力电缆结构图1一扇形导体；2导体屏蔽；3油浸纸绝缘；4填充物;5一统包油浸纸绝缘；6一绝缘屏蔽；7一铅（或铝）护套；8垫层；9钢丝铠装；10一聚氯乙烯外护套2）油浸纸绝缘分相铅包（铝包）型电缆分相铅套电力电缆结构图1导体；2导体

4、屏蔽；3油纸绝缘层；4一绝缘屏蔽;5一铅护套；6内垫层及填料；7铠装层；8一外被层;2 一 g3) IlOkVXLPE绝缘电缆HOkVXLPE绝缘电缆结构图1、导电线芯二、内屏蔽层3、绝缘层4、绝缘屏蔽层五、金属屏蔽层六、金属护层7、填充层8外护层B、XLPE绝缘电缆结构组成及作用1）导体紧压型线芯作用：a、使外表面滑腻，幸免引发电场集中；b、避免挤塑半导电屏蔽层时半导电料进入线芯;c、可有效地避免水分顺线芯进入。注意安装时选择适合的内孔金具及压模，注意铜芯与铝芯电缆压模不同。金具壁厚面积/线芯截面积Cu21Al金具板部平面面积电流密度AKmm2Cumm22）导电屏蔽层v=IO1cm作用：a、

5、屏蔽层具有均匀电场和降低线芯表面场强的作用；b、提高了电缆局部放电的起始放电电压，减少局放的可能性；c、抑制树枝生长；d、热屏障作用。3）绝缘层作用：绝缘是将高压电极与地电极靠得住隔离的关键结构。a、经受工作电压及各类过电压长期作用，因此其耐电强度与长期稳固性能是保证整个电缆完成输电任务的最重要部份；b、能耐受发烧导体的热作用维持应有的耐电强度。作为最近几年来普遍利用的交联电缆的绝缘，是由单一介质交联聚乙烯（XLPE）组成，它的要紧优势是：a、优良的电气性能：耐电强度高（长期工频击穿强度2030kVmm,冲击击穿强度4065kVmm）,介损小（工频时tg=一）,介电常数小（一）；（注：空气的工

6、频击穿强度为一kVmm,也是局部放电起始场强）b、耐热性能好（持续工作温度90）,因此载流量较大；c、不受落差限制。因此，关于超高压长距离输电超级有利。但它也有明显的缺点：a、耐局部放电性能差，受杂质和气隙及水分的阻碍专门大，在这些缺点处易产生局部电场集中，发生局部放电，造成不可恢复的永久性损坏；b、热膨胀系数大，热机械应力效应严峻。因此，交联电缆的生产专门强调纯净，尤其是高压和超高压电缆的质量更是由材料的纯净度决定的。关于交联电缆附件，除结构设计正确合理外，最重要的问题也是清洁问题，尤其是附件所涉及绝缘界面往往是电场易变的地址，一但有杂质、气隙等，其绝缘性能会显著下降。(1)绝缘材料：交联聚

7、乙烯与聚乙烯性能对照：性能项目聚乙烯交联聚乙烯体积电阻率/(。cm)31015510,4介质损耗角正切相对介电常数击穿强度/(kVmm1)抗张强度/PaBOXlO5176105在10%盐酸70浸7天后78XlO582105在苯溶液70浸7天后溶33XlO5伸长率600%526%在10%盐酸70浸7天后37%83%在苯溶液70浸7天后碎94%在50二甲苯中应力开裂时间/h157500耐热老化性能在110以上完全熔融在150下14天，机械性能基本不变耐热变形性能在110加5N负荷,有120下加5N完全压出，变形率达95%负荷变形达30%40%聚乙烯通过交联后大大地提高了聚乙烯的机械、耐热抗蠕变和抗

8、环境开裂性能。各类绝缘材料的物理性能:材料常用符号抗拉强度(kgCm2)伸张度(%)密度(gCm3)抗磨性抗切割性聚氯乙烯PVC168260差差聚乙烯PE98300差差交联聚乙烯XLPE210120适中适中聚四氯乙烯TFE210150适中适中费化乙30丙烯FEP210150差差ETFETefzel(ETFE)420150好好氯丁(二烯)橡胶Kynar497300好好硅胶Silicone56-126100-800适中差氯丁橡胶Neoprene60-700好好丁基橡胶Butyl49-105500-700适中适中EPDMEPDM84-119300适中适中橡胶碳氧化合物Viton168350适中适中聚

9、氨酯Urethane350-560100-600好好聚酰亚胺Nylon280-490300-600好好薄膜Kapton1260707优优聚酯薄膜Mylar910185优优Polyakene140-490200-300好好各类绝缘材料的电性能:材料常用符号绝缘强度(kVcm,)电数介常损耗系数体积电阻率(Ccm)聚氯乙烯PVC165-721014聚乙烯PE19IO16交联聚乙烯XLPE28IO16聚四氯乙烯TFE19IO18费化乙30丙烯FEP20IO18ETFETefzel(ETFE)20IO16氯丁(二烯)橡胶Kynar6210,4硅胶Silicone23-282X1015氯丁橡胶Neopr

10、ene459IO11丁基橡胶Butyl24IO17EPDMEPDM24IO17橡胶碳氧化合物Viton2021013聚氨酯Urethane18-20聚酰亚胺Nylon154-10XlO13薄膜Kapton106IO18聚酯薄膜Mylar10261016Polyakene746X1013(2)、绝缘层厚度:64/1IOkVXLPE电缆绝缘层厚度(GBT11017-2002):导体截面m?标称绝缘层厚度mm24030040050063080010001200气隙和杂质对绝缘的阻碍:几个国家厂商对绝缘中气隙尺寸要求及生产水平:厂商及品种气隙尺寸/Um内层中外层上海电缆厂干法工艺33上海电缆厂湿法工艺

11、数微米10-30德国HOkV电缆320日本住友电工干法5日本住友电工湿法30-50日本高电压试验专业委员会电缆高压试验分委员会（RPST）规定1177kV电缆80美国联合爱迪生照明公司交联聚乙烯电缆规范76,且50的在16.4cP中不超过30个我国交联电缆小组拟订电缆804）绝缘屏蔽层：作用：保证能与绝缘紧密接触，克服了绝缘与金属无法紧密接触而产动气隙的弱点，而把气隙屏蔽在工作场强之外，在附件制作中也普遍采纳这一技术。5）金属屏蔽层：作用：a、形成工作电场的低压电极，当局部有毛刺时也会形成电场强度专门大的情形，因此也要力图使导体表面尽可能做到滑腻完整无毛刺；b、提供电容电流及故障电流的通路，因

12、此也有必然的截面要求。单芯电缆线路接地系统的处置单芯电缆的导线与金属屏蔽的关系，可看做一个变压器的低级绕组与次级绕组。当电缆的导线通过交流电流时，其周围产生的一部份磁力线将与屏蔽层钱链，使屏蔽层产生感应电压，感应电压的大小与电缆线路的长度和流过导体的电流成正比，电缆很长时，护套上的感应电压叠加起来可达到危及人身平安的程度，在线路发生短路故障、蒙受操作过电压或雷电冲击时，屏蔽上会形成很高的感应电压，乃至可能击穿护套绝缘。若是屏蔽两头同时接地使屏蔽线路形成闭合通路，屏蔽中将产生环形电流，电缆正常运行时，屏蔽上的环流与导体的负荷电流大体上为同一数量级，将产生专门大的环流损耗，使电缆发烧，阻碍电缆的载

13、流量，减短电缆的利用寿命。因此，电缆屏蔽应靠得住合理的接地，电线外护套应有良好的绝缘。以下是单芯电缆线路的几种接地址式：2、 屏蔽一端直接接地，另一端通过护层爱惜接地：当线路长度大约在500700m及以下时，屏蔽层可采纳一端直接接地（电缆终端位置接地），另一端通过护层爱惜器接地。这种接地址式还须安装一条沿电缆线路平行敷设的回流线，回流线两头接地。敷设回流线时应使它与中间一相电缆的距离为（S为相邻电缆间的距离），并在线路一半处换位。（见以下图）I-电缆2-终端3-电缆金属屏蔽（护套）接地线4-护层爱惜器5-接地爱惜箱6-回流线7-接地箱3、 屏蔽中点接地当线路长度大约在100O1400m时，须采纳中点接地址式。在线路的中间位置，将屏蔽直接接地，电缆两头的终端头的屏蔽通过护层4一保护器5接地保井箱6-7-S-同隹地点（直通接头）中点接地址式也可采纳第二种方式，即在线路中点安装一个绝缘接头，绝缘接头将电缆屏蔽断开，屏蔽两头别离通过护层爱惜器接地，两电缆终端屏蔽直接接地。（见以下图）4、 屏蔽