电力电缆的分类及结构
来源： 时间：2023.04.02
一、电力电缆的种类跟着电力电缆使用规划的不断扩展和电网对电力电缆提出的新要求，制造电力电缆的新材料、新工艺不断出现，电缆的电压等级逐步增高，功用不断增强和细分，电力电缆的种类越来越多。电力电缆可以有多种分类办法，如按电压等级分类、按导体标称截面积分类、按导体芯数分类、按绝缘材料分类、按功用特征和运用场所分类等。1.按电压等级分类电力电缆都是依照必定的电压等级出产制造的，不同电压等级的电缆使用于不同电压等级的电网，同一电压等级的电缆可以选用相同的绝缘厚度，也可以依据导体截面积不同、绝缘材料不同及接地办法工作状况不同，选用不同的绝缘厚度。我国电缆产品的电压等级包含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、290/500 kV共19种。从施工技术要求、电缆中心接头、电缆终端结构特征及工作保护等方面考虑，一同为了交流的便利，也可以依据电压规划粗略进行分类∶（1）低压电力电缆（1kV）。（2）中压电力电缆（6~35kV）。（3）高压电力电缆（110kV）。（4）超高压电力电缆（220~500kV）。2.按导体标称截面积分类电力电缆的导体是按必定等级的标称截面积出产制造的，这样做是为了构成必定的规范，既便于制造，也便于施工。我国电力电缆标称截面积系列分为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、2500mm?，共27种。高压和超高压电力电缆标称截面积系列分为240、300、400、500、630、800、1000、1200、1600、2000、2500mm?，共11种。在选择电缆导体的截面积时，能选用一个大的截面积电缆时，就不要选用两个或两个以上的小截面积电缆来替代。3.按导体芯数分类电力电缆导体芯数有单芯、二芯、三芯、四芯和五芯共5种。单芯电缆一般用于传送直流电、单相交流电和三相交流电，一般中、低压大截面的电力电缆和高压、超高压电缆多为单芯。二芯电缆多用于传送直流电或单相交流电。三芯电缆首要用于三相交流电网中，在35kV及以下各种中小截面积的电缆线路中得到最广泛的使用。四芯和五芯电缆多用于低压配电线路，跟着TN-S保护体系推广和普及，五芯低压电缆的使用比四芯低压电缆的使用会更多一些。一般状况下，只要1kV电压等级的电缆才有二芯、四芯和五芯。4.按绝缘材料分类（1）挤包绝缘电力电缆。挤包绝缘电力电缆包含聚氯乙烯绝缘电力电缆、交联聚乙烯绝缘电力电缆、聚乙烯绝缘电力电缆、橡胶绝缘电力电缆。挤包绝缘电力电缆制造简单，重量轻，终端和中心接头制造便利，施工和工作时答应弯曲半径小，敷设安全，保护量小，并具有耐化学腐蚀和必定的耐水功用，适用于高落差和笔直敷设。聚氯乙烯绝缘电缆、聚乙烯绝缘电缆一般多用于10kV及以下的电缆线路中;交联聚乙烯绝缘电缆多用于6kV及以上乃至110~500kV的电缆线路中;橡胶电力电缆，由于其柔性特别好，适用于35kV及以下的线路中，特别适用于发电厂、变电站、工厂企业内部的连接线，矿山、船只等场所以及其他常常移动的电器设备。（2）油浸纸绝缘电力电缆。油浸纸绝缘电力电缆是历史上使用最广泛的一种电缆。油浸纸绝缘电力电缆的绝缘是一种复合绝缘，它是以纸为首要绝缘体，用绝缘浸渍剂充分浸渍制成的。5.按功用特征和运用场所分类（1）阻燃电力电缆。普通电缆的绝缘材料有一个共同的缺陷，就是具有可燃性。当线路中或接头处发生毛病时，电缆或许因局部过热而燃烧，并导致扩展事故。阻燃电缆是在电缆绝缘或护层中增加阻燃剂，即便在明火烧烤下，电缆也不会燃烧。阻燃电力电缆的结构与相应的普通聚氯乙烯绝缘电力电缆和交联聚乙烯绝缘电力电缆的结构根本上相同，而用料有所不同。关于交联聚乙烯绝缘电力电缆，其填充物（或填充绳）、绕包层内衬层及外护套等，均在原用材料中参加阻燃剂，以阻止延燃;有的电缆为了下降电缆火灾的毒性，电缆的外护套不用阻燃型聚氯乙烯，而用阻燃型聚烯烃材料。关于聚氯乙烯绝缘电力电缆，有的选用加阻燃剂的办法，有的则选用低烟、低卤的聚氯乙烯料作绝缘，而绕包层和内衬层均用无卤阻燃料，外护套用阻燃型聚烯烃材料等。至于选用哪一种型式的阻燃电力电缆，要依据运用者的具体状况进行选择。（2）耐火电力电缆。耐火电力电缆是在导体外增加有耐火层，多芯电缆相间用耐火材料填充。其特征是可在发生火灾今后的火焰燃烧条件下，坚持必定时刻的供电，为消防救火和人员撤离供应电能和操控信号，然后大大削减火灾丢失。耐火电力电缆首要用于1kV电缆线路中，适用于对防火有特殊要求的场合。二、电力电缆的根本结构不论是何种种类的电力电缆，其最根本的组成有三部分，即导体、绝缘层和护层。关于中压及以上电压等级的电力电缆，导体在运送电能时，具有高电位。为了改善电场的分布状况，减小导体表面和绝缘层表面面处的电场畸变，防止顶级放电，电缆还要有表里屏蔽层。总的来说，电力电缆的根本结构有必要有导体（也可称线芯）、绝缘层、屏蔽层和护层四部分组成，这四部分在组成和结构上的差异，就构成了不同类型、不同用处的电力电缆，多芯电缆绝缘线芯之间，还需要增加填芯和填料，以利于将电缆绞制成圆形，便于出产制造和施工敷设。以下是这四个组成部分的作用和要求。1.线芯（1）作用。线芯的作用是导电，用来运送电能，是电缆的一个首要部分。（2）材料要求。电缆线芯的材料应是导电功用好、机械功用高、资源非常丰厚的材料，适宜于生成制造和很多使用。（3）规范与结构。①截面。为了便于规划制造和设备施工，电缆的截面有必要选用规范化的办法进行定型出产，即电缆的截面由小到大按标称截面规范进行出产。②芯数。指电缆具有多少根线芯，一般有单芯、二芯、三芯、四芯、五芯电缆5种方式。③形状。有圆形、椭圆形、中空圆形和扇形线芯四种。④结构。若用单根实心的金属材料制成电缆的线芯，线芯的柔软性就会很差而不能随意弯曲，截面越大弯曲越困难，这样必定给出产制造和电缆敷设施工带来无法克服的困难。经研讨和实践证明，选用多股导线单丝绞合线作为线芯是最好的结构，这样的结构既能使电缆的柔软性大大增加，又可使弯曲时的曲度不会合在一处，而分布在每根单丝上，每根单丝的直径越小，弯曲时发生的弯曲应力也就越小，因此在答应弯曲半径内弯曲不会发生塑性变形，然后电缆的绝缘层也不致损坏。一同弯曲时每根单丝间可以滑移，各层方向相反绞合（相邻层一层右向绞合，一层左向绞合），使得整个导体表里受到的拉力和压力分解，这就是选用多股导线绞合方式的线芯的原因。2.绝缘层（1）作用。它能将线芯与大地以及不同相的线芯间在电气上互相阻隔，然后保证在运送电能时不发生相对地或相间击穿短路，因此绝缘层也是电缆结构中不行短少的组成部分。（2）材料要求。①耐压强度高。由于电缆导电部分的相间间隔及其对地间隔都较小，所以绝缘层承受着很高的电场强度，一般在1~5kV/mm 之间，110kV的电缆中达8~10kV/mm，500kV的电缆中高达 14~16.5kV/mm，电压等级越高的电缆，对绝缘材料的耐压强度的要求越高。②介质损耗角正切值低。工作于交流电场中的绝缘介质，由于极性分子的存在，绝缘层中将会有泄露电流经过，使绝缘层（介质）发热，这部分损耗称为介质损耗。电缆电压等级越高，介质损耗越大，这部分损耗高，发热就大，绝缘就会加速老化，因此要求绝缘材 料的介质损耗角正切值低。③耐电晕功用好。绝缘层中的气泡或表里表面的凸起在很高电场下易被电离而发生放电现象，放电时发生的臭氧对绝缘层具有损坏作用，各种材料的耐电晕功用是不同的，因此要求选用耐电晕功用好的材料。④化学功用稳定。化学功用不稳定的材料，在外来要素的作用下，其功用易改变，它的绝缘水平就会随之发生变化，一般这种变化是使绝缘功用变差，这对电缆的运用寿数有直接的影响，因此要选用化学功用稳定的材料。⑤耐低温。一般状况下，非金属材料的强度高，其脆化点高，电缆线路的施工（特别在北方地区）常常需在气温很低的状况下进行设备，一旦变脆很易损坏，就无法设备，所以要求有耐低温的功用。在北方冬天平均气温在0℃以下敷设高压电缆需预先加热后再施工。⑥耐热功用好。电缆的最高答应工作温度取决于绝缘材料的耐热功用，即在绝缘材料的物理功用和化学功用不发生变化时的最高答应温度越高越好，这样电缆线路答应经过的载流量越大，因此绝缘材料的耐热功用越高越好。⑦机械加工功用好。绝缘材料有必要具有必定的柔性和机械强度，这样才有利于出产制造和施工设备，因此替换绝缘材料应具有的功用。⑧运用寿数长。绝缘材料经过必定长的时期，均会发生老化现象，功用下降乃至无法工作。由于电缆线路的成本、施工费用高，敷设难度大，因此对电缆运用寿数的要求更高，要求经久耐用。现在电缆的运用寿数一般不少于30年。3.屏蔽层全特始驶学土系培很页只排外偿炼李汽测全培贸询（1）作用。6kV及以上的电缆一般都有导体屏蔽层和绝缘屏蔽层，也称为内屏蔽层和外屏蔽层。导体屏蔽层的作用是消除导体表面的不光滑（多股导线绞合会发生的顶级）所引起导体表面电场强度的增加，使绝缘层和电缆导体有较好的接触。相同，为了使绝缘层和金属护套有较好接触，一般在绝缘层表面面均包有外屏蔽层。（2）材料要求。油纸电缆的导体屏蔽材料一般用金属化纸带或半导电纸带。绝缘屏蔽层一般选用半导电纸带。塑料、橡皮绝缘电缆的导体或绝缘屏蔽材料分别为半导电塑料和半导电橡皮。关于无金属护套的塑料、橡胶电缆，在绝缘屏蔽外还包有屏蔽铜带或铜丝。（3）结构、种类。所谓金属化纸，就是在厚度为0.12mm 的电缆纸的一面，贴有厚度为0.014mm 的铝箔。所谓半导电纸，即在一般电缆纸浆中，掺入胶体碳粒所制成的纸，它的电阻率为1×10'~1×10°Ω·m。而半导电塑料、半导电橡皮，则要求电阻率在1×10°Ω·m 以下，实践数据远小于这一数字。4.护层（1）作用。护层的作用是密封保护电缆免受外界杂质和水分的侵入，以及防止外力直接损坏电缆绝缘层，有些电缆的外护套还具有阻燃的作用，因此它的制造质量对电缆的运用寿数有很大的影响。（2）材料要求。护层材料的密封性和防腐性有必要出色，并且有满意机械强度，恰当考虑空气中敷设电缆外护套材料的阻燃功用。（3）结构、种类。一般电缆的护层是由内护套、内衬层、铠装层和外被层（或外护套）等几个部分有选择的组合而成，充油电缆的护层有必要有加强层。为适应不同环境场合的需要，护层在制造时，可以选用这几个部分不同组合的结构，因此在实践运用中，应留意按不同的用处选择不同结构的护层。
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