2 電力電纜的基本結(jié)構(gòu)-電力電纜施工技術(shù)

1、1第二講第二講 電力電纜電力電纜 基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)2v復(fù)習(xí)：電纜的廣義和狹義的概念？電力電纜線路由哪幾部分構(gòu)成？v本學(xué)時內(nèi)容：電纜的有哪幾部分基本結(jié)構(gòu)？3本講的主要內(nèi)容本講的主要內(nèi)容一、電力電纜的導(dǎo)電線芯二、絕緣層及材料三、護(hù)層四、屏蔽層4電力電纜一般由線芯（導(dǎo)體）、電力電纜一般由線芯（導(dǎo)體）、絕緣層、屏蔽層和保護(hù)層組成。絕緣層、屏蔽層和保護(hù)層組成。( 1 ）線芯：線芯是電力電纜的導(dǎo)電部分，）線芯：線芯是電力電纜的導(dǎo)電部分，用來輸送電能，是電力電纜的主要部分。用來輸送電能，是電力電纜的主要部分。( 2 ）絕緣層：絕緣層將線芯與大地以及不同相的線芯間在電氣上）絕緣層：絕緣層將線芯與大地以及不同相

2、的線芯間在電氣上彼此隔離，保證電能輸送，是電力電纜結(jié)構(gòu)中不可缺少的組成部分。彼此隔離，保證電能輸送，是電力電纜結(jié)構(gòu)中不可缺少的組成部分。( 3 ）屏蔽層：）屏蔽層：10KV 及以上的電力電纜一般都有屏蔽層，防止高電及以上的電力電纜一般都有屏蔽層，防止高電場對外產(chǎn)生輻射，一般要求接地。場對外產(chǎn)生輻射，一般要求接地。( 4 ）保護(hù)層：保護(hù)層的作用是保護(hù)電力電纜免受外界雜質(zhì)和水分）保護(hù)層：保護(hù)層的作用是保護(hù)電力電纜免受外界雜質(zhì)和水分的侵入，以及防止外力直接損壞電力電纜。的侵入，以及防止外力直接損壞電力電纜。根據(jù)需要，不同用途、不同電壓等級和不同絕緣的電纜根據(jù)需要，不同用途、不同電壓等級和不同絕緣的電

3、纜還有其它組成部分。如金屬護(hù)套、填芯、填料等。還有其它組成部分。如金屬護(hù)套、填芯、填料等。 、結(jié)構(gòu)概述5n按絕緣材料分：按絕緣材料分：n油浸紙絕緣電纜：帶絕緣電纜、分相鉛套和分相屏油浸紙絕緣電纜：帶絕緣電纜、分相鉛套和分相屏蔽電纜。蔽電纜。n擠包絕緣電纜：各種擠包絕緣電纜：各種橡膠或塑料橡膠或塑料經(jīng)擠包成型的電纜，經(jīng)擠包成型的電纜，也稱為膠塑電纜。也稱為膠塑電纜。l包括聚氯乙稀（包括聚氯乙?。≒VC）電纜、聚乙?。ǎ╇娎|、聚乙?。≒E ）電纜、交）電纜、交聯(lián)聚乙稀（聯(lián)聚乙稀（XLPE）電纜和乙丙橡膠（）電纜和乙丙橡膠（ERP）電纜）電纜n壓力電纜。包括自容式充油電纜、鋼管充氣電纜。壓力電纜。包

4、括自容式充油電纜、鋼管充氣電纜。n按傳輸電壓分按傳輸電壓分:n交流電纜。目前談到的都是交流電纜。交流電纜。目前談到的都是交流電纜。n直流電纜。直流電纜與交流電纜的電場分布不同，直流電纜。直流電纜與交流電纜的電場分布不同，兩者不能互換。兩者不能互換。0.2 電力電纜的大致分類6n按結(jié)構(gòu)特征分按結(jié)構(gòu)特征分n統(tǒng)包型。絕緣線芯成纜后，在外面包有統(tǒng)包絕緣，并置統(tǒng)包型。絕緣線芯成纜后，在外面包有統(tǒng)包絕緣，并置于同一護(hù)套內(nèi)。于同一護(hù)套內(nèi)。n分相型。分相屏蔽電纜。分相型。分相屏蔽電纜。n鋼管型。有鋼管護(hù)套的電纜，充油、充氣電纜。鋼管型。有鋼管護(hù)套的電纜，充油、充氣電纜。n自容型。護(hù)套內(nèi)有壓力，包括自容式充油、

5、充氣電纜。自容型。護(hù)套內(nèi)有壓力，包括自容式充油、充氣電纜。n按敷設(shè)環(huán)境分按敷設(shè)環(huán)境分n架空電纜線路。架空電纜線路。n直埋電纜線路。直埋電纜線路。n隧道電纜線路。隧道電纜線路。n水底電纜線路。水底電纜線路。n其它分類方法其它分類方法n高壓、低壓電纜。單芯、三芯電纜。高壓、低壓電纜。單芯、三芯電纜。n特殊用途還有防火電纜、光纖復(fù)合電纜等。特殊用途還有防火電纜、光纖復(fù)合電纜等。0.2 電力電纜的大致分類71、電纜的導(dǎo)體、電纜的導(dǎo)體電纜的導(dǎo)體也稱為線芯，用于傳輸電能。電纜的導(dǎo)體也稱為線芯，用于傳輸電能。常用的材料是常用的材料是銅和鋁銅和鋁。導(dǎo)電性能高、導(dǎo)電性能高、機(jī)械強(qiáng)度好：一定的抗拉和伸長強(qiáng)度機(jī)械強(qiáng)

6、度好：一定的抗拉和伸長強(qiáng)度防腐蝕防腐蝕易于加工：易焊接。易于加工：易焊接。主要性能。主要性能。一、電力電纜的導(dǎo)電線芯81、電纜的導(dǎo)體、電纜的導(dǎo)體為滿足柔韌性和可屈度的要求，電纜導(dǎo)體由多根小直為滿足柔韌性和可屈度的要求，電纜導(dǎo)體由多根小直徑的單線絞合而成。徑的單線絞合而成。絞合導(dǎo)體截面有圓形絞合導(dǎo)體截面有圓形/扇形、腰圓形、中空圓形等。扇形、腰圓形、中空圓形等。一、電力電纜的導(dǎo)電線芯92、線芯絞合形式及參數(shù)、線芯絞合形式及參數(shù)規(guī)則絞合：導(dǎo)線有規(guī)則、同心地相繼各層依不同方向的絞規(guī)則絞合：導(dǎo)線有規(guī)則、同心地相繼各層依不同方向的絞合合 。正常規(guī)則絞合，指所組成導(dǎo)線直徑均相同的規(guī)則紋合，正常規(guī)則絞合，指

7、所組成導(dǎo)線直徑均相同的規(guī)則紋合， 這種紋合具有穩(wěn)定性高、幾何形狀固定的優(yōu)點。這種紋合具有穩(wěn)定性高、幾何形狀固定的優(yōu)點。非正常規(guī)則絞合，指層與層間的導(dǎo)線直徑不盡相同的非正常規(guī)則絞合，指層與層間的導(dǎo)線直徑不盡相同的規(guī)則絞合。規(guī)則絞合。不規(guī)則絞合（束絞）：所有組成導(dǎo)線都依同一方向的絞合不規(guī)則絞合（束絞）：所有組成導(dǎo)線都依同一方向的絞合僅用于小截面的低壓電纜僅用于小截面的低壓電纜一、電力電纜的導(dǎo)電線芯102、線芯絞合形式及參數(shù)、線芯絞合形式及參數(shù)( 1 ）絞合節(jié)距）絞合節(jié)距h ：單線繞線芯一周沿線芯中心線的長度；：單線繞線芯一周沿線芯中心線的長度； ( 2 ）節(jié)距比（絞合系數(shù)）節(jié)距比（絞合系數(shù)）m:

8、是指將通過某層單線中心所在圓的直徑記是指將通過某層單線中心所在圓的直徑記為為D 則絞合節(jié)距則絞合節(jié)距h和和D 之比為節(jié)距比。之比為節(jié)距比。( 3 ）絞合角。將規(guī)則絞合的線芯中任一沿螺旋線絞合的單線展開，單）絞合角。將規(guī)則絞合的線芯中任一沿螺旋線絞合的單線展開，單線的中心軸繞線芯一周（長度線的中心軸繞線芯一周（長度L） 與穿過該層各單線中心的圓周之與穿過該層各單線中心的圓周之長為一直角邊構(gòu)成的直角三角形的夾角即為絞合角。長為一直角邊構(gòu)成的直角三角形的夾角即為絞合角。( 4 ）絞入率）絞入率k ，即單線長度比線芯長度增加的百分比，即單線長度比線芯長度增加的百分比 節(jié)距比節(jié)距比m越小，絞合角越小，絞

9、合角a 越小，柔軟程度越高，越小，柔軟程度越高，但這時的絞入率但這時的絞入率k會越大，所需單線越長。會越大，所需單線越長。 一、電力電纜的導(dǎo)電線芯112、線芯絞合形式及參數(shù)、線芯絞合形式及參數(shù)(5 ）線芯的填充系數(shù)：線芯的填充系數(shù)：線芯絞合后，雖經(jīng)緊壓，單線間必定還有空隙。故引入線芯絞合后，雖經(jīng)緊壓，單線間必定還有空隙。故引入 填充系數(shù)，填充系數(shù)，即線芯導(dǎo)體實際截面與線芯輪廓截面之比。即線芯導(dǎo)體實際截面與線芯輪廓截面之比。一、電力電纜的導(dǎo)電線芯122、線芯絞合形式及參數(shù)、線芯絞合形式及參數(shù)(6 ）從提高填充系數(shù)和穩(wěn)定性考慮，電力電纜的線芯大都采用中心為）從提高填充系數(shù)和穩(wěn)定性考慮，電力電纜的線

10、芯大都采用中心為一根導(dǎo)線的規(guī)則絞合結(jié)構(gòu)，一根導(dǎo)線的規(guī)則絞合結(jié)構(gòu)， 經(jīng)推導(dǎo)可得，對于圓形導(dǎo)電線芯的排列結(jié)構(gòu)，一般單線根數(shù)為：經(jīng)推導(dǎo)可得，對于圓形導(dǎo)電線芯的排列結(jié)構(gòu)，一般單線根數(shù)為：1+6+12+18+3、電纜線芯截面大小、電纜線芯截面大小 我國根據(jù)導(dǎo)電線芯的不同，規(guī)定中、低電纜截面有我國根據(jù)導(dǎo)電線芯的不同，規(guī)定中、低電纜截面有2.5 、4 、6 、10 、16、25 、35 、50 、120 、150 、185 、240 、300 、400、500 、630 、800mm2等等19 種規(guī)格，目前最常用的是種規(guī)格，目前最常用的是16-400mm2 之間的之間的10 種規(guī)格。種規(guī)格。電壓為電壓為11

11、0kV 及以上電纜的截面有及以上電纜的截面有100 、240 、400 、600 、700、845 、920mm2 共共7 種規(guī)格，并已有種規(guī)格，并已有1000mm2及以上規(guī)格。及以上規(guī)格。 一、電力電纜的導(dǎo)電線芯13電纜絕緣層的作用是將線芯與大地以及線線間在電氣電纜絕緣層的作用是將線芯與大地以及線線間在電氣上彼此隔離，從而保證電能的輸送，因此是電纜結(jié)構(gòu)中不上彼此隔離，從而保證電能的輸送，因此是電纜結(jié)構(gòu)中不可缺少的組成部分?？扇鄙俚慕M成部分。電纜的絕緣層材料有油浸紙、橡膠、纖維、塑料等。電纜的絕緣層材料有油浸紙、橡膠、纖維、塑料等。電纜絕緣結(jié)構(gòu)分相絕緣和帶絕緣兩種。電纜絕緣結(jié)構(gòu)分相絕緣和帶絕緣

12、兩種。相絕緣是每個線芯的絕緣相絕緣是每個線芯的絕緣帶絕緣是將多芯電纜線芯合在一起，然后施加的絕帶絕緣是將多芯電纜線芯合在一起，然后施加的絕緣，這樣可使線芯相互絕緣并與外皮隔開。緣，這樣可使線芯相互絕緣并與外皮隔開。為了抵抗傳電流、電壓、電場對外界的作用，保證電為了抵抗傳電流、電壓、電場對外界的作用，保證電流沿線路方向傳輸，同時將電纜線芯導(dǎo)體相互之間以及與流沿線路方向傳輸，同時將電纜線芯導(dǎo)體相互之間以及與防護(hù)層之間保持一定的絕緣，電纜絕緣層必須保證一定的防護(hù)層之間保持一定的絕緣，電纜絕緣層必須保證一定的厚度。厚度。二、絕緣層及材料143、電力電纜絕緣材料的發(fā)展電力電纜絕緣材料的發(fā)展電力電纜主要有

13、油浸漬紙絕緣電纜、充油電纜、聚電力電纜主要有油浸漬紙絕緣電纜、充油電纜、聚氯乙烯電纜、聚乙烯電纜、交聯(lián)聚乙烯電纜和橡膠絕緣氯乙烯電纜、聚乙烯電纜、交聯(lián)聚乙烯電纜和橡膠絕緣電纜等。電纜等。 n油紙電纜開發(fā)早，制造質(zhì)量穩(wěn)定，有較長運行經(jīng)驗，油紙電纜開發(fā)早，制造質(zhì)量穩(wěn)定，有較長運行經(jīng)驗，但允許場強(qiáng)較低，但允許場強(qiáng)較低，n1983 年年500kV 油紙電纜開始在東北錦州試運行。油紙電纜開始在東北錦州試運行。n以塑料材料（尤其是交聯(lián)聚乙烯）替代油浸漬紙絕以塑料材料（尤其是交聯(lián)聚乙烯）替代油浸漬紙絕緣。緣。n1957 年美國通用電氣公司首先開發(fā)了交聯(lián)聚乙烯電年美國通用電氣公司首先開發(fā)了交聯(lián)聚乙烯電纜，隨后

14、日本、北歐瑞典、法國等相繼生產(chǎn)交聯(lián)聚乙烯纜，隨后日本、北歐瑞典、法國等相繼生產(chǎn)交聯(lián)聚乙烯電纜，到電纜，到80 年代，中低壓系統(tǒng)基本都使用交聯(lián)聚乙烯年代，中低壓系統(tǒng)基本都使用交聯(lián)聚乙烯電纜。電纜。15( l ）油浸絕緣紙。）油浸絕緣紙。20 世紀(jì)世紀(jì)70 年代以前，油浸紙一直是電力年代以前，油浸紙一直是電力電纜制造業(yè)使用的主要絕緣材料。電纜制造業(yè)使用的主要絕緣材料。電纜紙的主要組成成分是纖維素。纖維素具有很高的穩(wěn)定性電纜紙的主要組成成分是纖維素。纖維素具有很高的穩(wěn)定性能，不溶于水、酒精、醚、萘等有機(jī)溶劑，同時也與弱堿及氯能，不溶于水、酒精、醚、萘等有機(jī)溶劑，同時也與弱堿及氯化劑等起作用因此，就油

15、浸紙而言，具有以下特點化劑等起作用因此，就油浸紙而言，具有以下特點l ）耐壓強(qiáng)度高；）耐壓強(qiáng)度高；2）介質(zhì)損耗低；）介質(zhì)損耗低；3）化學(xué)性能穩(wěn)定；）化學(xué)性能穩(wěn)定；4）價格便宜，且使用壽命長）價格便宜，且使用壽命長5）耐電暈性能好，）耐電暈性能好，6）耐熱性能較好，長期允許運行溫度達(dá)）耐熱性能較好，長期允許運行溫度達(dá)65 。油浸紙絕緣，包括黏性浸漬紙絕緣型（統(tǒng)包型、分相屏蔽油浸紙絕緣，包括黏性浸漬紙絕緣型（統(tǒng)包型、分相屏蔽型）、不滴流浸漬絕緣型（統(tǒng)包型、分相屏蔽型）、貧乏浸漬型）、不滴流浸漬絕緣型（統(tǒng)包型、分相屏蔽型）、貧乏浸漬干絕緣、充油浸漬紙絕緣型（自容式充油電纜、鋼管充油電干絕緣、充油浸漬

16、紙絕緣型（自容式充油電纜、鋼管充油電纜）、充氣黏性浸漬紙絕緣型（自容式充氣電纜、鋼管充氣電纜）、充氣黏性浸漬紙絕緣型（自容式充氣電纜、鋼管充氣電纜）。纜）。二、絕緣層及材料16( 2 ）塑料絕緣：主要有聚氯乙烯、聚乙烯及交聯(lián)聚乙）塑料絕緣：主要有聚氯乙烯、聚乙烯及交聯(lián)聚乙烯等。烯等。用作高壓電纜絕緣的聚乙烯絕緣層的特性，主要表現(xiàn)用作高壓電纜絕緣的聚乙烯絕緣層的特性，主要表現(xiàn)在以下幾方面：在以下幾方面：1 ）光熱老化、氧化性能低，耐電暈性能比聚氯乙烯絕）光熱老化、氧化性能低，耐電暈性能比聚氯乙烯絕緣層低得多；緣層低得多；2 ）由于分子間吸引力小，其熔點低、耐熱性能低、機(jī)）由于分子間吸引力小，其熔

17、點低、耐熱性能低、機(jī)械強(qiáng)度不高、蠕變大；械強(qiáng)度不高、蠕變大；3 ）在某些環(huán)境下，如雨水或有機(jī)溶劑的浸透下即使）在某些環(huán)境下，如雨水或有機(jī)溶劑的浸透下即使所受應(yīng)力比其機(jī)械強(qiáng)度小得多。也會產(chǎn)生裂紋即容易產(chǎn)所受應(yīng)力比其機(jī)械強(qiáng)度小得多。也會產(chǎn)生裂紋即容易產(chǎn)生環(huán)境應(yīng)力開裂生環(huán)境應(yīng)力開裂4）容易形成氣隙，為克服這種現(xiàn)象的出現(xiàn)，制作時加）容易形成氣隙，為克服這種現(xiàn)象的出現(xiàn)，制作時加各種相應(yīng)的添加劑，進(jìn)行改善。各種相應(yīng)的添加劑，進(jìn)行改善。二、絕緣層及材料17( 3 ）橡膠絕緣。橡膠絕緣層常用的材料有天然橡膠、）橡膠絕緣。橡膠絕緣層常用的材料有天然橡膠、丁基橡膠和乙丙橡膠三種。它們具有電氣性能較好、吸水丁基橡膠

18、和乙丙橡膠三種。它們具有電氣性能較好、吸水性低和柔軟性最好等優(yōu)點，但是橡膠的耐熱性差，并且容性低和柔軟性最好等優(yōu)點，但是橡膠的耐熱性差，并且容易受熱空氣和油類的影響而損壞易受熱空氣和油類的影響而損壞( 4 ）其他材料：浸漬劑，采用浸漬劑的目的是為了加）其他材料：浸漬劑，采用浸漬劑的目的是為了加強(qiáng)和提高電纜的絕緣水平強(qiáng)和提高電纜的絕緣水平浸漬紙絕緣的浸漬劑可分兩大類：黏性浸漬劑和充油浸漬紙絕緣的浸漬劑可分兩大類：黏性浸漬劑和充油電纜用的浸漬劑。電纜用的浸漬劑。浸漬劑指用光亮油和松香等的混合物，主要用作中、浸漬劑指用光亮油和松香等的混合物，主要用作中、低壓油浸漬紙絕緣電力電纜。由于現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)的發(fā)

19、展，低壓油浸漬紙絕緣電力電纜。由于現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)的發(fā)展，松香將逐步由合成微晶蠟代替。松香將逐步由合成微晶蠟代替。二、絕緣層及材料18黏性浸漬劑也有兩大類：黏性浸漬劑也有兩大類：黏性浸漬劑：用于油浸漬紙絕緣電纜，在工作溫度黏性浸漬劑：用于油浸漬紙絕緣電纜，在工作溫度下浸漬劑是流動的，受到電纜敷設(shè)落差的限制。下浸漬劑是流動的，受到電纜敷設(shè)落差的限制。不滴流浸債電纜，在工作溫度下浸漬劑不流動，電不滴流浸債電纜，在工作溫度下浸漬劑不流動，電纜不受敷設(shè)落差限制。纜不受敷設(shè)落差限制。 它在工藝溫度時具有良好的流動性，可以保證它在工藝溫度時具有良好的流動性，可以保證電纜絕緣紙得到充分的浸漬，但在電纜運行溫電纜

20、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。它的度范圍內(nèi)，它不能流動而成為塑性固體。它的電氣性能與黏性浸漬劑不相同，在電氣性能與黏性浸漬劑不相同，在80 以下以下是不流動的塑性體。是不流動的塑性體。 常用的黏性浸漬劑有兩種配方一種是松香光常用的黏性浸漬劑有兩種配方一種是松香光亮油復(fù)合劑，一種是不滴流電纜用浸漬復(fù)合劑。亮油復(fù)合劑，一種是不滴流電纜用浸漬復(fù)合劑。一般用的松香光亮復(fù)合劑，松香約占一般用的松香光亮復(fù)合劑，松香約占30%-35%；光亮油約占光亮油約占65-70 。二、絕緣層及材料19根據(jù)使用要求，電纜用的黏性浸漬劑必須滿足根據(jù)使用要求，電纜用的黏性浸漬劑必須滿

21、足 介質(zhì)損耗低；介質(zhì)損耗低； 不易老化和氧化，不易老化和氧化， 不易受外界污染和不易產(chǎn)生游離不易受外界污染和不易產(chǎn)生游離充油電纜的浸漬劑多從原來的變壓器油餾分經(jīng)過脫蠟、充油電纜的浸漬劑多從原來的變壓器油餾分經(jīng)過脫蠟、酸堿精制、水洗、白土處理，加添加劑而制成。酸堿精制、水洗、白土處理，加添加劑而制成。二、絕緣層及材料20（5）在充氣電纜中，氣體也是絕緣或絕緣層的組成部）在充氣電纜中，氣體也是絕緣或絕緣層的組成部分。分。一般要求氣體絕緣具有高的擊穿強(qiáng)度、化學(xué)穩(wěn)定性和一般要求氣體絕緣具有高的擊穿強(qiáng)度、化學(xué)穩(wěn)定性和不燃性。通常電纜絕緣用氮氣和六氟化硫氣體（不燃性。通常電纜絕緣用氮氣和六氟化硫氣體（SF

22、6）及）及氟利昂氟利昂-12 氣體（氣體（CCI2F2 ）。）。六氟化硫氣體，具有很高的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性，在六氟化硫氣體，具有很高的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性，在150 條件下，不與水、酸、堿、鹵素、氧、氫、碳、銀，鋼和條件下，不與水、酸、堿、鹵素、氧、氫、碳、銀，鋼和絕緣材料起作用，在絕緣材料起作用，在500 下不分解。下不分解。該氣體還具有良好的絕緣性能和滅弧能力，它的擊穿強(qiáng)度約該氣體還具有良好的絕緣性能和滅弧能力，它的擊穿強(qiáng)度約為氮氣或空氣的為氮氣或空氣的2 . 3 -3 倍，在倍，在3 -4 個大氣壓下，其擊穿強(qiáng)度個大氣壓下，其擊穿強(qiáng)度與一個大氣壓下的變壓器油相似。與一個大氣壓下的變壓器

23、油相似。因此，近年來許多高壓開關(guān)采用六氟化硫氣體。因此，近年來許多高壓開關(guān)采用六氟化硫氣體。不過在火花放電和電弧的高溫作用下，六氟化硫氣體不過在火花放電和電弧的高溫作用下，六氟化硫氣體會分解出氟原子和某些有毒的低氟化合物，一經(jīng)水解，將會分解出氟原子和某些有毒的低氟化合物，一經(jīng)水解，將產(chǎn)生氛化氫等有強(qiáng)烈腐蝕性的劇毒物質(zhì)。因此在使用六氟產(chǎn)生氛化氫等有強(qiáng)烈腐蝕性的劇毒物質(zhì)。因此在使用六氟化硫時必須嚴(yán)格注意防潮，化硫時必須嚴(yán)格注意防潮， 二、絕緣層及材料212 電力電纜絕緣層的材料應(yīng)具備的特性電力電纜絕緣層的材料應(yīng)具備的特性( l ）高的擊穿強(qiáng)度（脈沖、工頻、操作波）。因電纜導(dǎo)電部分的相）高的擊穿強(qiáng)度

24、（脈沖、工頻、操作波）。因電纜導(dǎo)電部分的相間距離及其對地距離很近，故絕緣層始終處于高電場中。電壓等級越間距離及其對地距離很近，故絕緣層始終處于高電場中。電壓等級越高的電纜，對絕緣材料的耐壓擊穿強(qiáng)度的要求就越高。高的電纜，對絕緣材料的耐壓擊穿強(qiáng)度的要求就越高。( 2 ）介質(zhì)損耗低。介質(zhì)損耗太大將引起電纜發(fā)熱，加速絕緣老化，）介質(zhì)損耗低。介質(zhì)損耗太大將引起電纜發(fā)熱，加速絕緣老化，甚至發(fā)生熱擊穿損壞，因此要求絕緣層的材料具有介質(zhì)損耗低的特點，甚至發(fā)生熱擊穿損壞，因此要求絕緣層的材料具有介質(zhì)損耗低的特點，在高壓電纜中，特別是在高壓電纜中，特別是35kV 以上電纜，介質(zhì)損耗是一個極為重要的以上電纜，介質(zhì)

25、損耗是一個極為重要的技術(shù)指標(biāo)。技術(shù)指標(biāo)。( 3 ）由于高壓電纜相間或?qū)Φ氐木嚯x很近，電纜絕緣經(jīng)常工作在很）由于高壓電纜相間或?qū)Φ氐木嚯x很近，電纜絕緣經(jīng)常工作在很高的電場強(qiáng)度下，因而必須具有高的絕緣性能，即絕緣電阻要求較高，高的電場強(qiáng)度下，因而必須具有高的絕緣性能，即絕緣電阻要求較高，( 4 ）優(yōu)良的耐樹枝（移滑）放電性能，耐電暈性能好，耐局部放電）優(yōu)良的耐樹枝（移滑）放電性能，耐電暈性能好，耐局部放電性能好。具有一定的柔軟性能和機(jī)械強(qiáng)度。性能好。具有一定的柔軟性能和機(jī)械強(qiáng)度。( 5 ）絕緣性能長期穩(wěn)定（耐低溫耐熱性、化學(xué)穩(wěn)定性等）絕緣性能長期穩(wěn)定（耐低溫耐熱性、化學(xué)穩(wěn)定性等）( 6 ）使用壽命

26、長，價格便宜，材料來源廣泛。）使用壽命長，價格便宜，材料來源廣泛。二、絕緣層及材料22電纜護(hù)層電纜護(hù)層: 在電纜絕緣上施加的保護(hù)覆蓋層，以使電纜適應(yīng)各種使用在電纜絕緣上施加的保護(hù)覆蓋層，以使電纜適應(yīng)各種使用環(huán)境的要求。環(huán)境的要求。n保護(hù)內(nèi)護(hù)層免受外界的影響和機(jī)械損傷，如在運輸安裝、敷設(shè)、保護(hù)內(nèi)護(hù)層免受外界的影響和機(jī)械損傷，如在運輸安裝、敷設(shè)、運行中保護(hù)電纜線芯、絕緣浸漬物，避免機(jī)械損傷、受潮、滲漏運行中保護(hù)電纜線芯、絕緣浸漬物，避免機(jī)械損傷、受潮、滲漏外流、腐蝕等作用。外流、腐蝕等作用。1 護(hù)層結(jié)構(gòu)護(hù)層結(jié)構(gòu) 外護(hù)層一般由內(nèi)襯層、鎧裝層和外被層三部分組成，有的還外護(hù)層一般由內(nèi)襯層、鎧裝層和外被層

27、三部分組成，有的還有加強(qiáng)層。有加強(qiáng)層。1）內(nèi)襯層，位于鎧裝層和金屬護(hù)套之間的同心層，起鎧裝襯墊和金）內(nèi)襯層，位于鎧裝層和金屬護(hù)套之間的同心層，起鎧裝襯墊和金屬護(hù)套防腐蝕作用屬護(hù)套防腐蝕作用內(nèi)襯層有兩種結(jié)構(gòu)形式。內(nèi)襯層有兩種結(jié)構(gòu)形式。一種形式，是用一層預(yù)先浸漬的電纜麻布（或塑料）軟性織一種形式，是用一層預(yù)先浸漬的電纜麻布（或塑料）軟性織物，上面包以一層由物，上面包以一層由95 %號瀝青和號瀝青和5 干瀝青的材料組成的干瀝青的材料組成的浸漬組成，浸漬組成，另一種結(jié)構(gòu)形式，是用三層預(yù)先浸漬的電纜紙等重復(fù)包兩次另一種結(jié)構(gòu)形式，是用三層預(yù)先浸漬的電纜紙等重復(fù)包兩次制成，只用在鋼帶鎧裝電纜中。制成，只用在

28、鋼帶鎧裝電纜中。三、護(hù)層232）鎧裝層，用來減少機(jī)械力對電纜的影響，在內(nèi)襯墊層）鎧裝層，用來減少機(jī)械力對電纜的影響，在內(nèi)襯墊層與外被層之間的同心層，用來承受作用到電纜上的機(jī)與外被層之間的同心層，用來承受作用到電纜上的機(jī)械力（抗壓或抗張）的保護(hù)層，同時也起電場屏蔽和械力（抗壓或抗張）的保護(hù)層，同時也起電場屏蔽和防止外界電磁波干擾的作用。防止外界電磁波干擾的作用。n據(jù)電纜的使用場合不同，鎧裝層通常采用粗圓鋼絲、據(jù)電纜的使用場合不同，鎧裝層通常采用粗圓鋼絲、弓形鋼絲、細(xì)圓鋼絲或由兩條鋼帶、兩條銅帶間隙或弓形鋼絲、細(xì)圓鋼絲或由兩條鋼帶、兩條銅帶間隙或螺旋繞包組成。螺旋繞包組成。n鋼帶鎧裝層的主要作用是

29、抗壓，適用地下埋設(shè)的場合；鋼帶鎧裝層的主要作用是抗壓，適用地下埋設(shè)的場合；鋼絲鎧裝層的主要作用是抗拉，主要用于水下或垂直鋼絲鎧裝層的主要作用是抗拉，主要用于水下或垂直敷設(shè)的場合。敷設(shè)的場合。n鎧裝材料有鎧裝電纜用冷軋鋼帶、鎧裝電纜用鍍鋅鋼鎧裝材料有鎧裝電纜用冷軋鋼帶、鎧裝電纜用鍍鋅鋼帶和涂塑鋼帶。帶和涂塑鋼帶。三、護(hù)層243）外被層或外護(hù)層，在鎧裝層外面的同心層是電纜的最外層，主要）外被層或外護(hù)層，在鎧裝層外面的同心層是電纜的最外層，主要對鎧裝層起防腐蝕保護(hù)作用。對鎧裝層起防腐蝕保護(hù)作用。n對于鋁包電纜、自容式充電纜和交聯(lián)聚乙烯電纜采用擠塑護(hù)套為對于鋁包電纜、自容式充電纜和交聯(lián)聚乙烯電纜采用擠

30、塑護(hù)套為宜；對于鉛包電纜，則由一層預(yù)浸的電纜麻布或油麻帶和丙基瀝宜；對于鉛包電纜，則由一層預(yù)浸的電纜麻布或油麻帶和丙基瀝青混合物組成。青混合物組成。n外被層按防水性能可分一級外護(hù)層和二級外護(hù)層及三級外護(hù)層，外被層按防水性能可分一級外護(hù)層和二級外護(hù)層及三級外護(hù)層，一級外護(hù)層、二級外護(hù)層，對金屬護(hù)套和金屬鎧裝分別具有可靠一級外護(hù)層、二級外護(hù)層，對金屬護(hù)套和金屬鎧裝分別具有可靠防腐蝕作用。普通外護(hù)層是僅有一般防腐蝕性能的外護(hù)層。防腐蝕作用。普通外護(hù)層是僅有一般防腐蝕性能的外護(hù)層。4）加強(qiáng)層，它是充油電纜所特有的結(jié)構(gòu)，直接包繞在內(nèi)護(hù)層外，以）加強(qiáng)層，它是充油電纜所特有的結(jié)構(gòu)，直接包繞在內(nèi)護(hù)層外，以增強(qiáng)

31、內(nèi)護(hù)層的機(jī)械強(qiáng)度，一般用銅帶或不銹鋼帶作材料。增強(qiáng)內(nèi)護(hù)層的機(jī)械強(qiáng)度，一般用銅帶或不銹鋼帶作材料。n加強(qiáng)層要求有一定的機(jī)械強(qiáng)度、柔韌性和不易腐蝕。加強(qiáng)層要求有一定的機(jī)械強(qiáng)度、柔韌性和不易腐蝕。另外，為了防止電纜相互間的粘合及施工人員粘手，在電纜外護(hù)層上另外，為了防止電纜相互間的粘合及施工人員粘手，在電纜外護(hù)層上涂粘有白堊粉。涂粘有白堊粉。高壓充油電力電纜外護(hù)結(jié)構(gòu)由內(nèi)襯層、加強(qiáng)層、保護(hù)層、鎧裝層和外高壓充油電力電纜外護(hù)結(jié)構(gòu)由內(nèi)襯層、加強(qiáng)層、保護(hù)層、鎧裝層和外被層組成被層組成三、護(hù)層25鉛護(hù)套是最早使用的金屬護(hù)套材料。鉛護(hù)套是最早使用的金屬護(hù)套材料。優(yōu)點：優(yōu)點：n耐腐蝕性比一般金屬好，不易受酸、堿等

32、物質(zhì)的腐耐腐蝕性比一般金屬好，不易受酸、堿等物質(zhì)的腐蝕，蝕，n密封性能好、不透氣、不透潮；密封性能好、不透氣、不透潮；n鉛的熔化點低，易于加工；鉛的熔化點低，易于加工；n蠕變性好、疲勞龜裂性好，不影響電纜的可曲性。蠕變性好、疲勞龜裂性好，不影響電纜的可曲性。缺點：是在落差較大或過載的情況下，鉛包電纜常常會發(fā)生護(hù)缺點：是在落差較大或過載的情況下，鉛包電纜常常會發(fā)生護(hù)套脹破、漏油等故障，因此現(xiàn)多為鋁護(hù)套所代替。套脹破、漏油等故障，因此現(xiàn)多為鋁護(hù)套所代替。鋁護(hù)套，是鉛護(hù)套的代用材料，主要具有以下優(yōu)點：鋁護(hù)套，是鉛護(hù)套的代用材料，主要具有以下優(yōu)點：n密度?。ㄤX的比重還不到鉛的密度?。ㄤX的比重還不到鉛的

33、1 / 4 ) ，機(jī)械強(qiáng)度高，機(jī)械強(qiáng)度高（強(qiáng)度幾乎是鉛的（強(qiáng)度幾乎是鉛的5 倍）、資源豐富、價格便宜；倍）、資源豐富、價格便宜；n導(dǎo)電、導(dǎo)熱、屏蔽性能優(yōu)越；導(dǎo)電、導(dǎo)熱、屏蔽性能優(yōu)越；n敷設(shè)在振動場所也不需要防震裝置，敷設(shè)在振動場所也不需要防震裝置，可見，鋁不僅在經(jīng)濟(jì)上，更在性能上比鉛優(yōu)越，能避免鉛護(hù)套可見，鋁不僅在經(jīng)濟(jì)上，更在性能上比鉛優(yōu)越，能避免鉛護(hù)套的缺陷。因此，在電纜金屬護(hù)層中，大力推廣鋁護(hù)套。的缺陷。因此，在電纜金屬護(hù)層中，大力推廣鋁護(hù)套。三、護(hù)層26焊接皺紋金屬護(hù)套焊接皺紋金屬護(hù)套: n除了鉛和鋁之外，也有采用帶材縱包熔焊的方法來制造除了鉛和鋁之外，也有采用帶材縱包熔焊的方法來制造電

34、纜的密封護(hù)套，并用軋紋方法降低其剛性。電纜的密封護(hù)套，并用軋紋方法降低其剛性。n特點：選材不受限制，如鋁、銅、鋼、不銹鋼等金屬都特點：選材不受限制，如鋁、銅、鋼、不銹鋼等金屬都能加工，其中以皺紋鋼護(hù)套占主要地位，皺紋鋼護(hù)套的能加工，其中以皺紋鋼護(hù)套占主要地位，皺紋鋼護(hù)套的材料通常是冷軋低碳鋼或低合金鋼。材料通常是冷軋低碳鋼或低合金鋼。n因皺紋鋼護(hù)套有良好的耐壓縮、耐沖擊、耐振動等因皺紋鋼護(hù)套有良好的耐壓縮、耐沖擊、耐振動等性能，可以用于地下埋設(shè)和振動場所。性能，可以用于地下埋設(shè)和振動場所。n由于鋼材幾乎在所有電纜使用的環(huán)境中都不耐腐蝕，由于鋼材幾乎在所有電纜使用的環(huán)境中都不耐腐蝕，因此，無論用

35、什么樣的敷設(shè)方式，皺紋鋼護(hù)套都必因此，無論用什么樣的敷設(shè)方式，皺紋鋼護(hù)套都必須具有防水性能良好的外護(hù)層。須具有防水性能良好的外護(hù)層。三、護(hù)層272 護(hù)層材料護(hù)層材料n護(hù)層材料主要有護(hù)層材料主要有金屬護(hù)層、橡膠塑料護(hù)層和組合護(hù)層金屬護(hù)層、橡膠塑料護(hù)層和組合護(hù)層三大類，三大類，n鉛、鋁護(hù)套多用于油浸紙絕緣電纜，鉛、鋁護(hù)套多用于油浸紙絕緣電纜，n橡、塑護(hù)套多用于橡、塑類絕緣電纜。橡、塑護(hù)套多用于橡、塑類絕緣電纜。n橡塑料護(hù)層，可以節(jié)約有色金屬，但因其具有一定透過性，還橡塑料護(hù)層，可以節(jié)約有色金屬，但因其具有一定透過性，還不可能完全取代金屬護(hù)層。不可能完全取代金屬護(hù)層。n橡塑料護(hù)套的特點是機(jī)械強(qiáng)度、彈性和柔軟性較高，有一定的橡塑料護(hù)套的特點是機(jī)械強(qiáng)度、彈性和柔軟性較高，有一定的透氣性，但工藝復(fù)雜它僅能在有高耐濕性的高聚物材料作為透氣性，但工藝復(fù)雜它僅能在有高耐濕性的高聚物材料作為電纜絕緣時應(yīng)用。電纜絕緣時應(yīng)用。n因為材料本身結(jié)構(gòu)的不緊密性，所以與金屬材料不同，當(dāng)橡塑因為材料本身結(jié)構(gòu)的不緊密性，所以與金屬材料不同，當(dāng)橡塑材料間存在著氣體壓力差時，氣體將從壓力大的一面沿著橡塑材料間存在著氣體壓力差時，氣體將從壓力大的一面沿著橡塑材料的內(nèi)部向壓力小的一面透過。這種讓氣體透過的能力，即材料的內(nèi)部向壓力小的一面透過。這種讓氣體透過的能力