電纜結(jié)構(gòu)設(shè)計4

1、第三章 電力電纜 1、電力電纜和架空導(dǎo)線在電力系統(tǒng)中都是用于傳送和分配電能的線路中。 2、與架空線相比，電纜具有下列特點： 1）一般埋設(shè)于土壤中或敷設(shè)于室內(nèi)、溝道、隧道中，線間絕緣距離小，不用塔桿，占地少，基本不占地面上空間。 2）受氣候條件和周圍環(huán)境影響小，傳輸性能穩(wěn)定，可靠性高。 3）具有向超高壓、大容量發(fā)展的更為有利的條件，如低溫、超導(dǎo)電力電纜等。3、應(yīng)用：城市的地下電網(wǎng)、發(fā)電站的引出線路、工礦企業(yè)內(nèi)部的供電，以及過江、過海峽等的水下輸電線。 4、電纜及其附件必須滿足下列要求：1）能長期承受電網(wǎng)的工作電壓，和運(yùn)行中經(jīng)常遇到的各 種過電壓，如操作過電壓、大氣過電壓和故障電壓。2）能可靠地傳

2、送需要傳輸?shù)墓β省?）具有較好的機(jī)械強(qiáng)度、彎曲性能和防腐蝕性能。4）有較長的使用壽命。 5、電力電纜的種類： (1)低、中壓電纜；35kV及以下 粘性浸漬紙絕緣電纜、不滴流電纜、聚氯乙烯絕緣 電纜、聚乙烯絕緣電纜、交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜、天然橡皮絕緣電纜、丁基橡皮絕緣電纜、乙丙橡皮絕緣電纜。 (2)高壓電纜；35kV及以下 自容式充油電纜、鋼管充油電纜、聚乙烯電纜和交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜 。第一節(jié)第一節(jié) 電線電纜典型結(jié)構(gòu)分析電線電纜典型結(jié)構(gòu)分析 一、塑料絕緣電纜（一）聚氯乙烯絕緣電力電纜 聚氯乙烯塑料是以聚氯乙烯樹脂為基礎(chǔ)，配以增塑劑、穩(wěn)定劑、防老劑等多組份的混合材料。 特點：加工簡單、生產(chǎn)率高、成本

3、低、耐油、耐腐蝕、化學(xué)穩(wěn)定性好； 極性材料，介質(zhì)損耗大，耐熱性低（最高允許工作溫度70）；耐電強(qiáng)度低，有毒。 適用范圍：聚氯乙烯絕緣電纜適用于額定電壓6/6、6/10kV 及以下的電力線路中。VLV22型1kV電纜結(jié)構(gòu)外形圖1導(dǎo)電線芯 2聚氯乙烯絕緣 3邊角填充 4內(nèi)襯層 5鎧裝鋼帶 6聚氯乙烯護(hù)套 1導(dǎo)電線芯 2聚氯乙烯絕緣 3聚氯乙烯內(nèi)護(hù)套層 4鎧裝鋼帶5邊角填充6聚氯乙烯護(hù)套聚氯乙烯絕緣電力電纜產(chǎn)品型號聚氯乙烯絕緣電力電纜產(chǎn)品型號型號護(hù)層種類敷設(shè)場合鋁芯銅芯VLVVLYVVVY聚氯乙烯護(hù)套，無鎧裝層聚乙烯護(hù)套，無鎧裝層敷設(shè)在室內(nèi)、隧道及溝管中，不能承受機(jī)械外力的作用VLV22VLY23V

4、V22VY23內(nèi)鋼帶鎧裝，聚氯乙烯護(hù)套內(nèi)鋼帶鎧裝，聚乙烯護(hù)套直埋敷設(shè)在土壤中，能承受機(jī)械外力，不能承受大的拉力VLV32VLY33VV32VY33細(xì)鋼絲鎧裝，聚氯乙烯護(hù)套細(xì)鋼絲鎧裝，聚乙烯護(hù)套敷設(shè)在室內(nèi)、礦井及水中。能承受機(jī)械外力和相當(dāng)?shù)睦ΑLV42VLY43VV42VY43粗鋼絲鎧裝，聚氯乙烯護(hù)套粗鋼絲鎧裝，聚乙烯護(hù)套敷設(shè)在室內(nèi)、礦井和水中，能承受較大的拉力（二）交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜 1.聚乙烯樹脂 特點：介電系數(shù)和tg較小，分別為2.11和0.002；且為非極性材料，電氣性能良好。 其耐熱性低，力學(xué)性能較差，在環(huán)境應(yīng)力作用下易形成開裂。 2.交聯(lián)聚乙烯 交聯(lián)方法：通過物理方法或化學(xué)方法將

5、聚乙烯進(jìn)行交聯(lián)。 物理方法主要是利用高能射線將CH鍵斷開使聚乙烯生成游離基，游離基相互結(jié)合形成CC鍵而交聯(lián)成聚乙烯。 化學(xué)方法是通過交聯(lián)劑（如過氧化二異丙苯）奪取分子中的氫原子使之生成游離基而進(jìn)行交聯(lián)。 特點：交聯(lián)聚乙烯的體積電阻系數(shù)=51014m，tg =0.0006，相對介電系數(shù)=2.11，平均工頻擊穿 強(qiáng)度=810kV/mm；均勻沖擊強(qiáng)度=5060kV/mm。用途：交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜適用于工頻交流電壓500kV及 以下的輸配電線路中。目前我國已能制造220kV及 以下的交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜。圖3-1-2 三芯交聯(lián)聚乙烯電纜結(jié)構(gòu)1導(dǎo)線 2導(dǎo)線屏蔽層 3交聯(lián)聚乙烯絕緣層4半導(dǎo)電層 5銅帶 6填

6、料 7扎緊布帶 8聚氯乙烯外護(hù)套 圖3-1-3 單芯交聯(lián)聚乙烯電纜結(jié)構(gòu)1導(dǎo)體 2導(dǎo)體屏蔽 3交聯(lián)聚乙烯絕緣 4絕緣屏蔽層 5金屬屏蔽層 6鋼絲編織帶 7皺紋鋁護(hù)套 8防腐層 9PVC/PE外護(hù)套 10石墨層 （三）橡皮絕緣電力電纜普通的合成橡膠的種類：丁苯橡膠、丁基橡膠、氯丁橡膠和氯磺化聚乙烯等。特點：分子結(jié)構(gòu)中含有雙鍵，故耐臭氧差，在電暈作用下會產(chǎn)生開裂，擊穿場強(qiáng)較低，所以不能用于高的電壓等級，只能用于低壓配電系統(tǒng)和經(jīng)常移動的場合。 乙丙橡膠特點：由穩(wěn)定的飽和烴所組成，具有較高的耐臭氧性和耐候性。交流擊穿強(qiáng)度在3540kV/mm。加入第三單體如環(huán)戊二烯或乙叉降冰片烯形成三元乙丙橡膠，更能改善

7、其工藝性能。用途：可用于35kV級電力電纜或高壓電機(jī)引出線。圖3-1-4 XLV型500V橡皮絕緣電力電纜截面 (四)高壓充油電纜1、特點：充油電纜是利用補(bǔ)充浸漬原理來消除絕緣層中形成的氣隙以提高電纜工作場強(qiáng)的一種電纜結(jié)構(gòu)。 2、分類(護(hù)層結(jié)構(gòu)不同)：自容式充油電纜：鉛護(hù)套或鋁護(hù)套；鋼管充油電纜：三根屏蔽電纜拖入一無縫鋼管內(nèi)，無縫鋼 管也就是電纜的堅固護(hù)套；3、自容式充油電纜(1)工作原理： 溫度升高時，絕緣層膨脹，電纜中的油油箱； 溫度降低時，絕緣層收縮，郵箱中的油電纜；(2)工作原理圖： (3)供油箱：重力供油箱：浸漬劑位于電纜線路最高點； 壓力供油箱：彈性元件內(nèi)有一定的壓力； 可位于電纜

8、的任何位置。(4)典型結(jié)構(gòu)： 結(jié)構(gòu)特點：(1)線芯由鍍錫弓形線組成，為了保證中心油道的油能流 入絕緣層，在線芯上每隔一定距離(0.3m)鉆有一小孔。(2)由于絕緣層較厚(28mm)采用了兩個油道，一在線芯中 心，一在鉛套下(24個半圓槽，深度為3.3mm)。(3)由于鉛套內(nèi)有油槽，為了使鉛套表面光滑及運(yùn)行可 靠，采用了雙鉛套結(jié)構(gòu)，第一層鉛套厚度為5.5mm，第 二層鉛套厚度為3.5mm。(4)由于電纜工作油壓較高(1013kPa，相當(dāng)于10個大氣 壓)，采用了兩層小包纏節(jié)距徑向銅帶加固層，和一層 大包纏節(jié)距軸向銅帶加固層。4、鋼管充油電纜 (1)結(jié)構(gòu)： (2)特點：無中心油道； 內(nèi)屏蔽層用半導(dǎo)

9、電紙，外屏蔽層用打孔銅帶； 打孔銅帶外纏繞2-3根半圓形青圓絲。半圓形青圓絲的作用： 減少電纜拖入鋼管的拉力； 阻止電纜拖入鋼管時，損傷電纜絕緣層； 降低電纜的熱阻提高電纜載流量。(五)充氣電纜 用途：主要用于高壓、大容量傳輸電能，絕緣SF6壓縮氣 體。結(jié)構(gòu)：三芯管道充氣電纜 線芯：銅、鋁；絕緣支撐：氧化鋁雙酚A環(huán)氧樹脂 單芯圓板式、三芯拉式；外護(hù)套：三芯、無鋼管、 單芯 分鐵磁性材料、不銹 鋼或鋁、防止產(chǎn)生感應(yīng)電 動勢。特點：(1)具有與架空線相同程度的傳輸能力傳輸能力，同時又與電纜一樣，受周圍環(huán)境受周圍環(huán)境(鹽霧、污穢、雷擊)影響小影響小。 (2) SF6氣體相對介電常數(shù)約為1，與相同容量充油電纜相比，它的靜電容量