电力电缆培训课件.ppt

电力电缆基础知识培训2015 03 27 主要内容 电缆的基本知识电缆分类电缆敷设方式及敷设要点选型要求及载流量计算电缆型号含义电缆头的制作及安装电缆的实验及正常检查内容 一 电缆的基本知识 1 为什么要用电力电缆 把发电厂发出的电能输送到变电所 配电所及各种用户 就需要用架空线或电缆 用于电力传输和分配的电缆 称为电力电缆 在建筑物和居民密集的地区 道路两侧空间有限 不允许架设灯杆和架空线 在这种情况下就需要用地下电缆代替 在发电厂或变电所中 要引出很多的架空线路 往往也因空间不够而受到限制 也需用电缆代替架空线输送电能 优点 1 占地小 作地下敷设不占地面空间 不受路面建筑物的影响 易于在城市供电 也不需在路面架设杆塔和导线 使市容整齐美观 2 对人身比较安全 3 供电可靠 不受外界的影响 不会产生如雷电 风害 挂冰 风筝和鸟害等造成架空线的短路和接地等故障 4 作地下敷设 比较隐蔽 易于备战 5 运行比较简单方便 维护工作量少 费用低 6 电缆的电容较大 有利于提高电力系统的功率因数 电缆的构成 电缆的构成 构成电缆的三要素 导体绝缘保护层 1 导体 铜电阻系数约为0 0184铝电阻系数约为0 031我国规定的线芯截面 mm 规格 2 5 4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 150 240 300 400 500 630 800 1000等20种规格线芯数量与形状 单芯 两芯 三芯 四芯 五芯等五种 并根据线芯的数量 将导线压成圆形 半圆形 扇形等形状 小截面实芯 即独股 大截面多股 2 绝缘 油浸纸绝缘 怕水 需金属防水层 除500kV及以上超高压充油电缆外 基本被交联电缆所取代橡胶绝缘 乙丙橡胶电缆最高使用电压已达150kV 聚氯乙烯绝缘 介损大 含氯 运行温度低 一般只用于6kV及以下电压等级 将被淘汰 聚乙烯绝缘 熔融温度低 70 最高工作电压达500kV交联聚乙烯 通过化学或物理方法将聚乙烯分子链间相互交联 最高运行温度可达90 短路时导电线芯允许的最高温度可达250 极大地提高了电缆的安全载流量和短路容量 其最高工作电压达500kV 从1kV到220kV的各种电力电缆中 交联聚乙烯 XLPE 是当前应用最广的一种绝缘材料 几乎完全取代了纸绝缘 3 屏蔽层 是一种将电缆产品中的电磁场与外界的电磁场进行隔离的构件 有的电缆产品在其内部不同相 或线组 之间也需要相互隔离 屏蔽 可以说屏蔽层是一种 电磁隔离屏 高压电缆的导体屏蔽和绝缘屏蔽 内外屏蔽 是为了均化电场的分布 4 保护层 作用 保护电缆免受外界物质的侵入和防止外力损伤 组成 内衬层 或内护套 铠装层和外护套材料 与电缆的绝缘种类 运行电压 使用环境有关 如 埋在地下的电缆需要铠装 敷设在海底的电缆需要钢丝铠装 而敷设在隧道 排管 电缆沟内的电缆又可以不要铠装 外护套是用来保护铠装层或内护套的 一般采用聚氯乙烯或聚乙烯 在需要防火的场所也可做成阻燃型 二 电力电缆分类 1 按照绝缘材料分类 油纸绝缘 粘性浸渍纸绝缘型 统包型 分相屏蔽型 不滴流浸渍纸绝缘型 统包型 分相屏蔽型 有油压 油浸渍纸绝缘型 自容式充油电缆 钢管充油电缆 有气压 粘性浸渍纸绝缘型 自容式充气电缆 钢管充气电缆 塑料绝缘 聚氯乙稀绝缘型 聚乙烯绝缘型 交联聚乙烯绝缘型 常见 橡胶绝缘 天然橡胶绝缘型 乙丙橡胶绝缘型 2 按传输电能形式分类 交流电缆和直流电缆 3 按照结构特征分类 统包型 线芯成缆后 在外包有统包绝缘 并置于同一内护套内 分相型 主要是分相屏蔽 一般用在10 35千伏 有油纸绝缘和塑料绝缘 使用较为广泛 钢管型 电缆绝缘外有钢管护套 分钢管充油 充气电缆和钢管油压式 气压式电缆 扁平型 三芯电缆的外形呈扁平状 一般用于大长度海底电缆 自容型 护套内部有压力的电缆 分自容式充油电缆和充气电缆 利用补充浸渍原理消除绝缘层中形成的气隙以提高工作场强的一种电力电缆 聚乙烯电缆结构 聚乙烯电缆的结构 聚乙烯电缆结构 聚乙烯电缆结构 聚乙烯电缆结构 导体800mm 以下采用拉模紧压成型 圆整度好 表面光滑 800mm 及以上采用分割导体结构 使电缆传输容量更大内外屏蔽内外屏蔽料均采用进口超光滑的XLPE料 经净化烘干后与绝缘料三层一次挤出 使电缆内外导表面光洁 电场分布均匀主绝缘主绝缘料采用进口超净 超光滑XLPE料 与内外屏蔽三层共挤 紧密结合缓冲层采用半导电丁基胶带和铜丝布的有机结合 既能满足电缆绝缘的热膨胀要求 又能使绝缘屏蔽与铝护套有效接触 确保电缆长期稳定运行 聚乙烯电缆结构 金属屏蔽采用2 2mm厚度皱纹铝包以满足短路容量及屏蔽之需 连续式皱纹铝包使电缆的径向阻水性能满足高水位环境之需沥青涂层沥青涂层可防止皱纹铝套受到腐蚀 电缆使用寿命更长外护层采用PVC或PE料进行挤包 以满足电缆电性能及机械性能之需 也可采用阻燃型 防白蚁型材料以满足不同场合之需石墨涂层作为外护层耐压电极 连续光滑 三 电力电缆线路敷设 电力电缆常用敷设方式 1 直埋式敷设2 预制式砖砌电缆沟敷设3 隧道电缆敷设4 非开挖方式电缆敷设 1 直埋式敷设 1 直埋敷设方式一般用于少量 临时性或不十分重要线路的敷设 直埋电缆沟的挖设 一般深度为80cm 宽度为1根电缆40 50cm 2根电缆60cm 电缆条数增加按比例放宽 2 电缆敷设后现在上覆盖10cm细土或砂 再盖上电缆保护板 覆土后应在相关位置埋设电缆标桩 2 预制式砖砌电缆沟敷设 盖板搭盖至少10cm 理想的15cm如无支架 注意电缆间距 3 隧道电缆敷设 优点 可敷设回路数多 易于巡检缺点 造价高 4 非开挖方式电缆敷设 电缆桥架敷设 应用广泛 配管敷设 电缆数量少 敷设距离短 敷设要点 电缆输送机的输送速度不应超过15m min 敷设电缆时 应专人指挥 电缆走动时严禁用手移动滑轮以防压伤 滚动电缆盘时 滚动方向应顺着电缆的缠紧方向 控制牵引力 电缆拐弯处要留有余量 防止电缆受力 垂直敷设电缆应增加绑扎固定点 四 电缆选型要求及截流量的计算 电线 电缆的选择电缆截面积选择及截流量计算 电线 电缆的选择 电线 电缆应按低压配电系统的额定电压 电力负荷 敷设环境及与附近电气装置 设施之间能否产生有害的电磁感应等要求 选择合适的型号和截面 1 电线 电缆的选择应符合下列要求 按照敷设方式 环境温度及使用条件确定导体的截面 且额定载流量不应小于预期负荷的最大计算电流 线路电压损失不应超过允许值 导体最小截面应满足机械强度的要求 导线敷设路径的冷却条件 沿不同冷却条件的路径敷设绝缘导线和电缆时 当冷却条件最坏线段的长度超过5m时 应按该线段条件选择绝缘导线和电缆的截面 对于已经敷设好的线路 导线载流能力应按80 计算 按照发热要求 塑料绝缘和橡皮绝缘导电线芯的最高允许工作温度不得超过65 一般裸导线也不超过70 2 电缆截面积选择及载流量计算 1 导线截面的选择一般考虑三个因素A 长期工作允许电流B 机械强度C 线路电压降在允许范围内 A 根据长期工作允许电流选择导线截面 由于导线存在电阻 当电流通过导线电阻时会发热 如果导线发热超过一定限度时 其绝缘物会老化损坏甚至发生电火灾 所以 根据导线敷设方式不同 环境温度不同 导线允许的载流量也不同 通常把允许通过的最大电流值称为安全载流量 在选择导线时 可依据用电负荷 参照导线的规格型号及敷设方式来选择导线截面 B 根据机械强度选择导线截面 导线安装后和运行中 要受到外力的影响 导线本身自重和不同的敷设方式使导线受到不同的张力 如果导线不能承受张力作用 会造成断线事故 在选择导线时必须考虑导线截面 C 根据电压损失选择导线截面 由变压器低压側至线路末端 电压损失应小于7 电动机在正常情况下 电动机端电压与其额定电压不得相差 5 按允许的电压损失计算铝绞线截面的公式为 式中 P 线路输送的有功功率 KW L 线路长度 m U 电压损失百分数 50为系数 若铜线为83 2 截流量计算 常见负载估算电流表 截流量计算 导线截流量通常可按照以下口诀进行粗略估算 其口诀为 10下五 100上二 25 35四 三界 70 95两倍半 穿管温度八 九折 铜线升级算 裸线加一半 意思是当铝导线截面积 10mm 时 每平方毫米的许用电流约为5A 当铝导线截面积 100mm 时 每平方毫米的许用电流约为2A 当铝导线截面积 25mm 10mm 每平方毫米的许用电流约为4A 当铝导线截面积 35mm 70mm 时 每平方毫米的许用电流约为3A 当铝导线截面积为70mm 和95mm 时 每平方毫米的许用电流约为2 5A 如穿管敷设 应打8折 如环境温度超过35 C 应打9折 铜导线的许用电流大约与较大一线铝导线的许用电流相等 裸导线许用电流可提高50 导线截流量也可根据下表查询 五 电缆型号的含义 电缆的结构 使用场合和某些特征 型号由类别 导体 绝缘 内护层 派生部分等组成 其代号用汉语拼音和阿拉伯数字组成 汉语拼音表示电缆的用途 绝缘材料 线芯数目及特征 数字表示铠装层类别和外护层类型 电缆型号框图示意 1 代号含义 第一位字母表示电缆类别 用途 对于电力电缆可以省略 其它电缆类别的表示方法为 K 控制电缆 P 信号电缆 B 绝缘电线 R 绝缘软线 Y 移动式软电缆 H 内电话电缆 第二位字母表示绝缘材料 绝缘结构 Z 纸绝缘 V一聚氧乙烯绝缘 Y一聚乙烯绝缘 YJ一交联聚氯乙烯 代号含义 第三位字母表示导体 电缆线芯 材料 1一铜芯 不标注 l一铝芯 C一钢芯 第四位字母表示内护层类型 Q一铅包 I 一铝包 V一聚氯乙烯 Y一聚乙烯 H一橡胶护套 F一氯丁橡胶护套 第五位字母表示结构特征 D一不滴流 F一分相 一滤尘用 CY一充油 Pes贫油干绝缘 2一直流 无特征不标注 代号含义 第六位为数字 表示恺装层类型 从0一4标记共五种 0一无 1一双层细钢丝 2一双钢 3一细钢丝 4一粗钢丝 第七位为数字 表示外被层类型 从0一4标记共五种 0一无 2一无纤维外被 3一聚氯乙烯护套 4一无聚乙烯护套 阻燃电缆在代号前加ZR 耐火电缆在代号前加NH 代号含义 八位为数值 表示电缆线芯数目 1一单芯 可不表示 省略 2一两芯 3一三芯 4一四芯 5一五芯 第九位为数值 表示电缆截面面积 单位为mm2时 十位为数值 表示电缆长度 单位为m 2 电缆型号的规范表示与举例 设计 订货 除表明型号外 还注明有工作电压 芯数 截面和长度 现举例如下 ZLQ20 10 3 120表示铝芯 纸绝缘 铅包 裸钢带铠装 额定工作电压10KV 三芯 截面积为120mm2的电力电缆 ZQF2 35 3 95表示铜芯 纸绝缘 分相铅包 钢带铠装 额定电压35KV 三芯 截面积为95mm2的电力电缆 ZR VLV29 3 3 240 1 120表示聚氯乙烯绝缘 钢带铠装 阻燃聚氯乙烯护套 电压为3KV 三芯 截面积为240mm2 加一芯120mm2的电力电缆 YJLV22 3 120 10 300表示铝芯 交联聚乙烯绝缘 聚乙烯内护套 双层钢带铠装 聚氯乙烯外被层 三芯 截面积为120mm2 电压为10KV 长度为300m的电力电缆 充油的电缆型号表示 则由系列代号和电缆结构各部分代号组成 其表示方法与上述电力电缆相同 例如 动力电缆 YJLV22 表示L铝芯 YJ交联聚乙烯绝缘 V聚氯乙稀护套 22带铠装电力电缆控制电缆 KVV22 铜芯 V聚氯乙烯绝缘 V聚氯乙烯护套 22钢带铠装控制电缆ZR NH YJV22 阻燃 耐火 YJ交联聚乙烯绝缘 V聚氯乙稀护套 22带铠装电力电缆电线电缆BV铜芯聚氯乙烯绝缘电线 BLV铝芯聚氯乙烯绝缘电线 BVV铜芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套电线 BLVV铝芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套电线 BVR铜芯聚氯乙烯绝缘软线 RV铜芯聚氯乙烯绝缘安装软线 RVB铜芯聚氯乙烯绝缘平型连接线软线 BVS铜芯聚氯乙烯绝缘绞型软线 RVV铜芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套软线 BYR聚乙烯绝缘软电线 BYVR聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套软线 RY聚乙烯绝缘软线 RYV聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套软线 电缆结构代号含义查询表 电缆结构代号含义查询表 六 终端头和中间接头安装 定义 终端头和中间接头 电缆线路两端与其它电气设备相连接的电缆附件称为终端头 用于户外的称户外终端头 用于户内的称户内终端头 两根电缆相连接的电缆附件称中间接头 电缆附件安装的基本操作工艺 基本要求 终端头和中间接头是电缆线路中最薄弱的部分 其安装质量的好坏是电缆线路能否安全运行的关键 应给予足够的重视 1 终端头和中间接头在安装时要防潮 不应在雨天 雾天 大风天制做电缆附件 平均气温低于0 时 电缆应预先加热 2 施工中要保证手和工具 材料的清洁 操作时不应做其他无关的事 特别不能抽烟 3 所用电缆附件应预先试装 检查规格是否同电缆一致 各部件是否齐全 检查出厂日期 检查包装 密封性 防止剥切尺寸发生错误 电缆 终端 头基本安装工艺 1 剥外护套 为防止钢甲松散 应先在钢甲切断处内侧把外护层剥去一圈 外侧留下 做好卡子 用铜丝绑紧钢甲并焊妥钢甲接地线 最后剥外护套 2 锯钢甲 上一步完成后 在卡子边缘 无卡子时为铜丝边缘 顺钢甲包紧方向锯一环形深痕 不能锯断第二层钢甲 否则会伤到电缆 用一字螺丝刀撬起 钢甲边断开 再用钳子拉下并转松钢甲 脱出钢甲带 处理好锯断处的毛刺 整个过程都要顺钢甲包紧方向 不能把电缆上的钢甲搞松 3 剥内护绝缘层 注意保护好相色标识线 保证铜屏蔽层与钢甲之间的绝缘 电缆 终端 头基本安装工艺 4 焊接屏蔽层接地线把内护层外侧的铜屏蔽层铜带上的氧化物去掉 涂上焊锡 把附件的接地扁铜线 分成三股 在涂上焊锡的铜屏蔽层上绑紧 处理好绑线的头 再用焊锡与铜屏蔽层焊住 焊住线头 下图是终端头的接地线安装方法 中间头也一样 只是接地线不用向后 外护套防潮段表面一圈要用砂皮打毛 涂密封胶 以防止水渗进电缆头 屏蔽层与钢甲两接地线要求分开时 屏蔽层接地线要做好绝缘处理 电缆 终端 头基本安装工艺 5 铜屏蔽层处理 在电缆芯线分叉处做好相色标记 按电缆附件说明书 正确测量好铜屏蔽层切断处位置 用焊锡焊牢 防止铜屏蔽层松开 在切断处内侧用铜丝扎紧 顺铜带扎紧方向沿铜丝用刀划一浅痕 注意不能划破半导体层 慢慢将铜屏蔽带撕下 最后顺铜带扎紧方向解掉铜丝 6 剥半导电层 在离铜带断口10mm处为半导电层断口 断口内侧包一圈胶带作标记 可剥离型 在预定的半导电层剥切处 胶带外侧 用刀划一环痕 从环痕向末端划两条竖痕 间距约10mm 然后将此条形半 电缆 终端 头基本安装工艺 导电层从末端向环形痕方向撕下 注意 不能拉起环痕内侧的半导电层 用刀划痕时不应损伤绝缘层 半导电层断口应整齐 检查主绝缘层表面有无刀痕和残留的半导电材料 如有应清理干净 不可剥离型 从芯线未端开始用玻璃刮掉半导电层 也可用专用刀具 在断口处刮一斜坡 断口要整齐 主绝缘层表面不应留半导电材料 且表面应光滑 7 清洁主绝缘层表面 用不掉毛的浸有清洁剂的细布或纸擦净主绝缘表面的污物 清洁时只允许从绝缘端向半导体层 不允许反复擦 以免将半导电物质带到主绝缘层表面 电缆 终端 头基本安装工艺 8 安装半导电应力管 终端头 半导电管在三根芯线离分叉处的距离应尽量相等 一般要求离分支手套50mm 半导电管要套住铜带不小于20mm 外半导电层已留出20mm 在半导电层断口两侧要涂应力疏散胶 外侧主绝缘层上15mm长 主绝缘表面涂硅脂 半导电管热缩时注意 铜带不能松动 表面要干净 原焊锡要焊牢 半导电管内不留一点空气 热缩时从中间开始向两头缩 要掌握好尺寸 电缆 终端 头基本安装工艺 9 安装分支手套 在内绝缘层和钢甲这段用填料包平 在手指口和外护层防潮处涂上密封胶 分支手套小心套入 做好色相标记 热缩分支手套 电缆分支中间尽量少缩 此处最容易使分支手套破裂 涂密封胶的4个端口要缩紧 电缆 终端 头基本安装工艺 10 安装绝缘套管和接线端子 测量好电缆固定位置和各相引线所需长度 锯掉多余的引线 测量接线端子压接芯线的长度 按尺寸剥去主绝缘层 稍有锥度 芯线上涂点导电膏或硅脂 压接线端子 千万要对好接线螺丝穿孔的方向 处理掉压接处的毛刺 接线端子与主绝缘层之间用填料包平 压接痕也要包平 套绝缘热缩管 套住分支手套的手指 在接线端子上涂密封胶 最后一根绝缘热缩套管要套住接线端子 除接触面以外部分 绝缘套管都要上面一根压住下面一根 最后套相色管 户外式套雨裙 中间接头基本安装工艺 中间头制作方法在准备工作上同终端头是一样的 做钢甲接地线和屏蔽层接地线的 扁铜线 引线方向可不一样 向后也可以 软线可以反过来的 只是电缆芯线尺寸有严格要求 包括铜屏蔽层 中间头的电缆引线有长 895mm 短 565mm 之分 这长度包括30mm一头的钢铠接地线位置 各段长度见下图 中间接头基本安装工艺 1 钢铠接地线 按照尺寸 895mm和565mm 处用刀割断外护层 往电缆头30mm处再割断外护层 去掉这30mm外护层 用砂皮打光 去掉油漆 上好焊锡 要放助焊剂 用铜丝把接地扁铜线绑紧 再用焊锡把扁铜线和铜丝同钢铠焊结实 特别是扁铜线头和铜丝头要焊住 然后擦掉助焊剂 助焊剂有腐蚀性 一定要擦干净