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电力电缆及电缆附件基本知识 一 二 三 电力电缆线路概述 电力电缆知识介绍 电缆附件知识介绍 四 辅助配件知识介绍 2 电力电缆线路概述 电缆线路作用 作为传送和分配电能之用 电缆线路优点 与架空线路相比 1 不受外界气候的干扰及风 鸟害等的扰乱和影响 供电可靠 2 隐蔽敷设 不影响市容美观 3 运行简单方便 维护工作量小 4 电缆的电容作用有助于提供功率因数 5 具有超高压 大容量发展的更为有利的条件 电缆线路的缺点 1 制造工艺复杂 成本高 投资费用大 2 敷设后更动困难 发生故障寻找困难 3 修理费时 费用大 3 电力电缆线路概述 电力电缆线路构成a 电缆本体 一般简称电缆 b 电缆附件 中间接头 关键点在于恢复电缆本体结构 终端头 户内式 户外式 插拔式 c 其他安装器材 桥架 穿管 放火材料等 电缆输电特点高压输电导线通过固体绝缘体隔离后被封闭在接地的金属屏蔽内部 架空输电特点高压输电导线通过空气绝缘体隔离 大地为地电极 4 电力电缆线路概述 电力电缆敷设方法a 电缆直接埋地敷设b 电缆沿支架敷设c 电缆穿管敷设d 电缆沿钢索敷设e 电缆沿桥架敷设 钢索 5 电力电缆线路概述 6 一 二 三 电力电缆线路概述 电力电缆知识介绍 电缆附件知识介绍 四 辅助配件知识介绍 7 随着我国的电力事业的发展 以及城市电网改造工程的进行 电力电缆代替架空线路已成为一种趋势 特别是以交联聚乙烯 XLPE 绝缘为代表的聚合物绝缘电力电缆 具有绝缘性能好 传输容量大 附件制作简单 结构轻便 不受高度落差限制等优点 占据了电缆应用领域的绝对优势地位 电力电缆知识介绍 8 电力电缆的种类 1 按电压等级分类电缆的电压等级为U0 U kV 6 10 8 7 15 21 35 26 35 64 110 127 220kV等 U0 电缆设计用的导体对地或金属屏蔽之间的额定工频电压 U 电缆设计用的导体间的额定工频电压 电力电缆知识介绍 9 2 按导体芯数分类电力电缆导体芯数有单芯 两芯 三芯 四芯和五芯这几种 一般中高压大截面电缆和高压充油电缆多为单芯 两芯电缆多用于传输单相交流电或直流电 三芯电缆主要用于三相交流电网中 在35kV及以下各种中小截面的电缆线路中得到广泛应用 四芯和五芯电缆多用于低压配电线路 只有电压等级为1kV的电缆才有两芯 四芯和五芯的 电力电缆知识介绍 10 3 按绝缘材料分类a 橡塑绝缘电力电缆橡塑绝缘电力电缆是指聚氯乙烯绝缘 交联聚乙烯绝缘和乙丙橡皮绝缘电力电缆 橡塑绝缘电力电缆制造简单 重量轻 终端和中间接头制作容易 弯曲半径小 敷设简单 维护方便 并具有耐化学腐蚀和一定的耐水性能 适用于高落差和垂直敷设 b 纸绝缘电力电缆纸绝缘电力电缆是指粘性油纸绝缘和不滴流油纸绝缘电力电缆 不滴流油纸绝缘电力电缆适用于35kV及以下高落差线路以及热带地区 电力电缆知识介绍 11 电力电缆的型号用汉语拼音第一个字母的大写表示绝缘种类 导体材料 内护套和结构特点 用数字表示外护套的构成 有两位数字 第一位数字表示铠装 第二位数字表示外被 电缆型号按电缆结构的排列一般依下列次序 绝缘材料 导体材料 内护套 外护套 电力电缆知识介绍 12 注 阻燃电缆在代号前加ZR 耐火电缆在代号前加NH 电力电缆知识介绍 13 电力电缆知识介绍 14 电力电缆知识介绍 15 1 YJY22 26 35kV 3 300mm2表示 铜芯 交联聚乙烯绝缘 聚乙烯内护套 双钢带铠装 聚氯乙烯外护套 额定电压为26 35kV 三芯 标称截面为300mm2的电力电缆 2 YJLW03 64 110kV 1 630mm2表示 铜芯 交联聚乙烯绝缘 皱纹铝护套 聚乙烯外护套 额定电压为64 110kV 单芯 标称截面为630mm23 ZLQD22表示 铝芯 不滴流油浸纸绝缘 铅套 双钢带铠装 聚氯乙烯外护套电力电缆 电力电缆知识介绍 16 35kV及以下电缆的结构 电力电缆知识介绍 17 电力电缆知识介绍 高压电力电缆的结构 18 电力电缆知识介绍 19 电力电缆知识介绍 20 1 铜导体 应用较广泛 特别是供电系统 抗拉强度较高 运行稳定 高的导电率 相同截面是铝的1 3倍 价格较贵 2 铝导体 由于铜价较高 现在开始在一些地方使用 重量较铜轻 不抗拉 导电率较低 延伸系数大于铜 电力电缆知识介绍 导体 电缆中具有传导电流特定功能的部件 21 导体屏蔽层导体屏蔽层也叫做内半导电层 它是由半导电材料紧密包裹在导线外并与绝缘内表面紧密结合而形成的屏蔽结构 导体屏蔽层形成一个法拉利笼 导电的屏蔽体 并有效填充导体和绝缘之间气隙 防止导体间的气隙放电 下方左图为无导体屏蔽的电缆运行情况 导体和绝缘间的气隙在电场作用下产生放电 并会加速绝缘老化 劣化 右图由于有内半导电层有效屏蔽和填充 无放电现象 无导体屏蔽 有导体屏蔽导体屏蔽 内半导电层 局部放电 电力电缆知识介绍 22 主绝缘 主绝缘1 较高的绝缘电阻和工频 脉冲击穿强度 2 优良的耐树枝放电和耐局部放电性能 3 较低的介质损失 4 柔软性和机械强度 5 分类 PILC 油浸纸 XLPE 交联聚乙烯 EPR 乙丙橡胶 EPR 耐热乙丙橡胶 电力电缆知识介绍 23 外半导电层 绝缘屏蔽层绝缘屏蔽层一般由两层结构共同构成 一层是和绝缘紧密结合的外半导电层结构 另一层是绕包或布置在外半导电层外的金属屏蔽层 外半导电层在生产时与电缆主绝缘共同挤出 与电缆绝缘之间几乎无气隙 外半导电层与绝缘结合得越紧密 层间气隙越少越不容易放电 电缆性能越好 外半导电屏蔽层一般通过外层的金属屏蔽去接地 使整个绝缘屏蔽处于零电位 有效将电场限制在其内部 当安装电缆附件时 要开剥一定长度的外半导电层 以保证足够的高低电位电气距离 电力电缆知识介绍 24 金属屏蔽层金属屏蔽层是绝缘屏蔽的外层 一般是由搭叠绕包的铜带或螺旋径向布置的铜丝构成 金属屏蔽层必须接地 三芯电缆一般两端接地 单芯电缆根据电缆线路的情况采取合理的接地方式 同时 金属屏蔽层还有以下作用 减少碰撞损坏的概率电缆短路时提供短路电流路径提供中性线路径在安装中间接头时 要通过铜屏蔽网套将两侧电缆的金属屏蔽层恢复连通状态 金属屏蔽层 电力电缆知识介绍 25 电力电缆知识介绍 导体 绝缘及金属屏蔽层的作用 26 护套层 主要作用是防水和机械保护 护套常用材料塑料 PVC 聚氯乙烯 PE 聚乙烯 橡胶 氯丁橡胶等 铅一些特殊的场合 如地铁 需要用到低烟无卤阻燃的护套层 PVC及PE是中压电缆最常用的护套材料 橡胶护套比较耐磨 一般可用于矿用移动电缆等场合 铅包护套一般用于PILC油纸绝缘电缆上 护套 电力电缆知识介绍 27 一 二 三 电力电缆线路概述 电力电缆知识介绍 电缆附件知识介绍 四 辅助配件知识介绍 28 电缆附件知识介绍 电缆附件的种类 29 电缆附件知识介绍 30 电缆附件知识介绍 电缆附件的命名中低压电缆附件命名 31 电缆附件知识介绍 电缆附件的命名高压电缆附件命名 1系列代号交联聚乙烯绝缘电缆YJ2附件代号户外终端ZWGIS终端ZG油浸终端ZY直通接头JT绝缘接头JJ3内绝缘代号3 1终端内绝缘含液体绝缘填充剂C干式绝缘G六氟化硫 SF6 气体绝缘Q3 2接头内绝缘组合预制绝缘件Z整体预制绝缘件I4户外终端外绝缘污秽等级代号 级 最小爬电比距16 kV 1 级 最小爬电比距20 kV 2 级 最小爬电比距25 kV 3 级 最小爬电比距31 kV 45接头保护盒及外保护层无保护盒0玻璃钢保护盒含防水浇注剂1绝缘铜壳2 32 电缆附件知识介绍 33 电缆附件知识介绍 34 电缆附件的主要技术 导体连接技术 即热场的问题 电场 应力 局部集中问题的处理技术 纵向绝缘 界面耐电强度 外爬距 密封技术 安装技术 电缆附件知识介绍 35 导体连接技术1 主要是连接电阻小而且连接稳定 能经受起故障电流的冲击 长期运行后其接触电阻不应大于电缆线芯本体同长度电阻的1 2倍 2 应具有一定的机械强度 耐振动 耐腐蚀性能 此外还应体积小 成本低 便于现场安装 3 连接管导电率符合标准要求 避免因通流量不足造成发热 电缆附件知识介绍 电场 应力 局部集中问题的处理技术目前电缆附件的电应力控制方法主要有1 几何形状法 采用应力锥缓解电场应力集中 2 参数控制法 采用高介电常数材料或非线性电阻材料缓解电场应力集中 3 综合控制法 采用应力控制层和非线性电阻材料缓解电场应力集中 电缆附件知识介绍 37 电缆接头处的电场分布特点 电缆附件知识介绍 采用应力锥和应力管解决电场应力集中 电缆附件知识介绍 注 终端头采用应力锥结构 中间接头采用应力锥和应力管结合的结构 39 电缆附件知识介绍 40 电缆附件知识介绍 电缆 导体 连接金具 主绝缘 应力锥 应力管 41 纵向绝缘技术 满足界面耐电强度及爬电距离主要从材料入手 目前制作电缆附件的主要材料为 硅橡胶三元乙丙橡胶该材料的特点 1 优异的耐候性 抗紫外线 耐老化 耐臭氧 耐腐蚀 使用寿命长 2 优异的耐化学物质性能 3 优异的力学及电学性能 保持持久的密封性及形成完美的介电特性 电缆附件知识介绍 电缆附件的种类 电缆附件知识介绍 中低压电缆附件种类 0 6 1kV全冷缩电力电缆附件 8 7 15kV全冷缩电力电缆附件 12 20kV全冷缩电力电缆附件 18 24kV全冷缩电力电缆附件 26 35kV全冷缩电力电缆附件 27 5 48kV全冷缩电力电缆附件 10kV 20kV 27 5 35kV全冷缩电力电缆附件 10kV 20kV预制式插拔头 43 电缆附件的种类 电缆附件知识介绍 高压电缆附件种类 56 66kV瓷套式户外终端56 66kV复合套式户外终端56 66kV干式户外终端56 66kVGIS终端 变压器终端56 66kV预制式直通中间接头56 66kV预制式绝缘中间接头64 72 110 132 kV瓷套式户外终端64 72 110 132 kV复合套式户外终端64 72 110 132 kV干式户外终端64 72 110 132 kVGIS终端 变压器终端64 72 110 132 kV预制式直通中间接头64 72 110 132 kV预制式绝缘中间接头64 72 110 132 kV Y 型分支接头 127 220kV瓷套式户外终端127 220kV复合套式户外终端127 220kVGIS终端 变压器终端127 220kV预制式直通中间接头127 220kV预制式绝缘中间接头290 500kV瓷套式户外终端290 500kV复合套式户外终端290 500kVGIS终端 变压器终端290 500kV预制式直通中间接头290 500kV预制式绝缘中间接头10kV 500kVMMJ中间接头直接接地箱保护接地箱交叉互联箱 44 电缆接头及终端结构原理介绍 电缆附件知识介绍 户内终端结构图 户外终端结构图 电缆附件知识介绍 46 电缆附件知识介绍 47 中间接头结构图 1 额定电压 64 110KV2 最高运行电压 126KV3 主绝缘材料 硅橡胶4 保护套 铜套5 绝缘 直通6 密封套 环氧套7 密封增强材料 双组份聚氨脂8 导体连接方式 压接 T2铜 9 高压屏蔽罩 铝10 规格 240 1600mm211 接地 保护铜套焊接 电缆附件知识介绍 48 1 额定电压 64 110kV2 最高运行电压 126kV3 污秽等级 4 外绝缘材料 硅橡胶5 主绝缘材料 硅橡胶6 绝缘增强材料 无7 导体连接方式 压接 T2铜 8 规格 240 1600mm29 接地 接地块焊接10 局部放电 96kV 小于2PC11 雷电冲击 550kV12 重量 25kg 电缆附件知识介绍 49 技术参数1 额定电压 64 110kV2 最高运行电压 126kV3 污秽等级 4 外绝缘材料 高压电瓷5 主绝缘材料 硅橡胶6 绝缘增强材料 聚异丁烯7 导体连接方式 压接 T2铜 8 规格 240 1600mm29 接地 铜尾管焊接10 局部放电 96kV 小于2PC11 雷电冲击 550kV12 重量 185kg 电缆附件知识介绍 50 1 额定电压 64 110kV2 最高运行电压 126kV3 污秽等级 4 外绝缘材料 复合绝缘套5 主绝缘材料 硅橡胶6 绝缘增强材料 聚异丁烯7 导体连接方式 压接 T2铜 8 规格 240 1600mm29 接地 铜尾管焊接10 局部放电 96kV 小于2PC11 雷电冲击 550kV12 重量 125kg 电缆附件知识介绍 51 1 额定电压 64 110kV2 最高运行电压 126kV3 主绝缘材料 硅橡胶4 绝缘增强材料 无5 保护套 铝6 导体连接方式 表带触头7 规格 240 1600mm28 装配尺寸 470 7579 接地 铜尾管焊接10 局部放电 96kV11 雷电冲击 550kV12 重量 85kg 电缆附件知识介绍 52 一 二 三 电力电缆线路概述 电力电缆知识介绍 电缆附件知识介绍 四 辅助配件知识介绍 53 单芯电缆线路的金属护层上任一点的感应电压不得大于300V 未采取不能任意接触金属护层的安全措施时 不得大于50V 根据GB50217 电力工程电缆设计规程 的要求 金属护层必须接地 电缆附件知识介绍 54 金属护层将会出现很大的环流 其值可达线芯电流的50 95 使金属护层发热 这不仅浪费了大量电能 而且降低了电缆的载流量 并加速了电缆绝缘老化 因此单芯电缆不应两端接地 仅在个别情况使用 护层 10V或者电缆很短 功率很小的情况下 此时 如果两端都直接接地 需单端接地 电缆附件知识介绍 55 接