常用元器件功能及其介绍

技术部技术交流 常用元器件介绍 母线 电力电缆的类型及选用原则 一 母线1 什么是母线在发电厂和变电所的各级电压配电装置中 将发动机 变压器与各种电器连接的导线称为母线 2 母线的作用连接用的导线 3 母线的分类按软硬之分 软母线有圆形单股线 普通绞线 组合绞线 特种绞线等 硬母线按所使用的材料不同分为硬铜母线和硬铝母线 铝合金母线等 按截面形状不同硬母线又分为矩形 圆形和槽形 管形 异形母线 等结构 矩形母线一般使用于主变压器至配电室内 其优点是施工安装方便 运行中变化小 载流量大 但造价较高 软母线用于室外 因空间大 导线有所摆动也不致于造成线间距离不够 软母线施工简便 造价低廉 近年来 在变电所的设计中 对于35kV以上的母线 有采用铝合金材料制成的管形母线 这种母线结构 可以减小母线相间距离 结线清晰 维护量小 但母线固定金具比较复杂 硬母线 水平布置平放 硬母线 水平布置平放 软母线 5 图中硬母线A B C三相分别漆上黄色 绿色 红色 当长度超过20米时加装伸缩补偿器 母线伸缩补偿器什么作用 为什么要用伸缩补偿器答 电流通过母线时 是要发热的 发热量与母线通过的电流平方成正比 硬母线因热胀冷缩将对母线瓷瓶产生危险的应力 加装母线补偿器就可以有效地减弱这种应力作用 补偿器可用0 2 0 5mm铜片或铝片 用于铝母线 制成 其总截面不应小于原母线截面的1 2倍 补偿器不得有裂纹 折皱或断片现象 各片间应去除氧化层 铝片应涂中性凡士林或复合脂 铜片应搪锡 3 母线型号表达式 6 封闭母线用外壳将母线封闭起来 敞露式母线运行不可靠时用 分类 1 按材料分为塑料外壳 金属外壳2 按结构分为不隔相 隔相式和分相封闭式 200MW及以上机组用全连式分相封闭母线连接 沿母线全长度方向的外壳在同一相内 包括分支 在封闭母线各终端通过短路板将各相外壳连成通路 起屏蔽作用 封闭母线的优点是由于母线封闭在外壳内 不受环境和污秽影响 防止相间短路和消除外界潮气 灰尘引起的接地故障 同时由于外壳多点接地 保证人触及时的安全 由于外壳涡流和环流的屏蔽作用 使壳内的磁场大为减弱 外部短路时 母线间的电动力大大降低 当电流通过母线时 外壳感应出来的环流也屏蔽了壳外磁场 解决了附近钢构的发热问题 外壳可作为强制冷却的通道 提高了母线的载流量 安装维护工作量小 不过也有些缺点 由于环流和涡流的存在 外壳将产生损耗 有色金属消耗量大 母线散热条件差 一 电力电缆传输分配电能的一种特殊电线 防腐蚀 防潮 防损伤 价贵 敷设维护检修复杂 1 组成 线芯 铜或铝绞线 绝缘层 相对地绝缘 油浸纸 塑料 橡皮 保护层 聚乙烯护套 内外护层等 二 电缆 a 三芯统包电缆b 单芯充油电缆c 三芯钢带铠装电缆 铠装是什么意思 1 导体 2 芯绝缘 3 黄麻填料 4 带绝缘 5 包皮 6 纸带 7 黄麻保护层 8 钢铠 铠装 就是在产品的最外面加装一层金属保护 以免内部的效用层在运输和安装时受到损坏 如 铠装电缆 里面发挥效用的塑料或铅皮才是真正的保护层 但是比较高级的电缆 外面在裹上一层钢带 用以保护里面 在使用中 这种电缆的钢带保护层 在安装完毕后 就完成了使命 电力电缆的分类电力电缆按其绝缘层的结构不同可以分为油浸绝缘统包电缆 铅包电缆 自容式充油电缆 橡皮绝缘电缆 聚氯乙烯绝缘电缆和交联聚乙烯绝缘电缆等几种类型 一 油浸纸绝缘统包电缆油浸纸绝缘电缆是将电缆线芯先分相包缠上油浸绝缘纸 在线芯之间的空隙内填充油浸麻绳或纸带 然后再用油浸绝缘纸将几个线芯统包起来 统包纸不但满足了线芯与外防护层的绝缘要求 而且还起到缠紧各个线芯的作用 电缆线芯统包后 外部再包上防腐蚀和防外力损伤的护套层 统包型电缆结构简单 节省材料 价格也比较便宜 因此得到广泛使用 缺点 1 统包电缆线芯之间的空隙内有大量的电缆油存在 当使用温度发生变化时 电缆油和其他填充物就会出现一定的空间 在强电场的作用下 电缆芯空间的气体就要发生游离现象 使电缆绝缘遭到破坏 2 散热能力差 绝缘容易老化 因此载流量受到一定的限制 3 由于电缆内部有大量的电缆油存在 当电缆垂直安装或安装地带两端有地面高差时 电缆油就很容易流向低洼的部位 使该部位护套内部压力增大 导致低端电缆漏油或外护套胀裂 使电缆受到损坏 4 由于电缆芯都统包在一起 线芯无分相接地屏蔽 而是共用一个外护套接地 所以易引起短路故障 为避免电缆油流动引起损伤 电缆浸渍剂应选用电缆工作的正常温度下不会发生流动的浸渍剂 我们称此种类型的电缆为不滴流统包电缆 二 分相铅包电缆分相铅包电缆又称为单芯电缆 在线芯的外部包缠有两层半导体纸 用以消除线芯表面平整而引起的电场畸变 半导体层外部包缠绝缘纸 绝缘纸外部缠一层半导体纸 然后包上铅包护套和防腐层 分相式单芯电缆采用圆形线芯 分相屏蔽绝缘性能好 内部无油浸渍填充料存在 不会发生电缆油外漏现象 分相式电缆散热性能好 可以增加线芯的载流量 在安装修理时易于操作 弯曲时变形较小 因此它不但适应于10KV及以下的电缆制作 同时也适应于35KV电压等级的电缆制作 三 自容式充油电缆目容式充油电缆在导线芯的中心留有一个油道 油道与外部的供油箱相连接 当电缆温度升高时 内部的浸渍剂受热胀 多余的浸渍剂通过油道流到供油箱内 当电缆温度下降时 浸渍剂收缩 供油箱内的油回流到电缆芯油道 保持电缆线芯内部始终无间隙 不会发生游离现象使绝缘层遭到破坏 同时也避免了电缆温度上升发生热膨胀时使内部压力增大 损伤绝缘层和外护套 自容式充油电缆制造工艺复杂 一般在高电压电缆制造时才采用 自容式充油电缆具有以下特点 1 电场分布与单相电缆相同 使绝缘层在最佳状态下工作 2 电缆运行时不受温度变化的影响 保持内部压力在稳定状态 不会造成护套层损伤故障 3 电缆内部无间隙存在 使绝缘强度大为增强 4 散热条件好 允许工作温度高 载流量大 四 橡皮电缆橡皮电缆是在导线线芯外挤压一层橡皮作为绝缘层 用麻作填料 在线芯外部包缠橡胶布带或玻璃纤维带以防止线芯松散 再挤压一层铅包层 最外层包上防腐用的钢带作为外护套 橡皮电缆也可以采用聚氯乙烯或氯丁橡皮作为密封层 橡皮电缆的特点 1 橡皮电缆耐电晕 耐腐蚀性能较差 不能制成高电压电缆 主要用于制造400低压电缆 2 橡皮电缆柔软易弯曲且耐低温性能好 适应在较低温度下和变动频繁的场合使用 3 橡皮电缆电气性能和化学性能稳定 防水 防腐性能好 五 聚氯乙烯电缆聚氯乙烯电缆构造与油浸绝缘纸电缆基本相同 它的绝缘层是采用聚氯乙烯材料 内填充也是采用不吸潮的麻绳等材料 外面再包缠内衬层将线芯固定 最后再挤压上外护套层 此种电缆的外护套有三种形式 无铠装 内钢带或内钢丝铠装 裸钢丝铠装 聚氯乙烯电缆有如下特点 1 具有良好的电气性能 耐油 耐燃 价格便宜 2 化学性能稳定 安装维护方便 3 介质损失大 且温度升高时其电气性能和机械性能明显下降 因此限制其使用电压在6KV及以下电压等级 且运行温度不得超过65KV 六 交联聚乙烯电缆交联聚乙烯电缆的结构与聚乙烯电缆基本相同 它是在电缆线芯上先挤包一层1mm厚的半导体交联聚乙烯 在绝缘层外面也要包一层半导体丁基橡胶或挤包一层半导体层 半导体层外再包一层0 11mm厚的钢带 成缆时线间的空隙也用填料填充使其成圆形 再缠内衬层将三芯固定 最后再挤压外护套进行铠装 交联聚乙烯电缆具有如下特点 1 耐热性能和绝缘性能好 载流量大 2 重量轻 结构简单 安装方便 3 线芯分相屏蔽 不容易发生相间短路事故 但其价格较贵 成本较高 3 电力电缆型号的命名原则YJV22 ZR 1KV 3 2 5YJV22 ZR称为型号 常写作ZRYJV22ZR 表示燃烧特性 燃烧特性有阻燃 ZR 又分ABC三级 如ZB 耐火 NH 也分ABC三级 如NA 无烟 W 低卤 D YJ 绝缘层材质 常见的有 Y表示聚乙烯 化学简称PE YJ表示交联聚乙烯 XLPE V表示聚氯乙烯 PVC V 外护套材质 常见的有聚氯乙烯 PVC 聚乙烯 PE 22 前一个2表示铠装材质 2表示钢带铠装 3表示细钢丝铠装后一个2表示外护套材质 2表示聚氯乙烯外护套 3表示聚乙烯外护套 两个2并一起表示 护套在钢带外 1KV 额定电压等级 标准格式应写作0 6 1KV 0 6KV表示导体对 地 的电压 1KV表示导体各 相 间的电压3 2 5称为规格 3表示芯数 即电缆由三根绝缘线芯绞合而成 多根细丝绞合 包上绝缘 方才算 1芯 2 5表示导体的 标称截面 标称截面是一个概数系列 实际截面可能是2 48什么的 4 电缆的敷设 1 直埋在地下 2 安装在电缆沟内 3 安装在地下隧道内 4 安装在建筑物内部墙上或天棚上 5 安装在桥架上 6 敷设在排管内 7 敷设在水底 5 电缆连接两条电缆互连 用中间接头盒 1KV以下铸铁盒 高电压铅盒 电缆与设备连用终端接头盒 俗语称电缆头 有6KV干包电缆头 10KV及以上环氧树脂电缆头 插拔式电缆连接方式 二 控制电缆用于交流500KV及以下 直流1000KV及以下二次回路中 线芯有铜或制成 绝缘形式有油浸纸 塑料 橡皮绝缘 关于母线 电缆材料的选择 一 导体材料的选择用作电线 电缆的导电材料 通常有铜铝两种 铜材的导电率高 20 时铝的导电率是铜的1 68倍 采用铜线芯损耗比较低 同时铜材的机械性能优于铝材 延展性好 便于加工和安装 抗疲劳强度约为铝材的1 7倍 但铝材比重小 在电阻值相同时 铝线芯的质量仅为铜的一半 所以 固定敷设用的布电线一般采用铜线芯 导体的材料应根据负荷性质 环境条件 市场货源等实际请况铜芯和铝芯 1 下列场合不应采用铝芯电缆1 需要确保长期运行中连接可靠的回路 如重要电源 重要操作回路及二次回路 电机励磁回路等 2 移动设备的线路及振动场所