电力电缆培训课件

电力电缆基础知识培训2014 1 10 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 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 mm2 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 纸绝缘电缆1 统包型2 分相铅包型3 充油电缆聚氯乙烯电缆 PVC 交联聚乙烯电缆 XLPE 现场使用广泛 特种电缆超导电缆 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800mm2以下采用拉模紧压成型 圆整度好 表面光滑 800mm2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错略估算 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 10mm2时 每平方毫米的许用电流约为5A 当铝导线截面积 100mm2时 每平方毫米的许用电流约为2A 当铝导线截面积 25mm2 10mm2 每平方毫米的许用电流约为4A 当铝导线截面积 35mm2 70mm2时 每平方毫米的许用电流约为3A 当铝导线截面积为70mm2和95mm2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 电缆结构代号含义查询表 电缆结构代号含义查询表 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 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 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 最好在铜丝外层用铁皮打一卡子 最后剥掉外护层和钢带 在钢带断口往外20mm割断内护 绝缘 层 把内护层去掉 保护好相色细条 一般用有色胶带绑在引线上 中间接头基本安装工艺 中间接头基本安装工艺 3 压铜接管 离引线头60mm至85mm处削锥形 铅笔头 以后留出5mm内半导电层 剥出芯线 涂导电膏 把铜接管孔内处理干净 芯线穿进半个 半个不到1mm 铜接管 压紧铜接管 把2支外护套管分别套到两电缆上 过分叉 把2支半导电管和2支绝缘管穿在一起套进电缆长引线上 检查6支应力控制管全部热缩到位后 14支套管全部套好后 把芯线对好相位 穿入铜接管 到底 压紧铜接管 注意 在压铜接管之前 必须把所有套管都套进电缆 中间接头基本安装工艺 4 缩护套管 处理掉铜接管上的毛刺 在锥形 铅笔头 用半导电带包平 外层包填充胶 按下图第1缩内绝缘管 第2缩外绝缘管 第3缩外半导电管 2支 保证在铜屏蔽层上长度不小于20mm 中间交叉 热缩时要从中间开始 防止套管内留空气 热缩时热量要尽可能均匀 注意火焰不要喷到另外两相引线上 铜带上要涂硅脂 中间接头基本安装工艺 5 接好屏蔽层 套管缩好后 把三根引线并在一起 在半导电管外包紧钢丝网 把两根铜屏蔽层的接地扁铜线绑紧铜丝网后对接 用焊锡焊住接头 6 钢铠接地和外护套 当钢铠接地与屏蔽层接地有分开要求时 要把钢铠接地的扁铜线做绝缘处理 然后对接 接头处绝缘要求更高些 外护套 2个 对接处不小于100mm 电缆外护层与外护套连接处要打毛 涂上密封胶 最后把外护套缩紧 七 电力电缆的试验及正常检查内容 测量绝缘电阻直流耐压及泄漏电流测量正常检查内容 电力电缆试验 电力电缆主要由电缆芯 绝缘层和保护层三部分组成 根据绝缘材料的不同 电力电缆分为油纸绝缘电力电缆 橡塑绝缘电力电缆 塑料绝缘电力电缆 充油电缆等类型 广泛用于各种电压等级 其中6 10kV使用最多 目前多采用交联聚乙烯绝缘电力电缆 10kV电缆交接及预防性试验时试验项目如下 测量绝缘电阻 直流耐压试验及泄漏电流测量 检查电缆线路两端的相位 1 测量绝缘电阻 通过测量可以检查出电缆绝缘受潮老化缺陷 还可以判别出电缆在耐压试验时所暴露出的绝缘缺陷 电力电缆的绝缘电阻 是指电缆芯线对外皮或电缆某芯线对其他芯线及外皮间的绝缘电阻 兆欧表 外皮 缆芯 测量绝缘电阻 注意事项 1 运行中的电缆要充分放电 拆除一切对外连线 并用清洁干燥的布擦净电缆头 逐相测量 非被试相应短路接地 2 由于电缆电容量很大 操作时兆欧表的摇动速度要均匀 3 测量完毕后 应先断开兆欧表与电缆的连接再停止摇动 4 每次测量完毕后都要充分放电 操作应采用绝缘工具 以防止电击 如 绝缘手柄 或绝缘手套等 5 必要时进行屏蔽 6 电缆较长充电电流较大时 兆欧表开始时数值很小 若采用手动兆欧表则应继续摇动 直至60s时读数 7 注意温度的换算 测量绝缘电阻 分析判断和有关规程规定值比较 三相间互相比较 换算到同一温度下值 和历次进行比较 R20 KLRt 其中R20为20 时每km的绝缘电阻值 单位 M km Rt为长度为L的电缆t 时的绝缘电阻 单位 M L为电缆长度 单位