10KV高压电缆课件解析

1、电缆公司技术部,电缆基础知识,一、什么是电缆？ 电缆是指外包绝缘的绞合线芯。 二、电缆的作用是什么？ 电缆的作用传输和分配电能. 三、电缆线路的优缺点 优点：1.电缆敷设在地下，基本上不占用地面空间。 2.供电可靠性高。 3.适用于特殊地方。对于跨度大，不宜架设架空线的过江、过河线路多采用电缆；为了避免架空线对船舶通航或无线电造成干扰，也多采用电缆；有的国防和军事工程，为了避免目标暴露,基本概念,基本概念,缺点：1.建设投资费用较高 2.电缆线路一旦发生事故，故障侧寻和修复时间比较长 3.电缆不容易分支 4.城市地下管线越来越多，特别是燃气管线对电缆（沟）隧道安全运行构成严重威胁,电压等级不同

2、，其结构不同。但归纳起来电缆的结构分为四部分：导体、绝缘层、屏蔽层和保护层,高压电缆结构,四、交联聚乙烯电缆的结构,基本概念,1.导体（线芯） 铜导体和铝导体，作用就是传输电能。一般由具有高电导系数和加工性能好的技术材料制成。高导电系数可以减小导体损耗，加工性能好便于线芯拉制和绞合等加工。 电缆的生产和敷设过程中，经常需要弯曲，为满足电缆的柔软性和可曲度的要求，较大截面电缆导体由多根较小直径的导体绞合而成。10KV及以上交联聚乙烯电缆，均采用圆形规则绞合导体结构。 导体线芯的大小按照横面积计算。比如高压XLPE绝缘电缆，常用的线芯截面有300，400,630,1000，1200，1600,20

3、00,等。对于大截面导体，为了减小集肤效应，应采用分割导体结构。（800作为分界线,2，4 内、外半导电屏蔽层 半导电屏蔽层是电阻率很低且较薄的半导电层，它是改善电缆绝缘内电力线分布的一项措施，内屏蔽也称为导体屏蔽，外屏蔽称为绝缘屏蔽。导体屏蔽是包覆在导体上的非金属或金属电气屏蔽，它与被屏蔽的导体等电位，并与绝缘层良好接触，使导体和绝缘界面表面光滑，消除界面处空隙对电性能的影响，避免在导体与绝缘层之间发生局部放电。 3.绝缘层 交联聚乙烯，简称XLPE，起绝缘的作用。这种绝缘材料要求应具备的主要性能包括： 高的击穿场强（脉冲、工频、操作波）；低的介质损耗角正切；相当高的绝缘电阻；优良的耐树枝（

4、移滑）放电、局部放电性能；具有一定的柔软性和机械强度；绝缘性能长期稳定等。 5.缓冲层 分为两层：半导电阻水带、铜丝布,6.皱纹铝护套 径向阻水、机械保护、满足短路电流和静电屏蔽的作用。 7.沥青 防止皱纹铝护套受到腐蚀 8.外护套 保护电缆免受外界杂质和水分的侵入，以及外力直接损坏电缆，因此它的质量对电缆的使用寿命有很大的影响。 9.石墨 石墨涂层作为外护套试验用电极,中低压电缆结构,电缆命名和型号,高压电缆命名 1.代号 铜导体T 铝导体L 交联聚乙烯绝缘YJ 皱纹铝护套LW 铅护套Q 纵向阻水结构Z 聚氯乙烯外护套02 聚乙烯外护套03 阻然ZR 低烟低卤DD 低烟低卤阻然DDZR,2.

5、型号,YJLW02 YJLW03 YJLW02-Z YJLW03-Z ZR-YJLW02 ZR-YJLW03 DD-YJLW02 DD-YJLW03 DDZR-YJLW02 DDZR-YJLW03,3.产品的规格： 用额定电压、导体芯数和导体截面积表示。 4.电缆的表示方法: 电缆用型号、规格和标准编号表示 举例：额定电压64/110kV、单芯、铜导体、标称截面积为800mm2、交联聚乙烯绝缘、皱纹铝护套、聚乙烯外护套电力电缆，表示为： YJLW03 64/110kV 1800 mm2 GB/T 11017.2-2002,又例如：YJLV22-8.7/10 3X120 GB/T12706.2-

6、2008 铝芯交联聚乙烯绝缘铜带屏蔽钢带铠装聚氯乙烯外护套电力电缆，额定电压为8.7/10KV，三芯，标称截面积120mm2,各类护层（套）常用材料特性,聚氯乙烯（PVC） 优点：采用聚氯乙烯做外护套，加工方便； 电缆柔软，容易弯曲； 阻燃性能优良； 耐气候和耐化学腐蚀性好,缺点：燃烧时释放HCL等有毒气体，并伴有浓烟,各类护层（套）常用材料特性,聚乙烯（PE） 按密度分为：高密度PE 、中密度PE 、线性低密度PE 聚乙烯阻水性能好， 不含卤族元素，但是阻燃性能不好， 采用低密度PE材料时，其机械性能与PVC相当。采用高密度PE材料时电缆机械性能好，但电缆结构弯曲性欠佳。如采用价格较贵的线性

7、低密度PE，仍属ST7型，具有高密度PE的机械特性，且具有较好的弯曲性能,热塑弹性护套 包括氯丁橡胶和氯磺化聚乙烯等热塑弹性一体材料，护套柔软，且耐磨性也很好，产品表面也很光洁,各类护层（套）常用材料特性,外护套除了对PE和PVC的选择外，还有一些特殊要求，如：阻燃，防白蚁等,对于阻燃电缆，分为含卤阻燃电缆和无卤低烟阻燃电缆两大类。 含卤阻燃电缆的外护套全部或部分采用含卤的聚氯乙烯（PVC）阻燃材料，因为具有良好的阻燃性能，但是在电缆在燃烧时会释放具有腐蚀性的卤酸气体，大大妨碍消防工作，因此在认可密度较高的公众场所宜选用无卤阻燃电缆。在人口密度较小的作业区可以任选一种阻燃电缆,无卤低烟阻燃电缆

8、与含卤阻燃电缆相比，有低腐蚀，低烟的优点，但是电性能及机械性能明显降低,电力电缆敷设,电缆敷设的基本要求 1.电缆的路径选择 GB50127-2007对电缆路径的选择有一下规定 （1）应避免电缆遭受机械性外力、过热、腐蚀等危害。 （2）满足安全要求条件下，应保证电缆路径最短。 （3）应便于敷设、维护。 （4）宜避开将要挖掘施工的地方。 2.电缆弯曲半径要求 交联电缆在敷设时涉及到方向的改变，其转弯半径应满足电缆允许弯曲半径要求。电缆材料和结构特性决定了电缆承受弯曲有一定的限度，过度的弯曲将造成绝缘层和护套的损伤，甚至使该段电缆完全被破坏。因此，在电缆敷设规程中，根据电缆绝缘材料和护层结构不同，

9、规定了以电缆外径的倍数作为最小弯曲半径，对交联聚乙烯电缆，其允许弯曲半径如下表,电缆允许最小弯曲半径(表中D为电缆外径,3.电缆敷设温度的要求 由于电缆的绝缘在低温时会变脆，所以施放电缆时应注意温度的限制。XLPE电缆的允许敷设最低温度为0摄氏度。电缆的敷设温度最好高于5摄氏度。 4.电缆排列 为了避免电缆间的相互影响，满足安全运行的要求，便于维护，一般电缆在架上的排列应满足以下要求。 （1）电缆在支架、托架上从上到下排列顺序一般为：从高压到低压，从强电到弱电，从主回路到次要回路，从近处到远处。 （2）同一支（托）架电缆排列以少交叉为原则，一般为近处在两边，远处放中间，必须交叉时应尽量在始端处

10、进行。电缆相互间应有一倍电缆外径的空隙。 （3）支架层数受通道空间限制时，35KV及以下的相邻电压等级电缆，可排列于同一支架上。 （4）同一重要回路的工作与备用电缆实行耐火分隔时，用配置在不同层的支架上,电缆敷设方式 直埋敷设 排管敷设 电缆沟敷设 隧道敷设 桥架敷设 水底敷设,1.直埋敷设 直埋敷设是电缆敷设安装办法中最简单、费用最少的一种，施工方便，不需要大量的前期土建工程，施工周期短，并且投资相对较好，散热好，能有效的防火和可燃气体的损伤。缺点是不能有效防止外来机械损伤和土壤中的酸碱腐蚀、白蚁和鼠害；电缆故障恢复和更换电缆需重新开挖路面，不便于检修和扩容。 2.排管敷设 将电缆敷设与预先

11、排好的电缆排管中的安装方式称为电缆排管敷设。采用此种方式敷设，电缆受外力破坏的影响小，占地少，能承受大的负荷，电缆敷设无相互影响。适用于交通繁忙、地下走廊拥挤、并列敷设电缆较多地段。为便敷设每隔一段距离应设工井。其缺点是：管道建设费用较大，不易弯曲，电缆热收缩会引起金属护套的疲劳，施工复杂，电缆敷设、检修和更换不方便，当管道内电缆或工井内接头发生故障时，需更换两座工井之间的整段电缆，费用较高，且因散热不良对电缆载流量有一定的影响,3.电缆沟敷设 电缆沟采用钢筋混凝土或砖砌结构，盖板采用预制钢筋混凝土，电缆沟具有投资相对较小、占地少、走向灵活且能容纳较多电缆，便于电缆敷设、故障电缆更换、电缆扩容

12、、电缆事故查找及定点等优点。缺点是沟内空间小检修维护不变，容易积水，对采用此方式敷设电缆还需要做好防火防爆措施等。 4.电缆隧道敷设 电缆隧道能容纳大量电缆，具有敷设、检修和更换电缆方便等优点。缺点是投资大、耗材多，易积水，对防火、可燃气体爆炸要采取可靠措施，运行费用较高,电缆防火措施 对于交联聚乙烯电缆，XLPE材料本身为易燃材料，在电流存在情况小，即使采用阻燃护套也一样会燃烧。因此，防火措施非常重要，通常可采用的措施包括： （1）为防止电缆着火后使整条线路延燃和漫延到其他重要部门，在电缆穿过竖井、墙壁、楼板或进入电气盘、柜的引洞处，用防火堵料密实堵封。 （2）在重要电缆沟和隧道中，要求分段

13、（一般为200米）或用软质耐火材料设置防火墙，竖井中每隔7m设置防火隔层。 （3）对重要回路的电缆，可单独敷设于专门的沟道中或耐火封闭槽盒内，或对其施加防火涂料及防火包带。 （4）在电缆接头两侧及相邻电缆2-3m长区段，增加防火涂料或防火包带。 （5）对于在外部火势作用一定时间内维持通电电缆的，应选用耐火性材料。 除此之外，电缆隧道内还可施放灭火装置和报警器,电缆附件,电缆终端和电缆接头统称为电缆附件，它们是电缆线路中必不可少的组成部分。电缆终端是安装在电缆线路末端，具有一定的绝缘和密封性能，用以将电缆与其他电气设备相连接的电缆附件。电缆接头是安装在电缆与电缆之间，使两根及以上电缆导体联通，并

14、具有一定绝缘、密封性能的附件。下面框图对35kV及以下中低压电缆和110kV及以上交联电缆附件分类进行了较为全面的概括,35KV及以下电缆附件分类图,110KV及以上XLPE电缆附件分类,附件安装类别 中间接头安装 终端头安装 交叉互联箱安装 护套接地箱,电缆附件的基本要求 电缆中间接头盒终端头，一般来说，是整个电缆线路的薄弱环节。根据我国各地电缆事故统计，约有70%的事故发生在终端头和中间接头上，而接头所占比例更高。由此可见确保电缆接头的质量，对电缆线路的安全运行意义很大。对电缆接头的制作基本要求大致归为以下几点： （1）导体连接良好。 （2）绝缘可靠。 （3）密封良好。 （4）足够的机械强

15、度。 除了上述基本要求之外，还要尽可能考虑到结构简单、体积小、材料省、安装维护简便，并且兼顾到造型美观,电缆附件制作对作业环境的要求 1.作业环境温度在0摄氏度以上，相对湿度80%以下； 2.有合适的操作场地，施工现场干净，附件不能沾染尘土； 3.严禁在雨、雪、暴风天气施工； 4.夜间施工要求有足够的照明和警示路人光亮标志； 5.高空作业应搭好平台，施工部位上方搭设好帐篷,附件安装作业 流程 构架安装 工作房搭建 附件材料清点 电缆相位核对 中间接头安装 终端头安装 SF6终端气体处理 交叉互联箱安装、测试 护套接地箱安装、测试,电缆头制作 安装前准备 开线、加温处理 绝缘体打磨 接线管压接

16、屏蔽处理 主体组装 外壳安装,电缆中间接头制作过程,剥去外护套,电缆加温,电缆工程交接验收,电缆线路工程属于隐蔽工程，它的验收贯穿于整个施工过程。认真做好电缆线路验收，不仅是保证电缆线路施工质量的重要环节，而且是电缆网络安全可靠运行的有力保障。因此，为保证电缆线路安装工程的施工质量，促进电缆线路施工技术水平的提高，确保电缆线路安全运行，施工部门、监理部门和运行部门都必须严格按验收标准进行全过程监控和投运前竣工验收。 电缆工程验收可分为中间过程验收和竣工验收两个环节。 中间过程验收主要有监造、隐蔽工程验收、跟踪验收三个环节。 （1,电力电缆投入运行以后，不仅要进行故障维修，还应加强运行维护和管理

17、，检查出来的缺陷及在预防性试验中发现的问题，都要采取对策予以即使消除。 电缆线路的运行维护工作必须贯彻“安全第一，预防为主，综合治理”的方针，应加强对电缆线路的巡视检查、运行检修，提高电缆线路的健康水平，保证安全运行。 电力电缆线路维护内容 电缆运行中发现的缺陷，应按照缺陷类别安排消除。巡视中发现的必须停电处理的紧急情况缺陷应立即安排消除，对不应需要紧急处理的缺陷，可结合线路计划安排停电检修。 1.户内电缆终端头的维护 装置在户内的电缆终端头，结构比较简单，运行条件也比较好，一般的维护工作包括,电缆线路的维护,1)清扫终端头，检查有无电晕放电痕迹 (2) 检查终端头引出线接触是否良好 (3)核

18、对线路名称及相位颜色 (4)检查支架及电缆铠装，涂刷油漆以防腐蚀 (5)检查接地情况是否符合要求 2.户外电缆终端头的维护 装置在户外的电缆终端头，结构比较复杂，运行条件较差，一般的维护工作包括： (1)清扫终端头及瓷套管，检查盒体及瓷套管有无裂纹，瓷套管表面有无放电痕迹 (2)检查终端头引出线是否接触良好，特别是铜、铝接头有无腐蚀现象 (3)核对线路名称及相位颜色 (4)检查电缆保护管及杆上抱箍是否完整齐全 (5)检查接地情况是否符合要求,3.隧道、电缆沟、人孔井、排管的维护 (1)检查门锁是否开闭正常，门缝是否严密，各进出口、通风口防小动物进入的设施是否齐全，出入通道是否畅通。 (2)检查

19、隧道、人孔井内有无渗水、积水，有积水要排除，并将渗漏处修复 (3)检查隧道、人孔井电缆在支架上有无搁伤或蛇形擦伤，支架有无脱落现象 (4)检查隧道、人孔井内电缆及接头情况，应特别注意的电缆和接头有无漏油，接地是否良好，必要时应测量接地电阻和电缆的电位，防止电蚀 (5)清扫电缆沟和隧道，抽出井内积水，清楚淤泥 (6)检查人孔井井盖和井内通风情况，井体有无 沉降和裂缝 (7)检查隧道内防水设备、通风设备是否完善正常，并记录室温 (8)疏通备用电缆排管，核对线路名称 (9)检查防火门和各类防火封堵是否严密，防火包带和防火漆是否完整,4.电缆分支箱的维护 具体维护内容如下: (1)检查电缆分支箱的底脚

20、螺栓固定情况，对锈蚀的外壳安排喷漆除锈工作，检查雨水有无进入箱内 (2)检查分支箱通气孔是否堵塞，通风百叶窗是否完好，清扫箱内灰尘 (3)检查箱内电气设施整齐与否，电缆终端引线接头与箱内开关连接是否脱落 (4)检查由缆沟引入分支箱的电缆转弯处电缆有无磨损 (5)电缆分支箱锁具和各类标识是否齐全醒目，检查有无临时动力线从分支箱引出 (6)检查和清理分支箱周围的易燃易爆物，检查防火设施，及时更换过期灭火器材,5.电缆线路附属设备维护 电缆线路附属设备需定期检查与维护如下： (1)金具如锈蚀较严重应更换 (2)装有自动温控机械通风设施的场所，应定期检查排风机的运转情况、电动机绝缘电阻、控制系统继电器

21、的动作情况，自动合闸装置的机械动作情况以及表计情况等 (3)装有自动排水系统的人孔井、隧道等，应定期检查水泵运转是否正常，排风进出口是否畅通，电动机控制系统动作准确性、绝缘电阻数值以及表计情况等 (4)应按周期对电缆护层保护器、引流线和其他接地装置进行检查，确认是否完好，接地电阻是否合格。电缆护层保护箱和交叉互联箱应结合停电 进行清扫，检查，确保无积水、灰尘，密封良好,6.电缆线路的维护 电缆线路的事故，多数因外力损坏机械而造成。为了防止电缆线路的外力损坏，必须落实防外力破坏的各项措施 （1）经运行部门同意在电缆线路保护范围内进行施工的工程，由运行部门通知运行班组到现场监护。监护人员应向施工单位介绍电缆线路的走走埋设深度等，并按电缆线路的防护要求，指导施工人员做好电缆线路的临时保护措施 （2）未经运行部门同意在电缆线路保护范围内进行施工的工程，巡视人员应立即制止施工部门的施工，并上报运行部门。 （3）经运行部门同意必须挖掘而暴露的运行中的电缆，应加护罩，并派人在现场监护，监护人员在施工过程中不得离开现场。施工完毕，监护人员应认真检