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文档简介

1、第一章 基础知识 用于电力传输和分配的电缆称为电力电缆。用于电力传输和分配的电缆称为电力电缆。 电力电缆需满足的要求:电力电缆需满足的要求: (1) 能承受电网电压。包括工作电压、故障过电压和大气、操作过电压。能承受电网电压。包括工作电压、故障过电压和大气、操作过电压。 (2) 能传送需要传输的功率。包括正常和故障情况下的电流。能传送需要传输的功率。包括正常和故障情况下的电流。 (3) 能够满足安装、敷设、使用所需要的机械强度和可曲度,并耐用可靠。能够满足安装、敷设、使用所需要的机械强度和可曲度,并耐用可靠。 (4) 材料来源丰富、经济、工艺简单、成本低。材料来源丰富、经济、工艺简单、成本低。

2、 第二章 电线电缆发展历史电线电缆发展历史 1.1.17441744年电线诞生年电线诞生, ,电线电缆进入实用化电线电缆进入实用化, ,至今已有至今已有250250多年的历史。多年的历史。 2.2.19381938年研制开发的年研制开发的PVCPVCPE,PE,使电线电缆进入大量应用塑料的时代。使电线电缆进入大量应用塑料的时代。 3.3.2020世纪世纪7070年代光纤的出现年代光纤的出现, ,近期超导和纳米技朮的进展近期超导和纳米技朮的进展, ,更使电线电缆的生更使电线电缆的生 产发展应用进入一个全新的阶段和领域。产发展应用进入一个全新的阶段和领域。 4.4.中华人民共和国成立后,电线电缆行

3、业发展迅速,中华人民共和国成立后,电线电缆行业发展迅速,19531953年机械部直属电线年机械部直属电线 电缆厂有昆明、沈阳、天津、上海、湘潭和哈尔滨等电缆厂有昆明、沈阳、天津、上海、湘潭和哈尔滨等6 6家。其中沈阳电线厂为家。其中沈阳电线厂为 国家重点建设项目之一,由苏联援助扩建,国家重点建设项目之一,由苏联援助扩建,19561956年建成投产改名沈阳电缆厂。年建成投产改名沈阳电缆厂。 与此同时,国家对迅速发展中的私营电线厂逐步进行社会主义改造,并针对与此同时,国家对迅速发展中的私营电线厂逐步进行社会主义改造,并针对 当时产品重复、工艺落后、质量低劣的现象采取整顿措施。上海市将当时的当时产品

4、重复、工艺落后、质量低劣的现象采取整顿措施。上海市将当时的 105105家私营厂合并为家私营厂合并为1818个中心厂,天津市将个中心厂,天津市将6565个私营厂合并为个私营厂合并为1010个电缆厂,个电缆厂,北北 京京市将市将1717个厂合并为北京电线厂,广州将个厂合并为北京电线厂,广州将1818个厂合并为广州电线厂,武汉将个厂合并为广州电线厂,武汉将3 3 个厂合并为武汉电线厂,福州将个厂合并为武汉电线厂,福州将1010个厂合并成福州个厂合并成福州橡胶橡胶电线厂。通过合营改电线厂。通过合营改 组,进步了技术和治理水平,促进了生产发展。组,进步了技术和治理水平,促进了生产发展。 第三章第三章

5、电线电缆的分类电线电缆的分类 一一 分分 类:类: 1.1.电力电缆电力电缆 又称力缆,用于传输电缆;常做地下敷设。又称力缆,用于传输电缆;常做地下敷设。 2.2.架空线架空线 ( (裸电线裸电线) ) 又称裸电线,常用于长距离传输电能;常做架空敷设。又称裸电线,常用于长距离传输电能;常做架空敷设。 3.3.通讯电缆通讯电缆 用于传输电信号;常敷设于地下或架空。用于传输电信号;常敷设于地下或架空。 4.4.漆包線漆包線 ( (绕组线绕组线) ) 又称绕组线,用于电机绕组,将电能转化为机械能。又称绕组线,用于电机绕组,将电能转化为机械能。 5.5.电气装备用电缆电气装备用电缆 用做电气设备的安装

6、线。含电线、控缆类。用做电气设备的安装线。含电线、控缆类。 6.6.光纤光缆光纤光缆 用于传输光信号,因具有低衰減性能,常用作长途通讯主干线用于传输光信号,因具有低衰減性能,常用作长途通讯主干线。 二:电压等级:二:电压等级: 1.1.电缆产品的电压等级有:电缆产品的电压等级有: 0.6/10.6/1、1/11/1、3.6/63.6/6、6/66/6、6/106/10、 8.7/108.7/10、8.7/158.7/15、12/1512/15、12/2012/20、18/2018/20、18/3018/30、21/3521/35、26/3526/35、 36/6336/63、48/6348/6

7、3、64/11064/110、127/220127/220、190/330190/330、290/500kV290/500kV共共1919种。种。 也可以将电缆分为:也可以将电缆分为: 低电压电力电缆(低电压电力电缆(1kV1kV);); 中电压电力电缆(中电压电力电缆(6-35kV6-35kV);); 高电压电力电缆(高电压电力电缆(60-500kV60-500kV)。)。 超高电压电力电缆超高电压电力电缆 (500kV500kV以上)以上) 2.2.电力电缆标称截面积系列为:电力电缆标称截面积系列为: 1.51.5、2.52.5、4 4、6 6、1010、1616、2525、3535、50

8、50、7070、9595、120120、150150、 185185、240240、300300、400400、500500、630630、800800、10001000、12001200、14001400、16001600、 18001800、2000mm22000mm2,共,共2626种。种。 三三. .按芯数分类:按芯数分类: 电力电缆线芯有单芯、二芯、三芯、四芯、五芯,电力电缆线芯有单芯、二芯、三芯、四芯、五芯, 共共5 5种。种。 单芯电缆通常用于传送单相交流电、直流电。单芯电缆通常用于传送单相交流电、直流电。 二芯电缆多用于传送单相交流电或直流电。二芯电缆多用于传送单相交流电或直流

9、电。 三芯电缆主要用于三相交流电网中,三芯电缆主要用于三相交流电网中,在在35kV35kV及以下及以下 的各种电缆线路中得到广泛的应用。的各种电缆线路中得到广泛的应用。 四芯和五芯电缆多用于低压配电线路。四芯和五芯电缆多用于低压配电线路。 只有电压等级为只有电压等级为lkVlkV的电缆才有二芯、四芯和五芯。的电缆才有二芯、四芯和五芯。 四四. .按绝缘材料分类按绝缘材料分类 (1 1)油浸纸绝缘电力电缆)油浸纸绝缘电力电缆 1 1)普通粘性浸渍纸绝缘电缆。)普通粘性浸渍纸绝缘电缆。 2 2)滴干绝缘电缆。)滴干绝缘电缆。 3 3)不滴流浸渍电缆。)不滴流浸渍电缆。 (2 2)塑料绝缘电缆)塑料

10、绝缘电缆 (3 3)橡)橡绝缘电缆绝缘电缆 (4 4)阻燃聚氯乙烯绝缘电缆)阻燃聚氯乙烯绝缘电缆 (5 5)耐火电力电缆)耐火电力电缆 五五. .按结构特征分类按结构特征分类 统包型:绝缘线芯成缆后,在外面包有统包绝缘,并统包型:绝缘线芯成缆后,在外面包有统包绝缘,并 置于同一内护套内。置于同一内护套内。 分相型:指分相屏蔽。分相型:指分相屏蔽。10KV10KV以上塑料绝缘电缆均为分以上塑料绝缘电缆均为分 相型。相型。 钢管型:具有钢管护套的电缆。钢管型:具有钢管护套的电缆。 扁平型:三根电缆扁平型:三根电缆“一一”字排开,外观呈扁平状。一字排开,外观呈扁平状。一 般用于远距离海底电缆。般用于

11、远距离海底电缆。 自容型:护套内有压力的电缆。分为自容式充油、充自容型:护套内有压力的电缆。分为自容式充油、充 气电缆。气电缆。 第四章第四章 电力电缆的基本组成电力电缆的基本组成 电缆的基本结构由三部分组成:电缆的基本结构由三部分组成: 导电线芯,用于传输电能;导电线芯,用于传输电能; 绝缘层,保证电能沿导电线芯传输,在电气上绝缘层,保证电能沿导电线芯传输,在电气上 使导电线芯与外界隔离;使导电线芯与外界隔离; 保护层,起保护密封作用,使绝缘层不受外界保护层,起保护密封作用,使绝缘层不受外界 潮气浸入,不受外界损伤,保持绝缘性能。潮气浸入,不受外界损伤,保持绝缘性能。 有的电缆加有屏蔽层。有

12、的电缆加有屏蔽层。 多芯电缆绝缘线芯间,还多芯电缆绝缘线芯间,还 需增加填芯和填料,以增需增加填芯和填料,以增 加电缆的圆整度。加电缆的圆整度。 1.1.线芯线芯 (1 1)线芯材料)线芯材料 线芯的作用是传送电流,线芯的损耗主要由导体截面和材料线芯的作用是传送电流,线芯的损耗主要由导体截面和材料 的电导系数来决定。为了减小电缆线芯的损耗,电缆线芯一般由的电导系数来决定。为了减小电缆线芯的损耗,电缆线芯一般由 导电性好、有一定韧性、一定强度的高纯度铜、纯铝或金属合金导电性好、有一定韧性、一定强度的高纯度铜、纯铝或金属合金 制成。制成。 (2 2)线芯结构方式)线芯结构方式 为了增加电缆的柔软性

13、或可曲度,较大截面的电缆线芯由多根为了增加电缆的柔软性或可曲度,较大截面的电缆线芯由多根 较小直径的导线绞合而成。因为单根金属导体沿半径弯曲时,其较小直径的导线绞合而成。因为单根金属导体沿半径弯曲时,其 中心线圆外部必然伸长,而其圆内部分缩短。多根导体时导线之中心线圆外部必然伸长,而其圆内部分缩短。多根导体时导线之 间可滑动,同时绞合圆线芯中心线内外两部分可以互相移动补偿,间可滑动,同时绞合圆线芯中心线内外两部分可以互相移动补偿, 弯曲时不会引起导线的塑性变形,使线芯的柔软性和稳定性大大弯曲时不会引起导线的塑性变形,使线芯的柔软性和稳定性大大 提高。绞线愈多,弯曲愈易。提高。绞线愈多,弯曲愈易

14、。 常见圆形线芯排列方式:常见圆形线芯排列方式: 正规绞合线芯中单线根数一般可用下式表示:正规绞合线芯中单线根数一般可用下式表示: K K l + 6 + 12 + + 6n (nl + 6 + 12 + + 6n (n1 1,2 2,3 3, ) ) K: 单位导体根数单位导体根数 N:层数:层数 2 2、交联聚乙烯电缆导体结构、交联聚乙烯电缆导体结构 交联聚乙烯电缆采用多芯圆绞线。交联聚乙烯电缆采用多芯圆绞线。 多芯圆绞线的优点:多芯圆绞线的优点: (1) 1) 电场较扇形导体电场均匀,对电缆提高电压等级电场较扇形导体电场均匀,对电缆提高电压等级 有利;有利; (2) 2) 增加导体的柔软

15、性或可曲度,由多根导线绞合的增加导体的柔软性或可曲度,由多根导线绞合的 线芯柔性好,可曲度较大。线芯柔性好,可曲度较大。 交联聚乙烯电缆所用线芯除特殊要求外,大多采用紧压型交联聚乙烯电缆所用线芯除特殊要求外,大多采用紧压型 线芯线芯 。 线芯紧压后的作用:线芯紧压后的作用: (1) 1) 使外表面光滑,防止导丝效应,避免引起电场集中;使外表面光滑,防止导丝效应,避免引起电场集中; (2) 2) 防止挤塑半导电屏蔽层时半导电料进入线芯;防止挤塑半导电屏蔽层时半导电料进入线芯; (3) 3) 可有效地防止水分顺线芯进入和扩散,导体内水分可有效地防止水分顺线芯进入和扩散,导体内水分 是造成电缆水树和

16、击穿的根源之一,并将严重影响电缆的是造成电缆水树和击穿的根源之一,并将严重影响电缆的 寿命,寿命, 3 3、导体、导体 导体也是电缆工作时的导体也是电缆工作时的高压电极高压电极,而且其表,而且其表 面电场强度最大面电场强度最大,如,如 果果局部有毛刺则该处的电场强会局部有毛刺则该处的电场强会 更大。因此,设计和生产中以及使更大。因此,设计和生产中以及使 用部门在制作接头的导体连接时,用部门在制作接头的导体连接时, 要解决的主要技术问题之一就是力要解决的主要技术问题之一就是力 图使导体表面尽量做到光滑圆整无图使导体表面尽量做到光滑圆整无 毛刺,以改善导体表面电场分布。毛刺,以改善导体表面电场分布

17、。 4.绝缘层 ()电力电缆的绝缘层材料应具备的主要性能:)电力电缆的绝缘层材料应具备的主要性能: 1 1)高的击穿场强(包括脉冲、工频、操作波等)。)高的击穿场强(包括脉冲、工频、操作波等)。 2 2)低的介质损失角正切()低的介质损失角正切(tgtg)。)。 3 3)相当高的绝缘电阻)相当高的绝缘电阻. . 4 4)优良的耐树枝放电、耐局部放电性能。)优良的耐树枝放电、耐局部放电性能。 5 5)具有一定的柔软性和机械强度。)具有一定的柔软性和机械强度。 6 6)绝缘性能长期稳定。)绝缘性能长期稳定。 ()绝缘层厚度()绝缘层厚度 绝缘层厚度与工作电压有关。一般来说,电压越高,绝缘层的厚度也

18、绝缘层厚度与工作电压有关。一般来说,电压越高,绝缘层的厚度也 越厚,但并不成比例。因为从电场强度方面考虑,同样电压等级的电缆当导越厚,但并不成比例。因为从电场强度方面考虑,同样电压等级的电缆当导 体截面积大时,绝缘层的厚度可以薄些。对于电压较低的电缆,为保证电缆体截面积大时,绝缘层的厚度可以薄些。对于电压较低的电缆,为保证电缆 弯曲时,绝缘层具有一定的机械强度,绝缘层的厚度则随导体截面的增大而弯曲时,绝缘层具有一定的机械强度,绝缘层的厚度则随导体截面的增大而 加厚。加厚。 ()绝缘层的材料()绝缘层的材料 主要有:主要有: 油浸电缆纸:(一般应用于中高压电缆)油浸电缆纸:(一般应用于中高压电缆

19、) 塑料:(广泛应用)塑料:(广泛应用) 橡胶:(有柔软要求场合用)橡胶:(有柔软要求场合用) )塑料绝缘材料)塑料绝缘材料 主要有:主要有: 聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯绝缘 聚乙烯绝缘聚乙烯绝缘 交联聚乙烯绝缘交联聚乙烯绝缘 塑料绝缘电气性能及耐水性能良好,能抗酸、碱,防塑料绝缘电气性能及耐水性能良好,能抗酸、碱,防 腐蚀,它还具有允许工作温度高、机械性能好、可制造高腐蚀,它还具有允许工作温度高、机械性能好、可制造高 电压电缆等优点。电压电缆等优点。 交联聚乙烯:交联聚乙烯: 为了利用聚乙烯良好的绝缘特性,克服其熔点低的缺点,为了利用聚乙烯良好的绝缘特性,克服其熔点低的缺点, 采用高能辐照或化学的

20、方法对聚乙烯进行交联,使它的分采用高能辐照或化学的方法对聚乙烯进行交联,使它的分 子由原来的线型结构变成网状结构,即由热塑性变为热固子由原来的线型结构变成网状结构,即由热塑性变为热固 性,从而提高了聚乙烯的耐热性和热稳定性,这就是交联性,从而提高了聚乙烯的耐热性和热稳定性,这就是交联 聚乙烯。聚乙烯。 )橡胶绝缘)橡胶绝缘 橡胶是最早用来作电线、电缆的绝缘材料。橡胶是最早用来作电线、电缆的绝缘材料。 橡胶绝缘电缆的绝缘层为丁苯橡胶或人工合成橡胶橡胶绝缘电缆的绝缘层为丁苯橡胶或人工合成橡胶(乙乙 丙橡胶、丁基橡胶丙橡胶、丁基橡胶)。 优点是:柔软,可挠性好,特别适用于移动性的用电和优点是:柔软,

21、可挠性好,特别适用于移动性的用电和 供电的装置。供电的装置。 缺点是:橡胶绝缘遇到油类时会很快损坏;在高电压作缺点是:橡胶绝缘遇到油类时会很快损坏;在高电压作 用下,容易受电晕作用产生龟裂。用下,容易受电晕作用产生龟裂。 橡胶的特点橡胶的特点: 橡胶在很大的温度范围内都具有极高的弹性、柔顺性、橡胶在很大的温度范围内都具有极高的弹性、柔顺性、 易变性和复原性,以及良好的拉伸强度、抗撕裂性、耐疲易变性和复原性,以及良好的拉伸强度、抗撕裂性、耐疲 劳,对于气体、潮气、水分具有较低的渗透性,较高的化劳,对于气体、潮气、水分具有较低的渗透性,较高的化 学稳定性和电气性能。学稳定性和电气性能。 为了使电缆

22、适应各种使用环境的要求,在电缆绝缘层为了使电缆适应各种使用环境的要求,在电缆绝缘层 外面所施加的保护覆盖层,叫做电缆护层。外面所施加的保护覆盖层,叫做电缆护层。 电缆护层的主要作用是保护电缆绝缘层在敷设和运行电缆护层的主要作用是保护电缆绝缘层在敷设和运行 过程中,免遭机械损伤和各种环境因素的破坏,如水、日过程中,免遭机械损伤和各种环境因素的破坏,如水、日 光、生物、火灾等,以保持长期稳定的电气性能。光、生物、火灾等,以保持长期稳定的电气性能。 电缆护层的质量直接关系到电缆的使用寿命。电缆护层的质量直接关系到电缆的使用寿命。 第五章、电力电缆的典型结构第五章、电力电缆的典型结构 (一)塑料绝缘电

23、力电缆(一)塑料绝缘电力电缆 用塑料作绝缘层材料的电力电缆称为塑料绝缘电力电缆。用塑料作绝缘层材料的电力电缆称为塑料绝缘电力电缆。 塑料绝缘电力电缆制造工艺简单,重量轻,终端头和中间接塑料绝缘电力电缆制造工艺简单,重量轻,终端头和中间接 头制作容易,弯曲半径小,敷设简单,接续、维护方便,并具头制作容易,弯曲半径小,敷设简单,接续、维护方便,并具 有耐化学腐蚀和一定耐水性能,适用于高落差和垂直敷设,具有耐化学腐蚀和一定耐水性能,适用于高落差和垂直敷设,具 有耐化学腐蚀性等优点。有耐化学腐蚀性等优点。 塑料绝缘电力电缆的绝缘材料有:塑料绝缘电力电缆的绝缘材料有: 聚氯乙烯(聚氯乙烯(PVC););

24、 聚乙烯(聚乙烯(PE);); 交联聚乙烯(交联聚乙烯(XLPE)。)。 (二)聚氯乙烯绝缘电力电缆(二)聚氯乙烯绝缘电力电缆 聚氯乙烯电缆结构聚氯乙烯电缆结构 10、35kV交联聚乙烯绝缘铠装电缆结构交联聚乙烯绝缘铠装电缆结构 交联聚乙烯绝缘电力电缆交联聚乙烯绝缘电力电缆 (三)阻燃电力电缆(三)阻燃电力电缆 普通电缆的绝缘材料有一个共同的缺点,就是具有可普通电缆的绝缘材料有一个共同的缺点,就是具有可 燃性。当线路中或接头处发生故障时,电缆可能因局部过燃性。当线路中或接头处发生故障时,电缆可能因局部过 热而燃烧,并导致扩大事故。阻燃电缆是在电缆绝缘或护热而燃烧,并导致扩大事故。阻燃电缆是在电

25、缆绝缘或护 层中添加阻燃剂,即使在明火烧烤下,电缆也不会燃烧。层中添加阻燃剂,即使在明火烧烤下,电缆也不会燃烧。 阻燃电力电缆的结构与相应的普通聚氯乙烯绝缘电力阻燃电力电缆的结构与相应的普通聚氯乙烯绝缘电力 电缆和交联聚乙烯绝缘电力电缆的结构基本上相同,而用电缆和交联聚乙烯绝缘电力电缆的结构基本上相同,而用 料有所不同。料有所不同。 阻燃的原因:阻燃的原因: 填充物填充物(或填充绳或填充绳)、绕包层内衬层及外护套等,均在、绕包层内衬层及外护套等,均在 原用材料中加入阻燃剂,以阻止火灾延燃;原用材料中加入阻燃剂,以阻止火灾延燃; 为了降低电缆火灾的毒性,电缆的外护套不用阻燃型为了降低电缆火灾的毒

26、性,电缆的外护套不用阻燃型 聚氯乙烯,而用阻燃型聚烯烃材料。聚氯乙烯,而用阻燃型聚烯烃材料。 采用低烟、低卤的聚氯乙烯料作绝缘,而绕包层和内采用低烟、低卤的聚氯乙烯料作绝缘,而绕包层和内 衬层均用无卤阻燃料,外护套用阻燃型聚烯烃材料等。衬层均用无卤阻燃料,外护套用阻燃型聚烯烃材料等。 阻燃的定义: 在规定试验条件下,试样被燃烧,在撤去火源后, 火焰在试样上的蔓延仅在限定范围内并且自行熄灭的 特性,即具有阻止或延缓火焰发生或蔓延的能力。 (GB/T19666-2005) 表1 燃烧特性代号 代代 号号名名 称称 Z阻 燃 ZA阻燃A类 ZB阻燃B类 ZC阻燃C类 ZD阻燃D类 代号代号试样外径试

27、样外径D/mmD/mm供火时间供火时间/s/s合格指标合格指标试验方法试验方法 Z D25 25D50 50D75 D75 60 12 240 480 试样烧焦应不超 过距上夹具下缘 50mm540mm的范 围之外 GB/T 18380.1 GB/T 18380.2 a 对非圆形电缆或光缆如扁电缆,应测量其周长并换算成等效直径。 b 直径0.4mm0.8mm实心铜导体和截面0.1mm20.5mm2绞合铜导体电线电缆采用GB/T 18380.2 代号代号 试样非金属材试样非金属材 料体积料体积/(L/m) 供供 火火 时间时间 (s) 合合 格格 指指 标标试试 验验 方方 法法 ZA ZB Z

28、C ZD 7 3.5 1.5 0.5 40 40 20 20 1) 试样上炭化的长度不应超过 距喷嘴底边向上2.5m; 2) 停止供火后试样上的有焰燃 烧时间不应超过1h GB/T 18380.3 IEC 60332-3-25 注:ZD适用于试样外径不大于12mm的电线电缆。 (四)耐火电力电缆(四)耐火电力电缆 耐火电力电缆是在导体外增加耐火电力电缆是在导体外增加 有耐火层,多芯电缆相间用耐火材有耐火层,多芯电缆相间用耐火材 料填充。料填充。 特点是可在发生火灾以后的火特点是可在发生火灾以后的火 焰燃烧条件下,保持一定时间的供焰燃烧条件下,保持一定时间的供 电,为消防救火和人员撤离提供电电,

29、为消防救火和人员撤离提供电 能和控制信号,从而大大减少火灾能和控制信号,从而大大减少火灾 损失。损失。 耐火电力电缆主要用于耐火电力电缆主要用于lkV电电 缆线路中,适用于对防火有特殊要缆线路中,适用于对防火有特殊要 求的场合。求的场合。 耐火电缆的定义: 耐火耐火 fire resistancefire resistance 在规定的火源和时间下燃烧时能持续地在指定状态下运行的能力,在规定的火源和时间下燃烧时能持续地在指定状态下运行的能力, 即保持线路完整性的能力。即保持线路完整性的能力。 系列名称系列名称代号代号名称名称标准标准 耐火系列 N耐火 耐火电缆是指在火焰燃烧情 况下能够保持一定

30、时间安全 运行的电缆。 ZAN阻燃A类耐火 能够在9501 000的火 焰中和额定电压下耐受燃烧 至少90min而电缆不被击穿 (即3A保险丝不熔断) ZBN阻燃B类耐火 B类电缆能够在750 800的火焰中和额定电压下 耐受燃烧至少90min而电缆不 被击穿(即3A保险丝不熔断) 耐火性能要求(BG/T 19666-2005) 代号代号适用范围适用范围 供火时间供火时间+冷冷 却时间却时间/min 试验电压试验电压/V合格指标合格指标试验方法试验方法适用范围适用范围 N 0.6/1kV及 以下电缆 90+15额定值 1 ) 2 A 熔 断器不断 2)指示灯 不熄 G B /T 19216.2

31、1 0.6/1kV及 以下电缆 数据电缆90+15 相对地: 11010 1 ) 2 A 熔 断器不断; 2)指示灯 不熄 G B /T 19216.23 数据电缆 注:供火温度为750+500。 第六章、电力电缆的型号的解读第六章、电力电缆的型号的解读 电缆的型号内容包含其用途类型、绝缘材料、导电缆的型号内容包含其用途类型、绝缘材料、导 体材料、铠装保护层等。在电缆型号后面还注有体材料、铠装保护层等。在电缆型号后面还注有 线芯根数、截面、工作电压和长度。线芯根数、截面、工作电压和长度。 电缆外护层则以阿拉伯数字编号(两位数)来电缆外护层则以阿拉伯数字编号(两位数)来 代表,没有外护层的电缆可

32、不作表示,十位表示代表,没有外护层的电缆可不作表示,十位表示 铠装层,个位表示外护套。铠装层,个位表示外护套。 一、电力电缆型号中字母与数字的意义一、电力电缆型号中字母与数字的意义 绝缘绝缘 种类种类 导体导体内护层内护层特征特征 外护层外护层 十位十位个位个位 Z纸纸 X橡皮橡皮 V聚氯乙烯聚氯乙烯 Y聚乙烯聚乙烯 YJ交联聚乙烯交联聚乙烯 L铝铝芯芯 铜芯不标铜芯不标 注注 V聚氯乙烯聚氯乙烯 内护套内护套 Y聚乙烯内护套聚乙烯内护套 H普通橡套普通橡套 F氯丁橡套氯丁橡套 L铝护套铝护套 Q铅护套铅护套 LW-皱纹铝皱纹铝 护套护套 A-铝带聚乙烯组合铝带聚乙烯组合 护套护套 E-聚烯烃

33、护套聚烯烃护套 D不滴流不滴流 F分相护套分相护套 P贫乏浸渍贫乏浸渍 Z直流直流 CY-充油充油 0无铠无铠 1连锁钢带连锁钢带 2双层钢带铠双层钢带铠 装装 3细钢丝铠装细钢丝铠装 4粗钢丝铠装粗钢丝铠装 5皱纹钢带皱纹钢带 0无外被无外被 套套 1纤维外纤维外 被套被套 2聚氯乙烯外聚氯乙烯外 护套护套 3聚乙烯外护聚乙烯外护 套套 二、标示意义二、标示意义 1 1、绝缘:、绝缘: 聚氯乙烯聚氯乙烯V 聚乙烯或聚烯烃聚乙烯或聚烯烃Y 交联聚乙烯或交联聚烯烃交联聚乙烯或交联聚烯烃YJ 乙丙橡胶乙丙橡胶E 硅橡胶硅橡胶G 氟塑料氟塑料F 橡皮橡皮X 2 2、屏蔽:、屏蔽: 铜丝编织铜丝编织P

34、 镀锡铜丝编织镀锡铜丝编织P1 铜带或铜塑复合带铜带或铜塑复合带P2 铝带或铝塑复合带铝带或铝塑复合带P3 3 3、护套:、护套: 聚氯乙烯聚氯乙烯V 聚乙烯或聚烯烃聚乙烯或聚烯烃Y 弹性体弹性体F 皱纹铝护套皱纹铝护套LW 铅套铅套Q 聚氨酯聚氨酯U 尼龙尼龙N 4 4、铠装:、铠装: 双钢带铠装双钢带铠装22 细圆钢丝铠装细圆钢丝铠装33 粗圆钢丝铠装粗圆钢丝铠装44 (双)非磁性金属带铠装(双)非磁性金属带铠装66 非磁性金属丝铠装非磁性金属丝铠装77 5 5、外护套:、外护套: 聚氯乙烯聚氯乙烯22 聚乙烯或聚烯烃聚乙烯或聚烯烃33 弹性体弹性体44 6 6、产品:、产品: 电力电缆电

35、力电缆LL(省略)(省略) 控制电缆控制电缆KK 电子计算机电缆电子计算机电缆DJDJ 公路车辆用电线电缆(汽车线)公路车辆用电线电缆(汽车线)QQ 布电线布电线BB 变频电缆变频电缆BPBP 市内通信电缆市内通信电缆HH 船用电缆船用电缆CC 核电站用电缆核电站用电缆HH 移动电缆移动电缆YY 煤矿用电缆煤矿用电缆MM 矿用电缆矿用电缆UU 轻型电缆轻型电缆QQ 耐火耐火/ /耐寒耐寒NHNH 防蚁防蚁FYFY 无卤低烟无卤低烟WDWD 中型橡套中型橡套ZZ 重型橡套重型橡套CC 软软 电电 缆缆RR 防水防鼠防水防鼠FSFS 阻燃阻燃ZRZR(A A、B B、C C、D D) 硬硬YY 扁

36、平型扁平型BB 双绞型号双绞型号SS 三、型号组成三、型号组成 1 1、型号命名意义、型号命名意义 有些特殊性能和结构特征用汉语拼音的第一个字有些特殊性能和结构特征用汉语拼音的第一个字 母大写表示。例如:在绝缘材料前用短线隔开的母大写表示。例如:在绝缘材料前用短线隔开的ZR、 D、W、NH等表示阻燃、低卤、无卤、耐火等特性。等表示阻燃、低卤、无卤、耐火等特性。 电缆外护层则以阿拉伯数字编号(两位数)来代电缆外护层则以阿拉伯数字编号(两位数)来代 表,没有外护层的电缆可不作表示,十位表示铠装层,表,没有外护层的电缆可不作表示,十位表示铠装层, 个位表示外护套。个位表示外护套。 在外护层后面还可能

37、有派生代号,如在外护层后面还可能有派生代号,如Z表示纵向阻表示纵向阻 水、水、B表示低卤、表示低卤、C表示无烟。表示无烟。 2 2、型号的意义、型号的意义 YJV228.7/15 3YJV228.7/15 3185185 表示交联聚乙烯绝缘、铜芯、聚氯乙烯内护套、表示交联聚乙烯绝缘、铜芯、聚氯乙烯内护套、 钢带铠装、聚氯乙烯外护套、钢带铠装、聚氯乙烯外护套、8.7/15KV8.7/15KV、三芯、三芯、 185mm185mm2 2截面电力电缆截面电力电缆。 ZRYJV228.7/15 3 ZRYJV228.7/15 3185185, 表示阻燃、交联聚乙烯绝缘、铜芯、聚氯乙烯内表示阻燃、交联聚乙

38、烯绝缘、铜芯、聚氯乙烯内 护套、钢带铠装、聚氯乙烯外护套、护套、钢带铠装、聚氯乙烯外护套、8.7/15KV8.7/15KV、三芯、三芯、 185mm185mm2 2截面电力电缆截面电力电缆。 YJLW02:YJLW02:交联聚乙烯绝缘皱纹铝套防水层聚氯乙烯护套交联聚乙烯绝缘皱纹铝套防水层聚氯乙烯护套 电力电缆。电力电缆。 DDZ-VLE33:DDZ-VLE33:低烟、低卤阻燃聚氯乙烯绝缘聚烯烃护套细低烟、低卤阻燃聚氯乙烯绝缘聚烯烃护套细 钢丝铠装电力电缆。钢丝铠装电力电缆。 WDZ-YJLE33:WDZ-YJLE33:低烟、无卤阻燃交联聚乙烯绝缘聚烯烃护低烟、无卤阻燃交联聚乙烯绝缘聚烯烃护 套

39、细钢丝铠装电力电缆。套细钢丝铠装电力电缆。 NH-VV32:NH-VV32:铜芯聚氯乙烯绝缘、聚氯乙烯护套细钢丝铠铜芯聚氯乙烯绝缘、聚氯乙烯护套细钢丝铠 装耐火电力电缆。装耐火电力电缆。 第七章第七章 电缆容易发生的故障分析和查找电缆容易发生的故障分析和查找 一、电力电缆故障发生的原因及其特征一、电力电缆故障发生的原因及其特征 1.1.机械损伤机械损伤 机械损伤故障比较常见,所占的故障比率最大机械损伤故障比较常见,所占的故障比率最大 (约(约57%57%),其故障形式比较容易识别,大多造成停),其故障形式比较容易识别,大多造成停 电事故。电事故。 (1 1)直接受外力损坏。)直接受外力损坏。

40、(2 2)施工损伤。)施工损伤。 (3 3)自然损伤。)自然损伤。 2.绝缘受潮 绝缘受潮是电缆故障的又一主要因素,所占的故绝缘受潮是电缆故障的又一主要因素,所占的故 障率约为障率约为13%13%,绝缘受潮一般可在绝缘电阻和直流耐,绝缘受潮一般可在绝缘电阻和直流耐 压试验中发现,表现为绝缘电阻降低,泄漏电流增大。压试验中发现,表现为绝缘电阻降低,泄漏电流增大。 绝缘受潮的原因:绝缘受潮的原因: (1 1)电缆中间头或终端头密封工艺不良或密封失效。)电缆中间头或终端头密封工艺不良或密封失效。 (2 2)电缆制造不良,电缆外护层有孔或裂纹。)电缆制造不良,电缆外护层有孔或裂纹。 (3 3)电缆护套

41、被异物刺穿或被腐蚀穿孔。)电缆护套被异物刺穿或被腐蚀穿孔。 3.绝缘老化 电缆绝缘长期在电和热的作用下运行,其物电缆绝缘长期在电和热的作用下运行,其物 理性能会发生变化,从而导致其绝缘强度降低或理性能会发生变化,从而导致其绝缘强度降低或 介质损耗增大而最终引起绝缘崩溃者为介质损耗增大而最终引起绝缘崩溃者为绝缘老化绝缘老化, 绝缘老化故障率约为绝缘老化故障率约为19%19%。运行时间特别久(。运行时间特别久(3030 4040年以上)的则称为年以上)的则称为正常老化正常老化。如属于运行不当。如属于运行不当 而再较短年份内发生类似情况者,则认为是而再较短年份内发生类似情况者,则认为是绝缘绝缘 过早

42、老化过早老化。 绝缘过早老化的原因: (1 1)电缆选型不当,致使电缆长期在过电压下工作。)电缆选型不当,致使电缆长期在过电压下工作。 (2 2)电缆线路周围靠近热源,使电缆局部或整个电缆)电缆线路周围靠近热源,使电缆局部或整个电缆 线路长期受热而过早老化。线路长期受热而过早老化。 (3 3)电缆工作在具有可与电缆绝缘起不良化学反应的)电缆工作在具有可与电缆绝缘起不良化学反应的 环境中而过早老化。环境中而过早老化。 4.过电压 电缆遭受雷击被击穿大都因为电缆内部早已存在较为电缆遭受雷击被击穿大都因为电缆内部早已存在较为 严重的某种缺陷,雷击仅是较早的激发了该缺陷。严重的某种缺陷,雷击仅是较早的

43、激发了该缺陷。 容易被过电压激发而导致电缆绝缘击穿的缺陷主要有:容易被过电压激发而导致电缆绝缘击穿的缺陷主要有: (1 1)绝缘层内含有气泡、杂质或绝缘油干枯。)绝缘层内含有气泡、杂质或绝缘油干枯。 (2 2)电缆内屏蔽层上有节疤或遗漏。)电缆内屏蔽层上有节疤或遗漏。 (3 3)电缆绝缘已严重老化。)电缆绝缘已严重老化。 5.过热 (1 1)电缆长期过负荷工作。)电缆长期过负荷工作。 (2 2)火灾或邻近电缆故障的烧伤。)火灾或邻近电缆故障的烧伤。 (3 3)靠近其他热源,长期接受热辐射。)靠近其他热源,长期接受热辐射。 6.6.产品质量缺陷产品质量缺陷 (1 1)电缆本体质量缺陷。)电缆本体

44、质量缺陷。 (2 2)电缆附件质量缺陷。)电缆附件质量缺陷。 (3 3)三头制作质量缺陷。)三头制作质量缺陷。 二、电力电缆线路故障分类 1. 1. 按故障部位分类按故障部位分类 (1 1)电缆本体故障。)电缆本体故障。 (2 2)电缆中间头故障。)电缆中间头故障。 (3 3)电缆户内头故障。)电缆户内头故障。 (4 4)电缆户外头故障。)电缆户外头故障。 2.按故障时间分类 (1 1)运行故障)运行故障 运行故障是指电缆在运行中因绝缘击穿或导线烧运行故障是指电缆在运行中因绝缘击穿或导线烧 断而引起保护器动作,突然停止供电的故障。断而引起保护器动作,突然停止供电的故障。 (2 2)试验故障)试

45、验故障 试验故障是指在预防性试验中绝缘击穿或绝缘不良而必须试验故障是指在预防性试验中绝缘击穿或绝缘不良而必须 进行检修后才能恢复供电的故障。进行检修后才能恢复供电的故障。 3.按故障性质分类 (1 1)低阻故障)低阻故障 即低电阻接地或短路故障。电缆一芯或数芯对地绝缘即低电阻接地或短路故障。电缆一芯或数芯对地绝缘 电阻或芯与芯之间的绝缘电阻低于电阻或芯与芯之间的绝缘电阻低于1010ZC( (ZC为电缆特性阻为电缆特性阻 抗,一般不超过抗,一般不超过40)40)时,而导体连续性良好者称为低阻时,而导体连续性良好者称为低阻 故障。故障。 (2 2)高阻故障)高阻故障 即高电阻接地或短路故障。电缆一

46、芯或数芯对地绝缘即高电阻接地或短路故障。电缆一芯或数芯对地绝缘 电阻或芯与芯之间的绝缘电阻低于正常值很多,但高于电阻或芯与芯之间的绝缘电阻低于正常值很多,但高于 1010ZC,而导体连续性良好者称为高阻故障。,而导体连续性良好者称为高阻故障。 (3 3)断线故障)断线故障 电缆各芯绝缘均良好,但有一芯或数芯导体不连续者电缆各芯绝缘均良好,但有一芯或数芯导体不连续者 称为断线故障。称为断线故障。 (4)断线并接地或短路故障)断线并接地或短路故障 电缆有一芯或数芯导体不连续,经过(高或低)电阻电缆有一芯或数芯导体不连续,经过(高或低)电阻 接地或短路。接地或短路。 (5 5)泄漏性故障)泄漏性故障

47、 泄漏性故障是高阻故障的一种极端形式。在进行电缆泄漏性故障是高阻故障的一种极端形式。在进行电缆 绝缘预防性耐压试验时,其泄漏电流随试验电压的升高而绝缘预防性耐压试验时,其泄漏电流随试验电压的升高而 增大,甚至超过泄漏电流的允许值(此时试验电压尚未或增大,甚至超过泄漏电流的允许值(此时试验电压尚未或 已经达到额定试验电压),这种高阻故障称为泄漏性故障。已经达到额定试验电压),这种高阻故障称为泄漏性故障。 (6 6)闪络性故障)闪络性故障 闪络性故障是高阻故障的又一种极端形式。闪络性故障是高阻故障的又一种极端形式。 在进行电缆绝缘预防性耐压试验时,泄漏电流小在进行电缆绝缘预防性耐压试验时,泄漏电流

48、小 而平稳。但当试验电压升至某一值(尚未或已经而平稳。但当试验电压升至某一值(尚未或已经 达到额定试验电压)时,泄漏电流突然增大并迅达到额定试验电压)时,泄漏电流突然增大并迅 速产生闪络击穿,这种高阻故障称为闪络性故障。速产生闪络击穿,这种高阻故障称为闪络性故障。 三、电力电缆故障诊断的一般步骤与方法 现代的脉冲反射测试技术包括现代的脉冲反射测试技术包括: : 低压脉冲法、低压脉冲法、 直流高压闪络法直流高压闪络法 冲击高压闪络法,冲击高压闪络法, 适用于各种不同类型的电缆故障测试。适用于各种不同类型的电缆故障测试。 (电缆故障闪测仪)(电缆故障闪测仪) (一)测寻电缆线路故障需要的主要仪器

49、1. 1.电缆故障闪测仪电缆故障闪测仪 用来粗测电缆线路故障范围的仪器。用来粗测电缆线路故障范围的仪器。 2.2.电缆故障定点仪电缆故障定点仪 用来在地面上准确定出故障点位置。用来在地面上准确定出故障点位置。 3. 3.电缆故障路径仪电缆故障路径仪 寻找电缆路径,测量电缆埋置深度。寻找电缆路径,测量电缆埋置深度。 4.4.电力电容器电力电容器 充足电荷后经球间隙向故障点放电。充足电荷后经球间隙向故障点放电。 5.5.直流耐压试验设备直流耐压试验设备 变压器、电压表、调压器、放电棒等。变压器、电压表、调压器、放电棒等。 (二)电缆线路故障测寻步骤 1.1.了解电缆线路故障的性质了解电缆线路故障的

50、性质 电缆线路的故障可分为两大类:电缆线路的故障可分为两大类: 一类为直流电阻在一类为直流电阻在100100以下的小电阻故障和断线故障;以下的小电阻故障和断线故障; 另一类为高阻闪络性故障和高阻泄漏性故障。另一类为高阻闪络性故障和高阻泄漏性故障。 2.2.测量对策和方法测量对策和方法 根据故障电缆的故障性质,采取相应的测量对策和方法:根据故障电缆的故障性质,采取相应的测量对策和方法: 低压脉冲测量法;低压脉冲测量法; 直流高压闪络法;直流高压闪络法; 冲击高压闪络法。冲击高压闪络法。 3.粗测距离 (1 1)低压脉冲法)低压脉冲法 低压脉冲法主要用来测量小电阻故障和断线故障。低压脉冲法主要用来

51、测量小电阻故障和断线故障。 (2)闪络法 闪络法的基本原理和低压脉冲法相似,也是利用电波闪络法的基本原理和低压脉冲法相似,也是利用电波 在电缆内传播时在故障点产生反射的原理,记录下电波在在电缆内传播时在故障点产生反射的原理,记录下电波在 故障电缆测试端与故障点之间往返一次的时间,再根据波故障电缆测试端与故障点之间往返一次的时间,再根据波 速度来计算电缆故障点距测试端的距离。速度来计算电缆故障点距测试端的距离。 直流高压闪络法用来测量高阻闪络性故障;直流高压闪络法用来测量高阻闪络性故障; 直流冲击高压闪络法用来测量高阻泄漏性故障。直流冲击高压闪络法用来测量高阻泄漏性故障。 4.探测路径或鉴别电缆

52、 故障电缆经过粗测以后便得出一个故障距离故障电缆经过粗测以后便得出一个故障距离L LX X,这个,这个 故障距离是由测试端到故障点的距离。故障距离是由测试端到故障点的距离。 探测电缆路径或鉴别电缆,通常是向故障电缆(如有探测电缆路径或鉴别电缆,通常是向故障电缆(如有 完好线芯,一般加在好线芯上)加一音频电流信号,然后完好线芯,一般加在好线芯上)加一音频电流信号,然后 用探测线圈接收此音频信号,从而找出电缆路径或鉴别电用探测线圈接收此音频信号,从而找出电缆路径或鉴别电 缆。缆。 5.精测定点 电缆故障经过粗测后,尚不能确定出故障点的具体位电缆故障经过粗测后,尚不能确定出故障点的具体位 置,还需要

53、进行置,还需要进行精测定点。精测定点。 目前常用的定点方法是声测法,用直流试验设备向电目前常用的定点方法是声测法,用直流试验设备向电 容器充电,再通过球间隙处放电,利用放电时产生的机械容器充电,再通过球间隙处放电,利用放电时产生的机械 振动听测电缆故障点的具体位置。振动听测电缆故障点的具体位置。 四四. . 绝缘电阻试验绝缘电阻试验 电缆的绝缘并非纯粹的绝缘体,其内部和表面电缆的绝缘并非纯粹的绝缘体,其内部和表面 均有少量束缚很弱的离子或自由离子,当绝缘层均有少量束缚很弱的离子或自由离子,当绝缘层 加上直流电压后,沿绝缘表面和内部均有微弱的加上直流电压后,沿绝缘表面和内部均有微弱的 电流通过,

54、对应这两种电流的电阻被称为表面绝电流通过,对应这两种电流的电阻被称为表面绝 缘电阻和体积绝缘电阻。一般在不加特别说明时缘电阻和体积绝缘电阻。一般在不加特别说明时 的绝缘电阻均指体积绝缘电阻。的绝缘电阻均指体积绝缘电阻。 当绝缘体受潮、脏污或开裂以后,由于绝缘当绝缘体受潮、脏污或开裂以后,由于绝缘 体内自由离子增加,泄漏电流剧增,绝缘电阻值体内自由离子增加,泄漏电流剧增,绝缘电阻值 下降,所以通过测量绝缘电阻值的大小,可以初下降,所以通过测量绝缘电阻值的大小,可以初 步了解绝缘的情况。步了解绝缘的情况。 绝缘电阻是反映电力电缆绝缘特性的重要指绝缘电阻是反映电力电缆绝缘特性的重要指 标,它与电缆能

55、够承受电或热击穿的能力、绝缘标,它与电缆能够承受电或热击穿的能力、绝缘 层中的介质损耗和绝缘材料在工作状态下的逐步层中的介质损耗和绝缘材料在工作状态下的逐步 劣化等存在着极为密切的相互依赖关系。因此,劣化等存在着极为密切的相互依赖关系。因此, 测量绝缘电阻的试验就成为检查电缆绝缘情况最测量绝缘电阻的试验就成为检查电缆绝缘情况最 简单的方法,而绝缘电阻值是判断其性能变化的简单的方法,而绝缘电阻值是判断其性能变化的 重要依据之一,也是现场验收的主要检测项目。重要依据之一,也是现场验收的主要检测项目。 (一)(一) 电缆绝缘电阻测量试验标准电缆绝缘电阻测量试验标准 1. 1. 试验电缆主绝缘电阻测量

56、:试验电缆主绝缘电阻测量: (1 1)测量各电缆线芯对地或对金属屏蔽层间)测量各电缆线芯对地或对金属屏蔽层间 绝缘电阻。分相金属屏蔽的三芯电缆应分别在每绝缘电阻。分相金属屏蔽的三芯电缆应分别在每 一相上进行,其它两相线芯、金属屏蔽或金属套一相上进行,其它两相线芯、金属屏蔽或金属套 和铠装层接地。和铠装层接地。 (2 2)测量应使用)测量应使用5000V5000V兆欧表。兆欧表。 绝缘电阻常数换算公式绝缘电阻常数换算公式: K = RLL 其中:其中:K为换算后的绝缘电阻常数,为换算后的绝缘电阻常数,Mkm。 RL 为实测绝缘电阻值,为实测绝缘电阻值,M。 L 为电缆实际长度,为电缆实际长度,km。 (二)兆欧表的使用方法(二)兆欧表的使用方法 1. 1. 切除电缆的电源及一切对外联系,将电缆接切除电缆的电源及一切对外联系,将电缆接 地放电,放电时间一般不小于地放电,放电时间一般不小于2min2min,以保证安全与试,以保证安全与试 验结果的准确。验结果的准确。 2. 2. 用干燥、清洁的柔软布擦去电缆终端头表面用干燥、清洁的柔软布

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