电力电缆相关介绍说明课件

1、电力电缆相关介绍天津电力技术中心唐庆华2008年8月电力电缆相关介绍1 概述2 电缆的种类、型号和结构 2. 1 电缆的种类 2. 2 电缆的型号 2. 3 电缆的结构3 电缆基本试验方法及相关试验项目 3. 1 电缆基本试验方法 3. 2 电缆的交接试验1 概述1 概述 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。 近些年随着天津电网的迅速发展，天津地区交联聚乙烯电缆的使用量也

2、大幅度提高。截至2007年底，天津地区220kV和110kV电压等级的交联电缆长度分别达到84.75km和163.4km，而35kV电压等级的交联电缆和油纸电缆的长度分别为2155.3km和108.34km，10kV交联电缆和油纸电缆分别为6462.1km和205.72km 。1 概述 2 电缆的种类、型号和结构 2. 1 电缆的种类 2. 1. 1 按电压等级分类 电缆的电压等级为U0/U（kV）：6/10、8.7/10、 21/35、26/35、64/110、127/220 kV 。 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。 21/35，

3、26/35两种35kV电缆，只是绝缘厚度的不同，21/35kV交联电缆的标称绝缘厚度为9.3mm，而26/35kV绝缘厚度为10.5mm。（6/10、8.7/10分别为：3.4、4.5mm） 2 电缆的种类、型号和结构2. 1. 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。2. 1. 2 按导体芯数分类2.

4、 1. 3 按绝缘材料分类2. 1. 3. 1 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。2. 1. 3. 2 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。2. 1. 3 按绝缘材料分类 2. 2 电缆的型号 2. 2. 1 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。

5、 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” 2. 2 电缆的型号 绝缘种类 导体材料 内衬层 特征 铠装层 外被层代号 含义 代号含义代号 含义代 号 含义 数字1 数字2 V 聚氯乙烯 L 铝 V聚氯乙烯 内护套 D不滴流 0 无 0 无 Y 聚乙烯 T（省略） 铜 Y 聚乙烯 内护套 F 分相2 双钢带1 纤维外被YJ 交联 聚乙烯 L 铝护套CY 充油3 细钢丝2 聚氯乙烯 外护套 Z 纸 Q 铅护套 Z 直流4 粗钢丝3 聚乙烯 外护套注：阻燃电缆在代号前加ZR；耐火电

6、缆在代号前加NH。 绝缘种类 导体材料 内衬层 特征 铠装层 2. 2. 2 电缆的产品表示方法 YJY2226/35kV3300mm2 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。 YJLW0364/110kV1630mm2 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630mm2的电力电缆。 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。 2. 2. 2 电缆的产品表示方法 2. 3 电缆的结构 2.

7、3. 1 35kV及以下三芯电缆的结构 2. 3 电缆的结构电力电缆相关介绍说明课件电力电缆相关介绍说明课件2. 3. 2 高压单芯电缆的结构 2. 3. 2 高压单芯电缆的结构电力电缆相关介绍说明课件3 电缆基本试验方法及相关试验项目3. 1 电缆基本试验方法 为了检验和保证交联电缆的安装质量，在送电投运前对交联电缆进行耐压试验是十分必要。传统的直流耐压试验具有试验设备轻便、容量小等优点，对于油纸绝缘电缆应用效果很好。但长期的试验经验证明，对于聚乙烯和交联聚乙烯等橡塑绝缘电力电缆，直流耐压试验是不适用的。 国际大电网会议CIGRE WG 2109（高压挤包绝缘电缆试验）工作组曾对世界各国的电

8、缆制造商和电力公司进行了调查，组织并进行了相关模拟试验，进一步确认高压交联聚乙烯绝缘电力电缆采用直流耐压试验是不恰当的。 3 电缆基本试验方法及相关试验项目直流耐压其缺陷主要表现为以下三个方面： 直流耐压试验不能模拟交联电缆的实际运行工况。在直流电压下，电缆绝缘的电场分布取决于介质的体积电阻率；而在交流电压下，电场分布取决于介质的介电常数，特别是在电缆终端头、中间接头等电缆附件中的直流场强和交流场强分布完全不同，绝缘老化的机理也不相同。 在很多情况下，直流耐压试验无法像交流耐压试验那样可以迅速地检测出存在机械损伤等明显缺陷的交联电缆。如在电缆附件内，刀痕、应力锥安放错误等，即便在很高的直流电压

9、下也不能有效的发现缺陷。直流耐压其缺陷主要表现为以下三个方面： 由于交联电缆的在直流电压下会产生“记忆”效应，会积累单极性残余电荷，一旦电缆有了由于直流耐压试验引起的“记忆性”，则需要很长时间才能将直流偏压释放。电缆如果在直流残余电荷未完全释放之前投运，直流偏压便会叠加在交流电压的峰值上，使得电缆上的电压远远超过其额定电压，从而有可能导致电缆绝缘击穿。 所以直流耐压试验合格并不能保证在交流电压下不发生击穿，甚至出现过直流耐压合格后投人运行就发生故障的情况；另外，直流试验时发生击穿，但在交流电压作用下不一定会发生故障，造成不必要的绝缘击穿故障。 由于交联电缆的在直流电压下会产生“记忆” CIGR

10、E WG 2109工作组于1995年发布的文件已明确指出直流耐压试验对于交联电缆常常不能有效地检出缺陷，有时还会引起正常绝缘的击穿，同时还指出0.1Hz超低频（VLF）耐压或振荡波试验系统（OWTS）对检测交联电缆等挤包绝缘电缆主绝缘及附件绝缘缺陷的效果还是较差的。 由于交联电缆对地电容很大，在现场采用50Hz工频进行交流耐压的试验条件难以具备，但采用变频交流耐压条件还是具备的。CIGRE国际大电网工作会议21工作组的高压挤包绝缘电缆竣工验收试验建议导则建议试验电压频率范围为30300Hz；IEC 62067规定220500kV电缆敷设后只能做交流耐压试验。 CIGRE WG 2109工作组于1993. 1. 1 串联谐振 对于一定的电缆试品来说，其电容量 是一定的，所以可以调节频率，使得 ，此时试验回路发生谐振，会在电缆试品上产生比励磁变 T 输出电压高Q倍（Q为品质因数， ）的电压，以满足我们试验的需要。 3. 1. 1 串联谐振3. 1. 2 串并联谐振 当电缆试品较长、电容量 较大时，我们可在试品侧并联电抗器以补偿其电容量，如上图所示。此时试验回路中的角频率 ，n1。当n2时，3. 1. 2 串并联谐振 在被试交联电缆两端并联电抗器，以补偿被试电缆的部