电力电缆课程课件

电力电缆高电压与绝缘技术专题7/6/202317/6/20232目录一、概述二、电力电缆的结构三、电缆附件四、交联聚乙烯电缆五、电缆的老化六、电缆的载流量7/6/20233一、概述

110kV及以上：输电系统35kV及以下：配电系统1.架空线路——裸线（钢芯铝绞线），铁塔，避雷线，接地，绝缘子。2.电缆线路——导体，绝缘层，保护覆盖层；受气候影响小，安全耐用。500kV交联电缆7/6/20234基本结构1.导电线芯表1（铜和铝线长度、电阻相等时，铝线重量为铜线的一半左右）多股导线扭绞而成——便于运输和辐射，可以弯曲.2.电缆护层7/6/202352.电缆护层——防水。

材料：铅包（柔软，耐腐蚀）或铝包护套。

护套外加强：钢带或钢丝铠装。

外护层：防腐场所

3.绝缘介质

10kV及以下：聚氯乙烯价格低、温度低。

35kV及以下：粘性浸渍的油纸绝缘、橡皮绝缘、塑料（聚氯乙烯、聚乙烯）绝缘

更高电压：多用充油、钢管油压或充气电缆。

交联聚乙烯（XLPE）：用途日增。7/6/20236电力电缆的分类

1、按结构特征

（1）统包型（10kV及以下）。

（2）分相型：分相屏蔽（10～35kV）。

（3）扁平型：一般用于较长的水下和海底电缆。

（4）自容型：护套内部有压力的电缆。

2、按敷设环境

（1）直埋式

（2）构架式

（3）水下敷设

7/6/2023710kV及以下：三芯统包型图34三芯统包型电缆1－导体线芯；2－填充；3－线芯绝缘；4－统包绝缘；5－铅包；6－沥青防腐层；7－铠装层8－沥青黄麻层7/6/20238

10kV及以上：屏蔽型或分相铅包型

图35三芯分相屏蔽型电缆1－导电线芯；2－线芯屏蔽；3－线芯绝缘；4－外屏蔽层；5－填料；6－扎紧带；7－金属外层；8－铠装层；9－外护套。7/6/20239

图36三芯分相铅包型电缆1－导电线芯；2－线芯屏蔽；3－线芯绝缘；4－外来蔽层；5－铅护套；6－填料；7－铠装层；8－外护套7/6/202310分相屏蔽型电缆结构紧凑，外径小，可节省金属护套和外扩层材料。分相铅(铝)包电缆电气性能稳定，但外径大，重量较大。这两种径向型电缆在结构上各有特点，与非径向的统包型电缆比较，虽然价格较贵优点：电缆线芯表面电场均匀，没有绝缘表面的切向应力，绝缘性能较好。适用于较高电压等级的电缆；单相故障不易转化为相间故障，使维修更快、更方便。

7/6/2023113、按绝缘材料性质分（1）油纸绝缘电缆粘性浸渍纸绝缘电缆不滴流浸渍纸绝缘电缆（2）塑料绝缘电缆（1）聚氯乙烯绝缘电缆：工艺性能好，化学稳定性髙，非延燃性，生产效率髙，价格低廉，敷设维护简单。7/6/202312聚乙棋烯绝古缘电撞缆：宅有良与好的么介电量性能延；绝检缘电盲阻髙底；工青艺性晓能好戏，易肝于加膊工，串耐湿鹅性好步，比瘦重小痒。工抗电伐晕及射耐热盆性能奥较差奖，受惧热易恳变形什或开高裂。交联奖聚乙且烯绝蹈缘电肉缆：鸟电气委性能伍好，爬击穿以场强帝度很辆高，稳绝缘红电阻斗髙。鹿有较近高的乓耐热忠性和秘耐老韵化性雅，允乌许工退作温谜度高旋，载屿流量器大，步适宜水于髙餐落差戴与垂亿直敷岸设。（3）橡历胶绝傲缘电辉缆6/险30商/2马02召313二、待电力酒电缆汤的结鸡构（一箭）晕纸就绝缘刮电缆柏1遵、粘烛性绝珍缘电择缆裂适攀用于压35旺KV训及以借下，把在光敬亮油脾中加挠入松适香制镰成粘论性浸搅渍剂喂。在动较高熔浸渍曲温度锯时具泡有较欲低的箱粘度谅保证罢了对惹纸层皆的完嫁善浸勿渍。法正常相温度造时粘薪度大守，电冰缆弯蒸曲时访仍具庆有纸筹层间棍相对当位移病。浸渍预电缆敢的热境膨胀衬系数纳比其轻它材耐料要五大，体容易血形成会空隙捞——洁局部冷放电6/圆30屡/2盼02势314敷设徐在较悦大落口差时树，浸诵渍剂凭下流墨——偶电缆而护套粘胀裂巨，上么部更挡多空肌隙。唯更大义落差信时宜嚷改用曾塑料劳电缆逢或不压淌流索电缆图1科：粘布性浸念渍总坡包绝倾缘型祖电缆批结构益（1谈0k惑V及估以下恶）1－早载流下芯；尾2－稍相绝天缘；吓3－搁带绝茂缘；陪4－融金属剑护层牙；5挡－铠阴甲图2山：粘厌性浸瓜渍分着向铅易包型座电缆将结构雁（3努5k冤V及俭以下锁）1以－载衬流芯充；2汪－半陶导体雪屏蔽设；3嚷－绝施缘层绵；4链－分扭相铅抚包；魂5－楚铠甲6/蚕30核/2尽02陈315（二伞）充缺油电密缆扎1、宽自容觉式充养油电遭缆图3拾：自份容式唇充油眨电缆1－挎油道旦；2劲－导征电线航芯；陈3－辜绝缘袍；4存－屏趣蔽；冠5－推护套缩慧；6逗－铠束甲；蒙7－去外护毫层图4壳：油网浸电没缆纸汉的电扩气强度捕与纸联带厚灯度的酬关系1－嘱冲击斧电压队；2释－工谷频电邻压6/范30外/2值02醉316高压尘电缆担油粘摇度较市小可斩以及横时补能充。僵压力爱箱确弟保绝赵缘。零低油右压（崇0.皆6M却Pa离以下隙）。凑国产附11笔0、常22监0、触33映0k习V低锄油压屈自容哪式电秀缆的晴绝缘闻厚度变为1鉴0、宗18椒、2壁5m此m。勉2领）钢六管充义油电削缆钢管轻内有构三根辣单芯圣屏蔽昂电缆万，屏礼蔽外驰包有寇铜带心，管壳内充宫有1页.5磨MP哲a左险右的岁油压婚。优点疼：机巷械强储度高蝴，油祝压高鞭，电驱气性岗能易攀保证妄；图5磨钢诱管充鸡油电伸缆1－旗载流犹芯；碰2－莫屏蔽井；3堂－绝肢缘层婆；4锦－屏摆蔽；猾5－烧半圆醋形滑遣丝；术6－肯钢管仍；7已－防饿护层6/患30斑/2米02疤317（三雁）充倡气电欧缆政1、博纸绝等缘充遮气电堤缆博附属披设备侮简单其，无条液体党静压暂力—樱—髙仓落差筑处。羊充遵气电概缆的健许用颂场强挤低于联充油善电缆笑。祝高压谋力充绞气电轰缆少嗽见。2、仙管道呈充气宫电缆创（G家IC遣）特点吴：电润容小惯、介译质损蒜耗低赢、散纤热性递能好籍。6/呆30险/2后02锦318缺点际：一视相发平生故悄障可匠能影丸响另股两相业。国外拿超高浩压充股油电网缆也揪多采吐用自瓜容式拳或钢劝管式。6/烤30减/2胆02忠319（四东）川电淹力电但缆的捡许用由场强辟1烘、电王场分叨布单芯疗电缆缓及分鸦相铅狂包的杠三芯列电缆毫（导瓦体光迁滑）美——赔电场母为圆烦轴圆少柱体列电场拢。导线蒙线芯累有多亿根导术线绞哑合—磁—最熄大场苹强比卸圆柱堡表面未的髙轰30殊％。6/帆30洗/2击02掩320对层菠式绝偏缘来湾说，欢电场汤法向长分量隆高，客将使角滑闪斯放电岔容易春出现裁。——截10塑kV以上北的三锻芯电册缆就拾改用示分唤相铅愁包（岁或屏傻蔽）值结构绳，使电畅力线腾全与谷绝缘浑层互筐相好垂直跳。电缆滋绝缘晚层较扒厚时剃，分每阶绝臭缘降电低场聪强。柜电场意分布岂取决北于介手电常肺数，兵靠近烘线芯桨处采鸭用介话电常腾数大毅的介慰质6/徒30狐/2碑02选321第n犯层的倾最大池场强2、卫许用翁场强肚的选律取（1疤）交淡流电旷缆（溪油纸炒）其绝跳缘老舟化的很主要麻原因隶是局发部放秩电6/浮30屋/2启02弊322发生汉局部窄放电岂（线暖芯附关近的剪油隙洁或气撤隙）持续猾地强胖烈放五电，里气隙呼扩大扮；放葡电尖朴端深陡入绝娇缘内什部，球电场杆畸变坟，放桌电成滋滑闪央放电会。措施黑：关灯键是饶要设疑法提档高局膜部放呼电电释压。盛如采央用分加阶绝辰缘、恩绝缘寄层内界外包笋半导辉电纸惯等来捡改善赞电场车分布赚，如贝提高蒸压力凯以提直高局质部放能电电蓬压。6/仇30古/2葛02炼323图6蒸：辞缠两包绝禽缘中筝形成肾树枝详状示飞意图繁(亿a)芬近线水芯处纤局部舒放电协，(开b)南深入耕绝缘茄，畸堵变电潜场；纷(c近)开杆始滑瓜闪放钉电（建粗线牛为放壳电路倾径，负虚线岭为电良力线只）6/点30辟/2萝02额324表3煮：油需纸电工缆的误工作绳场强6/虎30呈/2屑02旬325图7傲：野工猜频下裙油纸登绝缘华局部猫放电泰起稍始场护强与市纸带惭厚度江及压乖力的杨关系购油塔压:确l一畜1.递5M川Pa棕;2赢一1锈.0阻MP难a;纳3畅－0劳.1润MP技a；福气隔压：滩4－罗3.释0M萌Pa厚；5妻－2斩.0第MP点a；爆6－马1.蛛5M水Pa宵；7扩－1至.0泉MP僚a；吴8－圾0.陶5M慎Pa屯；9第－0需.2室5M各Pa6/夏30沿/2蕉02稼326表4河电缆冬绝缘挺在各姐种电颗压下时的击总穿场扎强单位丹:K麻v/利mm6/竞30瘦/2灿02继327（3硬）交纲流电泡缆（澡塑料额）决定本因素荣是树粱枝化研放电值问题失：电树叨枝，徒导体楚有尖芹状突头出物贱或分占界面发上有行气隙沃，局蚀部放劲电引缘瑞起。电化痛学树仆枝，两水、饺硫化哨物等萍脏物砍导致漫。表5扬国奋外高剃压塑牲料电众缆举含例6/弹30辨/2推02矩328（2）嚼直流恨电缆填绝知缘强贩度高屡：亏——败局部离放电券远不断如交复流下休严重锁，因劈燕而直废流下筛击穿件场强座很高否，其划击穿衫场强迟近于震短脉多冲下救的数脆值；模——超低粘陆度油鉴浸纸御(充惕油电渡缆)化与粘汇性浸犬渍绝加缘的鞠击穿禾场强甚的差浓别也撞不象果交流另下那们样显亚著。员施哨加同疼样的独场强饲值，窄则直浓流下丧的寿获命要步比交漠流下访的长袍得多孝。叼按用顿于工述35炸kV磁系统添设计者的粘搭性电碰缆几侍乎可堂用于多直流屋11硬0k蚊V系临统。6/拉30帅/2我02旨329油浸光纸绝掀缘电印缆自放18揪90挠年问廉世以册来，泪已有鉴一百剑多年穗的悠掘久历窑史，裳其系扮列与诉规格跟最完凤善。馅已广惠泛应竿用于解33研0k馋V及专以下草电压祝等级扯的输述配电趋线路党中，愈并已立研制愿出5欣00槐一7水50依kV测的超章高压费电缆屈。这种服电缆袍的特果点是违：耐金电强伶度高太，介林电性规能稳传定；社寿命枯较长饱；热危稳定夏性好换；载扶流量要大；半材料枣资源野丰富案；价衣格便泛宜。证缺点坟是；侦不适现于高绕落差蝴敷设扩；制喷造工照艺较默为复钳杂；赶生产敏周期凭长；赏电缆坛头制采作技鞋术比佳较复既杂等钩。6/赢30期/2蜂02辫3306/远30的/2日02捕331四、惠交联哭聚乙驱烯（船XL逢PE杀）电石缆由聚苏乙烯银(P猴E)酱加入疼交联驴剂挤救出成抹形聚乙她烯绝元缘（哗热可侧塑性信）电单缆通禽过较允大的肢电流旦时，凡绝缘链会熔条化变绍形。交联察聚乙窃烯（跨XL劝PE规）—心—聚按乙烯辰分子档间交晒联形断成网眨状结锡构，货改善寻了耐弓热变转形性芬能、挥耐老驴化性值能和鉴机械恋性能当。交联麻的物冻理方隆法—若—辐词射法要，去掩除聚姨乙烯深分子旬中的屠氢原而子，爱使碳孤一碳焰链合半，分惭子间氏进行糟交联醉。（垂不经般济）化学幼交联穿——记在聚孔乙烯禽中加筹入少锤量的滔有机或过氧独化物混，借登助于极过氧稿化物劈燕受热捕分解较，产盗生游受离基电，游循离基符能与海聚乙携烯中舒的氢厉原子证结合忍、失绸去氢倾原子曲的聚婶乙烯饱分子蔽间就订联合孕起来婆。6/恢30钩/2燃02源332图2墨6武交联缸电缆泡分子鸭结构李(贫a)叹PE摔电缆安(b针)X狼LP招E电削缆6/主30炸/2骡02胡333图4芽1初0.产6/属1k财v三贴芯交魄联聚乘乙烯服绝缘慈阻燃梅电力任电缆6/锋30增/2尊02缓334图4锄2犹0.旁6/跪1k锅v三渡芯交扰联聚帅乙烯比绝缘击钢带会铠装察阻燃挂电力芳电缆图4咸3肌0.左6/中1k翅v三蛋芯交械联聚不乙烯馒绝缘遍钢丝江铠装合阻燃必电力贷电缆6/塌30睁/2数02绩335图4敞4抱0膨.6躲/1灿kv局四芯命交联誓聚乙妙烯绝毁缘钢秀带铠户装阻哈燃电仔力电勾缆6/幕30民/2基02刺336（一清）优薪点与油象纸电螺缆相隶比，炕具有滨结构甘简单斧，制护造周卖期短馒，工内作温渣度高万，无隔油，坛敷设碍高差责不限县，运下行可哀靠，档质量碌轻，拳安装予、维店护简萍单和愿输电担损耗笛小等傅优点庸。由于杂耐热库性和肺机械龙性较撞好，皆传输贿容量孙大，犹不仅落适用洪于中渔低压矩，而葛且还绝可以勾应用勉到高戏压和风超高暴压系托统中夺。交联瞎聚乙彻烯绝牛缘电差缆不截仅在萍中低堡压范辱围内维能代世替传渡统的俘油纸目绝缘生电缆烤，而碧且在袍高压安或超熊高乐镜等级浪上可抖与自题容式净充油招电缆搬相竞幻玉争。6/姻30拿/2晋02烧337表7毅交联邻聚乙访烯绝色缘与腾其它旱绝缘匙材料欧的性话能对是比6/环30排/2骄02告338图2哗5筋交匀联电侧缆热乔变形抗张习硬度睛与温浪度的巧关系(a滑)热淘度形那与温店度(b秋)抗北张硬脾度与惕温度6/水30锁/2移02遮339表8趁较制早开赔发交固联聚赌乙烯睡电力勾电缆草公司狼的开远发简击况6/励30价/2匹02葬3406/芬30临/2趋02挣341(1抵)游节离放葵电老侮化从材列料不令连续锯点或签界面择引发雹出来课的，主在绝宋缘层盏与屏躲蔽层颂的空跑隙产年生游鱼离放消电（秒仅在搬电缆这内部预有缺若陷时聋才会啦发生此）。(2淹)树胀老化电树淹——形是在蒙局部号高电绞场(膀绝缘钉与内衫半导话电层尿的界险面等六)作离用下膨，某弯些缺拿陷在恩绝缘涨层中讯呈现渐树枝煌状伸似展，满管壁摆上有蔬交联停聚乙冶烯因痕放电沸而分百解产值生的漆碳粒鸭痕迹浇，最伶终导搞致绝好缘击债穿。（二勒）交叔联聚佩乙烯拨电缆理的老昼化那1、钟电气壁方面6/旋30侨/2睡02胖342图3崖7文电熄树枝6/乳30驼/2原02信343水树衔——折分为填从导塑体的爆内半校导电轰层上厚产生述的内耕导水粘树（拳危害到最大毁）、缩慧从绝添缘的警外半懂导电及层产悼生的络外导刑水树梅、从柴绝缘谨层中弓空隙串等产迟生的在蝴蝶忘结形金水树稀3类召。在胆比引那发电昼树枝标低得乏多的白电场鹊强度卫下即四可发茶生。屈树枝联管有非的大风体不都连续录，内蹈聚凝议有水只分，提主干症树枝齐较钮峰，分亲枝多估而且覆密集图2博8胳电缠绿绕缘您层中犹产生止水树慰的位粗量1—饺内导昆水树德；2敢—外梅导水搅树；悄3一钻蝴蝶邻结型经水树6/迎30预/2搜02稿344已弄拳清楚艳的水盆树的肠形成智与发拐展机龙理和状现象蹲有：(1井)在仁水和非电场窗同时森存在眨的条拌件下加发生发水树俗。(2贯)水骨树是坝由直捕径为强数微方米的否水填瓶满的境空隙驼群所野组成叙的。(3逗)即捧使在义比较皇低的堆电场搏下也可能发幸生水让树。(4办)绝友缘中狡的杂跃质、逼半导贼电层讨的缺扶陷、渠空隙增等高便电场住处，识是水锹树引弓发的役起点医。(5遭)水衔树在细直流菠电压茶作用起下难催于产薄生，通但在件交流太电压取作用调下较据易产较生，异高频在电压锣也能完促进搁水树条的发臭生。(6初)在核高温词水中规(例唱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