接触网设备结构-电缆

电缆电力电缆的结构第一章电缆的敷设第二章电缆接头与电缆护层的保护接地第三章电力电缆的结构电力电缆的结构根据中国铁路技术规程，高铁接触网电缆是交流单相27.5kV的额定电压，配电高压电缆是交流三相8.7/10kV额定电压。根据德国西门子等高铁供电系统设计技术标准，以上电压宜采用单芯电缆供电，以满足高铁牵引力和驱动电机载流量大的要求。中国高铁27.5kV接触网供电电缆，沪宁城际高铁常州铁路变电站。电力电缆的结构电力电缆的结构高铁供电电缆属于电力电缆的一种，主要承担着电能输配任务。高铁供电电缆应采用非磁性金属铠装层，不得选用未经非磁性有效处理的钢制电缆。由此在开通及建设中的高速铁路电力贯通线路均采用非磁铠装单芯铜芯电缆。绝缘层材料主要是交联聚乙烯XLPE，它是石油的下游产品，绝缘层是高铁电缆的核心层，起着将强电场的电缆导体线芯与电缆接地系统隔绝的作用。剖面图，高铁供电电缆27.5kV单芯交联供电电缆电力电缆的结构电力电缆的结构电力电缆的结构电力电缆的结构（一）导体：导体是电缆中具有传导电流特定功能的部件电缆导体材料及其性能（1）铜和铝电力电缆的结构电力电缆的结构（2）电缆导体有圆形、扇形、腰圆形和中空形电力电缆的结构电力电缆的结构（3）绞合导体经过挤压成为挤压的导体电力电缆的结构电力电缆的结构（二）绝缘层具有耐受电网电压的特定功能，主要有三种：（1）油纸绝缘（PILC）（2）挤包绝缘（XLPE）交联聚乙烯绝缘电力电缆的结构电力电缆的结构交联聚氯乙烯绝缘PVC电力电缆的结构电力电缆的结构聚乙烯电力电缆的结构电力电缆的结构乙丙橡胶EPR电力电缆的结构电力电缆的结构（3）压力电缆绝缘电力电缆的结构电力电缆的结构（三）屏蔽层（1）作用和结构作用：电阻率较低且较薄的半导电层，改善电缆绝缘内电力线 分布的一项措施；结构：分为导体屏蔽（内屏蔽）和绝缘屏蔽（外屏蔽）。电力电缆的结构电力电缆的结构（2）交联聚乙烯电缆（XLPE）屏蔽层结构特点采用挤包半导体屏蔽层；绝缘屏蔽层有可剥离屏蔽和粘结屏蔽两种；绝缘屏蔽外有金属屏蔽层。电力电缆的结构电力电缆的结构（四）护套（1）电缆护套的作用和结构作用：a、保护绝缘层不受水分及其他物质进入；b、承受安装及运输时的正常机械外力；c、使电缆不受机械损伤和各种环境运输影响；d、确保电缆绝缘的电器性能长期稳定。结构：取决于电缆的电压等级、绝缘材料和使用环境电力电缆的结构电力电缆的结构（2）电缆护套分类（3）内护层采用包阻水性能好的聚乙烯隔离套。金属铠装层采用非磁性双铝带铠装或铝丝铠装。外护套包裹在电缆护套外面，保护电缆免受机械损伤和腐蚀的保护层。外护套采用聚氯乙烯、阻燃聚氯乙烯、黑色线性低密度聚乙烯、黑色耐环境开裂线性低密度聚乙烯、黑色中、高密度聚乙烯或无卤低烟聚烯烃等护套料挤包，具体护套材料视温度、耐候、阻燃、低毒、防鼠防蚁等使用环境。金属护套：具有完全不透水性非金属（橡胶）护套：有一定透水性组合（综合）护套：透水性比塑料护套低按材料分电缆电力电缆的结构第一章电缆的敷设第二章电缆接头与电缆护层的保护接地第三章安装工艺电缆的敷设方式电缆的敷设01电缆的敷设电缆的敷设方式常用的电缆敷设方式：电缆拖车敷设、绞磨机牵引敷设、人工敷设。电缆的敷设电缆的敷设方式（1）电缆拖车敷设高铁电力电缆一般敷设于桥梁、路基两侧的电力电缆沟内，而在铁路线路两侧一般有施工便道，此种情况下，采用电缆拖车敷设电缆是最佳选择。电缆拖车由牵引车（一般为拖拉机）、拖车斗及固定在车斗上的电缆放线支架组成。电缆放线支架可为1组或3组。电缆拖车示意图如下：电缆的敷设电缆的敷设方式采用电缆拖车敷设电缆的施工方法及要求如下：将电缆拖车及电缆盘运抵至电缆敷设起点处；架设电缆盘，将要敷设的电缆盘（1盘或3盘）吊放到电缆拖车上，电缆盘要牢固固定在电缆拖车放线架上，电缆要从盘上引出；敷设电缆设指挥员1人，负责电缆敷设的统一指挥。放线前，先从盘上拉出一定长度作缓冲段，其端头固定在地面坚固物上。指挥员要与牵引车司机约定好信号，根据电缆敷设情况指挥车辆的开动、停止及运行速度。放线车开动后，1～2人在车上转动电缆盘，使其在敷设时保持动态平衡，车速与电缆展放速度作良好配合（车速约30m/min，即1.8km/h），电缆展放在地面上；电缆展施工完毕后，再用绳索将电缆人工吊拽至桥面或路基电缆槽内。电缆的敷设电缆的敷设方式（2）绞磨机牵引敷设方式采用绞磨机牵引是目前高铁电力最常用的一种电缆敷设方式，其适用范围比较广，受环境制约影响比较小，一般地段均可以采用此敷设方式。绞磨机牵引敷设示意图如下：电缆的敷设电缆的敷设方式采用绞磨机牵引敷设方法和要求如下：将电缆放线支架固定于电缆敷设起点处，将电缆盘架放在支架上，注意电缆头要从电缆盘上引出；将绞磨机牢固固定在电缆敷设终点处，将牵引电缆用的钢丝绳从绞磨机上展放至电缆敷设起点的电缆盘处；电缆的敷设电缆的敷设方式将电缆从盘上引出适当距离，并将电缆头与牵引钢丝绳连接，一定要连接牢固能承受一定的牵引力；开动绞磨机，徐徐收钢丝绳，2人沿电缆引出方向根据钢丝绳收的速度转动电缆盘；设作业人员跟随电缆前进，沿电缆前进方向在电缆下部摆放滑轮，尽量不让电缆与地面产生磨擦，在电缆路径的转弯处应设万向转向滑轮，并设专人防护。（3）人工敷设电缆方式人工敷设电缆的方式不受地形条件的限制，一般情况下均可采用，其不足点是投入人力大、敷设速度慢，总体效率不高，但在特殊条件下人工敷设有其自身的优点，困此在实际施工中也较常用，其方法示意图如下：电缆的敷设电缆的敷设方式采用人工敷设方法和要求如下：将电缆放线支架固定于电缆敷设起点处，将电缆盘架放在支架上，注意电缆头要从电缆盘上引出；将电缆从盘上引出适当距离，三至四人牵引电缆终端徐徐前进；在电缆支架处设作业人员3人以电缆抽出方向滚动电缆盘，减小对盘及电缆的牵引力；敷设人员跟随电缆引出长度加入（加入密度跟据电缆重量确定），沿线路每隔一定距离设通信指挥人员并及时以报话机通知电缆支架处及敷设人员电缆敷设状况；电缆拉出一段后，安排作业人员安放地滚滑轮，尽量防止电缆在地面上摩擦，损坏电缆外皮；参与电缆敷设的人员，必须有保证身体平衡的措施（比如，每人拿一木棒，用木棒支找平衡）。安装工艺电缆的敷设方式电缆的敷设01电缆的敷设安装工艺（1）槽道内电缆敷设电缆敷设前应及时清理电缆槽道内的杂物。电缆在槽道内呈蛇形敷设。要求桥梁两端和伸缩缝处的电缆应预留有松弛量，并在伸缩缝处粘贴相色标志。交流单芯电缆宜采用“品”字形敷设。贯通电缆蛇形敷设电缆的敷设安装工艺电缆下桥或下护坡宜采用钢槽或水泥槽进行防护。贯通电缆下桥防护电缆的敷设安装工艺钢质电缆槽混凝土电缆槽钢质电缆槽内部电缆固定方式贯通电缆贯通电缆下护坡防护电缆的敷设安装工艺直埋电缆埋设深度不应小于0.7米（电缆表面），当受条件限制时，应采取防止电缆受到损坏的措施。回填土应分层夯实。电缆扣槽防护电缆的敷设安装工艺直埋电缆在直线段每隔50-100米处、电缆接头处、转弯处、进入建筑物处、穿过公路、铁路的两侧及其他管道处，应设明显的方位标志或标桩。电缆标桩电缆的敷设安装工艺路基段电缆过电缆井时，需要进行防护、张贴相色标识。电缆在电缆井处的防护措施电缆过预留井时，采取橡胶垫防护并在两端粘贴相色带标志。电缆的敷设安装工艺（2）支架、桥架上电缆敷设电缆在支架上应分层排列，由上而下分别为：高压电力电缆、低压电力电缆、动力照明电缆、控制电缆。金属电缆支架必须可靠接地并做防腐处理。支架上电缆敷设电缆的敷设安装工艺（3）管道内电缆敷设金属管应做防腐处理。电缆管内径应大于电缆外径的1.5倍，电缆管内壁要光滑，管口无毛刺和尖角。交流单芯电缆严禁出入未分割磁路的钢管。管口处理后的钢管钢管管口出厂时已做处理，呈喇叭口状。电缆的敷设安装工艺电缆穿管敷设出入口应密封。电缆沟内管口处应悬挂电缆标识牌。保护管长度超过30米时，保护管内径不应小于所穿电缆外径的2.5倍。管道电缆封堵电缆电力电缆的结构第一章电缆的敷设第二章电缆接头与电缆护层的保护接地第三章电缆护层的保护接地电缆接头电缆接头与电缆护层的保护接地01电缆接头与电缆护层的保护接地电缆接头电缆终端头：是将电缆与其他电气设备连接的部件电缆中间头：是将两根电缆连接起来的部件终端头与中间头统称为电缆附件。电缆接头，按收缩工艺可分为热缩高压电缆终端头、冷缩高压电缆终端头。按国家标准电压分为1、10、35kV及以上高压电缆接头。电缆接头与电缆护层的保护接地电缆接头高铁供电电缆附件--电缆中间接头电缆接头与电缆护层的保护接地电缆护层的保护接地单芯电缆的线芯与金属屏蔽的关系，可看作一个变压器的初级绕组。当单芯电缆线芯通过电流时就会有磁力线交链铝包或金属屏蔽层，使它的两端出现感应电压。感应电压的大小与电缆线路的长度和流过导体的电流成正比，电缆很长时，护套上的感应电压叠加起来可达到危及人身安全的程度，在线路发生短路故障、遭受操作过电压或雷电冲击时，屏蔽上会形成很高的感应电压，甚至可能击穿护套绝缘。电缆接头与电缆护层的保护接地电缆护层的保护接地为了限制这些过电压,电缆金属护层常采用护套单端接地、交叉互联、护套两端接地、护套中点接地、电缆换位金属护套交叉互联等接地方式。单端接地:电缆线路长度<500m时，通常采用电缆金属护套在终端位置采用一端直接接地，另一端经非线性电阻保护器间接接地的连接方式。由于金属护套的其他部位对地绝缘，这样护套与地之间不构成回路。交叉互联:将电缆线路分成若干大段，每大段原则上分成长度相等的三小段，每小段之间以绝缘接头连接，绝缘接头处金属护套三相之间用同轴电缆经接地箱连接片进行换位连接，绝缘接头处的接地箱内装设一组护层保护器，每大段的两端护套分别互联接地。电缆接头与电缆护层的保护接地电缆护层的保护接地护套两端接地:电缆的金属护套两端直接接地。当电缆线路很短,传输功率较小时,金属护套上的感应电压极小,损耗不显著,对载流量影响不大。护套中点接地:实质为单端接地。电缆线路回路长度较长时,在电缆线路中间将金属护套接地,两端均对地绝缘并分别装设一组护层保护器。电缆换位金属护套交叉互联:在金属护套交叉互联的同时将三相电缆连续的进行换位。这样即使在不对称的水平排列三相电缆中，由于电缆每小段进行了换位，每