电力电缆(power cable),用于传输和分配电能的电缆。常用于城市地下电网、发电站的引出线路、工矿企业的内部供电及过江、过海的水下输电线。在电力线路中,电缆所占的比重正逐渐增加。电力电缆是在电力系统的主于线路中用以传输和分配大功率电能的电缆产品,其中包括1-500KV以及以上各种电压等级,各种绝缘的电力电缆。
基本结构
电力电缆的基本结构由线芯(导体)、绝缘层、屏蔽层和保护层四部分组成。
线芯
线芯是电力电缆的导电部分,用来输送电能,是电力电缆的主要部分。
绝缘层
绝缘层是将线芯与大地以及不同相的线芯间在电气上彼此隔离,保证电能输送,是电力电缆结构中不可缺少的组成部分。
屏蔽层
15KV及以上的电力电缆一般都有导体屏蔽层和绝缘屏蔽层。
保护层
保护层的作用是保护电力电缆免受外界杂质和水分的侵入,以及防止外力直接损坏电力电缆。
分类
按电压等级分
按电压等级可分为中、低压电力电缆(35千伏及以下)、高压电缆(110千伏以上)、超高压电缆(275~800千伏)以及特高压电缆(1000千伏及以上)。此外,还可按电流制分为交流电缆和直流电缆。
按绝缘材料分
1、油浸纸绝缘电力电缆以油浸纸作绝缘的电力电缆。其应用历史最长。它安全可靠,使用寿命长,价格低廉。主要缺点是敷设受落差限制。自从开发出不滴流浸纸绝缘后,解决了落差限制问题,使油浸纸绝缘电缆得以继续广泛应用。
2、塑料绝缘电力电缆 绝缘层为挤压塑料的电力电缆。常用的塑料有聚氯乙烯、聚乙烯、交联聚乙烯。塑料电缆结构简单,制造加工方便,重量轻,敷设安装方便,不受敷设落差限制。因此广泛应用作中低压电缆,并有取代粘性浸渍油纸电缆的趋势。其最大缺点是存在树枝化击穿现象,这限制了它在更高电压的使用。
3、橡皮绝缘电力电缆 绝缘层为橡胶加上各种配合剂,经过充分混炼后挤包在导电线芯上,经过加温硫化而成。它柔软,富有弹性,适合于移动频繁、敷设弯曲半径小的场合。
常用作绝缘的胶料有天然胶-丁苯胶混合物,乙丙胶、丁基胶等。
按电压等级分
1、低压电缆:适用于固定敷设在交流50Hz,额定电压3kv及以下的输配电线路上作输送电能用。
2、中低压电缆:(一般指35KV及以下):聚氯乙烯绝缘电缆,聚乙烯绝缘电缆,交联聚乙烯绝缘电缆等。
3、高压电缆:(一般为110KV及以上):聚乙烯电缆和交联聚乙烯绝缘电缆等。
4、超高压电缆:(275~800千伏)。
5、特高压电缆:(1000千伏及以上)。
型号说明
电力电缆的型号
1.用汉语拼音第一个字母的大写表示绝缘种类、导体材料、内护层材料和结构特点。如用Z代表纸(zhi);L代表铝(lv);Q代表铅(qian);F代表分相(fen);ZR代表阻燃(zuran);NH代表耐火(naihuo)。
2.用数字表示外护层构成,有二位数字。无数字代表无铠装层,无外被层。第一位数字表示铠装,第二位数字表示外被,如粗钢丝铠装纤维外被表示为41。
3.电缆型号按电缆结构的排列一般依次序为:绝缘材料;导体材料;内护层;外护层。
4.电缆产品用型号、额定电压和规格表示。其方法是在型号后再加上说明额定电压、芯数和标称截面积的。
型号详细说明
(1) 类别:H——市内通信电缆
HP——配线电缆
HJ——局用电缆
(2)绝缘:Y——实心聚烯烃绝缘
YF——泡沫聚烯烃绝缘
YP——泡沫/实心皮聚烯烃绝缘
(3)内护层:A——涂塑铝带粘接屏蔽聚乙烯护套
S——铝,钢双层金属带屏蔽聚乙烯护套
V——聚氯乙烯护套
(4)特征:T——石油膏填充
G——高频隔离
C——自承式
(5)外护层:23——双层防腐钢带绕包销装聚乙烯外被层
33——单层细钢丝铠装聚乙烯被层
43——单层粗钢丝铠装聚乙烯被层
53——单层钢带皱纹纵包铠装聚乙烯外被层
553——双层钢带皱纹纵包铠装聚乙烯外被层
2) BV 铜芯聚氯乙烯绝缘电线;
BLV 铝芯聚氯乙烯绝缘电线;
BVV 铜芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套电线;
BLVV 铝芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套电线;
BVR 铜芯聚氯乙烯绝缘软线;
RV 铜芯聚氯乙烯绝缘安装软线;
RVB 铜芯聚氯乙烯绝缘平型连接线软线;
BVS 铜芯聚氯乙烯绝缘绞型软线;
RVV 铜芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套软线;
BYR 聚乙烯绝缘软电线;
BYVR 聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套软线;
RY 聚乙烯绝缘软线;
RYV 聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套软线
3)WD:无卤低烟型
ZR: 阻燃型
NH:耐火型
行业研究
优点
1占地少。一般埋设于土壤中或敷设于室内,沟道,隧道中,线间绝缘距离小,不用杆塔,占地少,基本不占地面上空间。
2可靠性高。受气候条件和周围环境影响小,传输性能稳定,可靠性高。
3具有向超高压,大容量发展的更为有利的条件,如低温,超导电力电缆等。
4分布电容较大。
5维护工作量少。
6电击可能性小。
防火防爆
发电厂、变电站及工矿企业都大量使用电力电缆,一旦电缆起火爆炸,将会引起严重火灾和停电事故,此外,电缆燃烧时产生大量浓烟和毒气,不仅污染环境,而且危及人的生命安全。为此,应注意电力电缆的防火。
防火措施
电缆防火措施
为了防止电缆火灾事故的发生,应采取以下预防措施:
(1)选用满足热稳定要求的电缆。选用的电缆,在正常情况下,能满足长期额定负荷的发热要求,在短路情况下,能满足短时热稳定,避免电缆过热起火。
(2)防止运行过负荷。电缆带负荷运行时,一般不超过额定负荷运行,若过负荷运行,应严格控制电缆的过负荷运行时间,以免过负荷发热使电缆起火。
(3)遵守电缆敷设的有关规定。电缆敷设时应尽量远离热源,避免与蒸汽管道平行或交叉布置,若平行或交叉,应保持规定的距离,并采取隔热措施,禁止电缆全线平行敷设在热管道的上边或下边;在有些管道的隧道或沟内,一般避免敷设电缆,如需敷设,应采取隔热措施;架空敷设的电缆,尤其是塑料、橡胶电缆,应有防止热管道等热影响的隔热措施;电缆敷设时,电缆之间、电缆与热力管道及其他管道之间、电缆与道路、铁路、建筑物等之间平行或交叉的距离应满足规程的规定;此外,电缆敷应留有波形余度,以防冬季电缆停止运行收缩产生过大拉力而损坏电缆绝缘。电缆转弯应保证最小的曲率半径,以防过度弯曲而损坏电缆绝缘;电缆隧道中应避免有接头,因电缆接头是电缆中绝缘最薄弱的地方,接头处容易发生电缆短路故障,当必须在隧道中安装中间接头时,应用耐火隔板将其与其他电缆隔开。以上电缆敷设有关规定对防止电缆过热、绝缘损伤起火均起有效作用。
(4)定期巡视检查。对电力电缆应定期巡视检查,定期测量电缆沟中的空气温度和电缆温度,特别是应做好大容量电力电缆和电缆接头盒温度的记录。通过检查及时发现并处理缺陷。
(5)严密封闭电缆孔、洞和设置防火门及隔墙。为了防止电缆火灾,必须将所有穿越墙壁、楼板、竖井、电缆沟而进入控制室、电缆夹层、控制柜、仪表柜、开关柜等处的电缆孔洞进行严密封闭(封闭严密、平整、美观、电缆勿受损伤) 。对较长的电缆隧道及其分叉道口应设置防火隔墙及隔火门。在正常情况下,电缆沟或洞上的门应关闭,这样,电缆一旦起火,可以隔离或限制燃烧范围,防止火势蔓延。
(6)剥去非直埋电缆外表黄麻外护层。直埋电缆外表有一层浸沥青之类的黄麻保护层,对直埋地中的电缆有保护作用,当直埋电缆进入电缆沟、隧道、竖井中时,其外表浸沥青之类的黄麻保护层应剥去,以减小火灾扩大的危险。同时,电缆沟上面的盖板应盖好,且盖板完整、坚固、电焊火渣不易掉入,减少发生电缆火灾的可能性。
(7)保持电缆隧道的清洁和适当通风。电缆隧道或沟道内应保持清洁,不许堆放垃圾和杂物,隧道及沟内的积水和积油应及时清除;在正常运行的情况下,电缆隧道和沟道应有适当的通风。
(8)保持电缆隧道或沟道有良好照明。电缆层、电缆隧道或沟道内的照明经常保持良好状态,并对需要上下的隧道和沟道口备有专用的梯子,以便于运行检查和电缆火灾的扑救。
(9)防止火种进入电缆沟内。在电缆附近进行明火作业时,应采取措施,防止火种进入沟内。
(10)定期进行检修和试验。按规程规定及电缆运行实际情况,对电缆应定期进行检修和试验,以便及时处理缺陷和发现潜伏故障,保证电缆安全运行和避免电缆火灾的发生。当进入电缆隧道或沟道内进行检修,试验工作时,应遵守《电业安全工作规程》的有关规定。
多层原因
电力电缆最外层一般为橡胶或橡胶合成套,这一层的作用一是绝缘,同时也起保护电缆不受伤害的作用。
电力电缆,又分高压还是低压电缆。如果是高压的,里面还会有一层类似树脂的填充物,这是起绝缘作用的,在高压电缆中,这层是绝缘的最重要部分。低压的没有这层东西,然后里面还会缠一些类似丝带一样的东西,这是为了固定住电缆每一芯,把中间的空隙填满。
屏蔽层,分两种情况,电力电缆的屏蔽层的作用有二:一是因为电力电缆通过的电流比较大,电流周围会产生磁场,为了不影响别的元件,所以加屏蔽层可以把这种电磁场屏蔽在电缆内;二是可以起到一定的接地保护作用,如果电缆芯线内发生破损,泄露出来的电流可以顺屏蔽层流如接地网,起到安全保护的作用。
控制电缆在很多地方,特别是计算机系统的控制电缆,这里的屏蔽层是用来屏蔽外来影响的,因为其本身电流很弱,非常怕外界的电磁场影响。
电力电缆的组成方式应该是:导电线芯、绝缘层、保护层组成的。详细分类(高压,低压就不说了):导电线芯、内半导层、绝缘层、外半导层、铜屏蔽、填充物、内衬层、双钢带保护层、外护层。这些部分组成!以上针对10kV电力电缆进行说明。