电力电缆概述讲解

• 聚乙烯电缆（PE）
4、聚氯乙烯电缆（PVC）
• 橡胶电缆（EPR）
2.按电压等级来分：
• 可分为低、中压电力电缆（35kV及以下），高压 电力电缆（110kV、220kV）和超高压电力电缆 （500kV）。
（二） 电缆线路的结构与型号
电缆线路的结构主要由电缆、电缆接头与封端 头、电缆支架与电缆夹等组成。
2 杆塔
• 杆塔是用来支持绝缘子和导线，使导线相互之 间、导线对杆塔和大地之间保持一定的距离 （挡距），以保证供电与人身安全。对应于不 同的电压等级，有一个技术经济上比较合理的 挡距，如0.4kV及以下为30～50m ，6～10kV为 40～100m ，35kV水泥杆为100～150m ，110～ 220kV铁塔为150～400m等。
• 图1-b中所示的单芯电缆，通常是塑料交联聚乙烯（XLPE）绝 缘介质电缆的典型结构，比图1-a中的结构多了内外半导电层和 石墨层，而金属屏蔽层一般为铜带，金属护套可能是钢带（丝）、 铝、铜或不锈钢等材质；
• 图1-c所示的三芯电缆是油浸纸绝缘介质电缆的典型结构，与图 1-a所示的单芯电缆结构基本相同；
环氧树脂中间头示意图
环氧树脂终端头示意图
3 低压电缆截面选择
• 低压电缆截面选择与高压电缆选择不同， 主要考虑电缆正常运行时的发热与电压 损失，并考虑故障时短时承受大电流所 引起的温升，故不再按经济电流密度选 择，而是按长时允许负荷电流初选截面， 再用正常运行允许电压损失和满足短路 热稳定的要求进行校验，所选电缆必须 满足上述所有条件。
• 3）多条电缆同沟敷设或相互交叉时，电缆外皮间的距离应符合 以下要求：
①电力电缆相互间或与控制电缆间的最小净距10kV及以下 为0.1m，10kV以上为0.25m；不同部门使用的电缆（包括通信 电缆）相互间为0.5m，如用电缆隔板隔开时，可降为0.1m，穿 入管中不作规定。
②电缆相互交叉时的最小净距为0.5m。电缆在交叉点前后 1m范围内，如用隔板隔开时，上述距离可降为0.25m，穿入管 内时不作规定。
导电率高、质轻价廉，但机械强度较小、 耐腐蚀性差，故多用于挡距不大的10kV 及以下的架空线路。
架空线路结构示意图
• 钢芯铝绞线（LGJ） 将多股铝线绕在
钢芯外层，铝导线 起载流作用，机械 载荷由钢芯与铝线 共同承担，使导线 的机械强度大为提 高，因而在10kV 以上的架空线路中 得到广泛应用
• 铝合金绞线（LHJ）
油浸纸滴干绝缘铅包电力电缆 可用于垂直或高落差处，敷设在室内、电缆
沟、隧道或土壤中，能承受机械压力，但不能承 受大的拉力。
电力电缆结构
③常用绝缘导线型
示意图
号及选择
塑料绝缘的绝缘性
能良好，价格低，
可节约橡胶和棉纱，
在室内敷设时常用。
常用塑料绝缘
线型号有：BLV
（BV），BLVV
（BVV），BVR。
• 横担的长度取决于线路电压的高低、挡 距的大小、安装方式和使用地点。主要 是保证在最困难条件下（如最大弧垂时 受风吹动）导线之间的绝缘要求。35kV 以下电力线路的线间最小距离见有关设 计手册。
4 绝缘子
• 绝缘子的作用是使导线之间、导线与大 地之间彼此绝缘。故绝缘子应具有良好 的绝缘性能和机械强度，并能承受各种 气象条件的变化而不破裂。线路绝缘子 主要有针式绝缘子、悬式绝缘子。
（5）敷设在电缆托架上，是厂区内电缆安装的新形式， 厂区内（尤其是发电厂或化工厂内）管线很多，建筑 电缆沟已很困难，又常常因为热管道的跑汽、跑水而 损伤电缆，因而在厂区内采取电缆托架架空安装来代 替电缆沟。
（6）架空安装，由于近年塑料电缆的发展，电缆的重 量减轻，把电缆吊挂在吊线上（或固定在杆塔上）的 方式逐渐得到应用。架空电缆和埋在地下的电缆相比， 易受外界的影响，不够美观，但建设费用较低。
• 电力电缆与架空线路相比有以下优点： （1）运行可靠，不受外界影响，不会像架空线路那
样，因风害、雷击、鸟害等造成断线、短路与接地等故障， 机械碰撞的机会也较小。
（2）不占地面和空间，电力电缆一般都敷设在地下， 不受路面、建筑物的影响，适合城市与工厂使用。
（3）供电安全，地下敷设，不会对人身造成各种危 害。
（三）电力电缆的安装敷 设 • 1. 电力电缆线路路径的选择
一条电力电缆线路在正常条件下运行，其寿命为40年~50年，且投资又 大。因而电力电缆线路路径的选择就极为重要。其路径的选择不仅与敷设时 投资的大小、施工的方便与否有关，而且与今后几十年电力电缆能否安全、 经济运行关系极大，决不可掉以轻心。
机械强度大、防腐性能好、导电性亦 好，可用于一般输配电线路。
• 铜绞线（TJ）
导电率高、机械强度大、耐腐蚀性能好， 是理想的导电材料。但为了节约用铜， 目前只限于有严重腐蚀的地区使用。
• 钢绞线（GJ）
机械强度高，但导电率差、易生锈、 集肤效应严重，故只适用于电流较小、 年利用小时低的线路及避雷线。
（4）运行维护工作量小，节省线路维护费用。 （5）不使用电杆，节约木材、钢材、水泥，同时使 市容美观整齐，交通方便。
（6）电力电缆的充电功率为电容性功率，有助于提 高线路功率因数。
（一）电力电缆的分类
1.按绝缘材料的不同可分为（常用）：
• 油浸纸绝缘电缆（PILC） 2、交联聚乙烯电缆 （XLPE）
• 1.2 经济 （1）尽可能选择最短距离，节约投资，减少线路损耗和发生事故的几率。 （2）还应结合未来规划及发展情况考虑路径，以减少总投资。
• 1.3 便于施工 （1）应尽量减少穿越各种管道、铁路、公路等设施和拐弯、迂回，以便于敷设。 （2）应考虑便于电缆的运输。 （3）当电力电缆线路采用隧道或排管敷设方式时，还应考虑以下几个方面： 1）应选择土质较好，地下水位低的路径，以免土质松软增加施工的困难或在运
2）减少对电缆的外力破坏和机械损伤。
3）消除因土壤中有害物质引起的保护层化学腐蚀。
4）检修或更换电缆迅速方便。
5）随时可以增放新电缆，而且不必掘开路面。
• （4）敷设在电缆排管内，当较多电缆通过市区街道时， 直埋对电缆压力大，又不适宜建造电缆沟和隧道，可 建造电缆排管，造价低于隧道，但又具有许多隧道的 优点，还不必考虑防火问题。
（3）安装在电缆隧道内，当在发电厂或变电站出 线电缆很多或并列敷设条数较多（如20~40条以上时） 的地区敷设电缆时，应考虑建造电缆隧道。
• 建造电缆隧道虽然建设时投资大、工期长、建筑材料耗 费多，而且带来通风、防火、防漏水等大量问题，但是 它具有以下优点：
1）大量地减少了电缆线路所占道路断面（走廊）。
1 电缆种类与结构
在输、配电线路中，目前常用的1～35kV电力电缆， 主要有铠装电缆与软电缆两大类。铠装电缆具有 高的机械强度，但不易弯曲，主要用于向固定及 半固定设备供电；软电缆轻便易弯曲，主要用于 向移动设备供电。
• 铠装电缆
• 软电缆
有五种典型结构，其结构示意图如图1所示：
图1-a. 单芯电缆I
• 2.2 电力电缆线路敷设的安全技术要求
（1）电缆直接敷设在地下的安全技术要求
1）电缆的埋设深度不应小于0.7m，通过 农田时埋设深度不小于1.2m。电缆周围应铺以 100mm的细土，在电缆上方100mm处盖上水泥 保护板，其宽度应超出电缆直径两侧各50mm。
2）电缆敷设在建筑物附近时，电缆外皮与 建筑物基础的距离不应小于0.6m（原则是考虑 电缆施工时不受建筑物的阻碍，也不影响建筑物 的结构）。
• 杆塔根据所用材料的不同可分为木杆、钢筋混 凝土杆和铁塔等三种。
• 杆塔按用途可划分为：直线杆、耐张杆、转角 杆、终端杆、特种杆（如分支杆、跨越杆、换 位杆等）。
Fra Baidu bibliotek
3 横担
• 横担的主要作用是固定绝缘子，并使各 导线相互之间保持一定的距离，防止风 吹或其他作用力产生摆动而造成相间短 路。目前使用的主要是铁横担、木横担、 瓷担等。
0.6/1kv三芯交联聚乙烯绝 缘阻燃电力电缆
0.6/1kv三芯交联聚乙烯绝 缘钢带铠装阻燃电力电缆
0.6/1kv三芯交联聚乙烯绝 缘钢丝铠装阻燃电力电缆
0.6/1kv四芯交联聚乙烯绝 缘钢带铠装阻燃电力电缆
2 电缆型号的选择 ①电力电缆的型号
②塑常料用型绝号缘及电选择力原电则 缆 结构简单，重量轻、抗酸碱、耐 腐蚀，敷设安装方便。 常用的有两种：聚氯乙烯绝缘及 护套电缆（已达10kV电压等级） 和交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套 电缆（已达110kV电压等级）。
第一节 电力线路概述
架空线路是指室外架设在电杆上用 于输送电能的线路。导线材质必须具有良 好的导电性、耐腐蚀性和机械强度。
一、 架空线路的结构与型号
架空线路由导线、电杆、横担、拉 线、绝缘子和线路金具等组成。
为了防雷，有些架空线还架设有避 雷线。
架空线路——裸线（钢芯铝绞线），铁塔，避雷线，接地，绝缘子，
• 图1-d所示的三芯电缆，多为塑料聚乙烯（PVC）绝缘介质和橡 皮绝缘介质电缆，一般为6kV以下低等级电缆典型结构，这样的 结构也有四芯电缆情况。
• 图1-e所示的三芯电缆，多为XLPE绝缘介质电缆的结构与图1-a 所示的单芯电缆基本相同。
• 分析五种电缆的典型构造，归总进来，电缆主要由五部分组成： 导体芯线、绝缘层、半导电层、金属屏蔽层、外护套层。
行中地基下沉损坏管道。 2）应选择已定型的道路，与市政规划一致，以免日后迁移造成浪费。 3）应选择在车行道的一侧或慢车道上，有较宽的人行道或绿化带时，力争在人
行道或绿化带下，这样可降低管道所承受的载荷和少穿越马路。 4）应选择比较直的路径，避免建设在迂回曲折的道路上，以利于少占道路的断
面和便于电缆的敷设。 5）应避免与其他管线的主干线在同一马路上，以减少交叉或相互干扰。 6）应结合电力系统的长远规划以及有利于架空线路的逐步转入地下，应按该地
电力电缆线路路径的选择，主要从安全、经济和便于施工三个方面考虑。 1.1 安全运行 （1）必须考虑电力电缆在投入运行后不致遭到各种损坏，如机械外力、 振动、摩擦、化学腐蚀、杂散电流和热影响等。 （2）电力电缆路径的选择应与未来的规划相结合，避免与规划发生冲 突，运行后再迁移，还要考虑今后的发展和负载的增长。 （3）在选择电力电缆线路路径时，应尽可能让电力电缆水平敷设，以 减少电力电缆的高度差。 （4）选择电力电缆线路路径时，还应考虑便于今后的运行维护和检修。
5 金具
• 用于连接、固定导线或固定绝缘子、横 担等的金属部件。常用的金具有：悬垂 线夹、耐张线夹、接续金具、联结金具、 保护金具等。
二、电力电缆
• 电力电缆同架空线路一样，也是输送和 分配电能的。在城镇居民密集的地方， 在高层建筑内及工厂厂区内部，或在其 他有腐蚀性气体和易燃、易爆的场所， 考虑到安全和市容美观的问题以及受地 理位置的限制，不宜架设甚至有些场所 规定不准架设架空线路时，就需要使用 电力电缆
区的最终容量考虑，一次投资、一次建成，不宜日后再进行扩建。
• 2 电力电缆线路的敷设方式及其要求 • 2.1 电力电缆线路的敷设方式
（1）直接埋设在地下，这是最通行和最经济的敷 设方法。
（2）敷设在电缆沟内，用于多条电缆的敷设。
电缆沟虽然当时投资比直埋较大，但其便于进行 温度监视和采取通风降温措施，改善其散热条件。另外， 电缆沟还具有便于电缆检修、新设、更换以及有利于防 止外力损伤和故障测寻、修复等优点。
电缆线路——导体 ，绝缘层，保护 覆盖层；受气候影响小，安全耐用
1 导线 • 架空导线架设在空中，要承受自重、风
压、冰雪荷载等机械力的作用和空气中 有害气体的侵蚀，同时还受温度变化的 影响，运行条件比较恶劣。因此，它们 的材料应有较高的机械强度和抗腐蚀能 力，而且导线要有良好的导电性能。导 线按结构分为单股线与多股绞线；按材 质分为铝（L）、钢（G）、铜（T）、铝 合金（HL）等类型。由于多股绞线优于 单股线，故架空导线多采用多股绞线。 • 铝绞线（LJ）
图1-b、单芯电缆II
图1-c 三芯
图1-d 三芯电缆II
电缆结构示意图
图1-e 三芯电缆III
• 图1中，导体芯线和绝缘层是必须的电缆组成部分，导体芯线的 材料通常为铜芯和多股铝芯，绝缘材料如上所述有四大类。
• 图1-a所示的单芯电缆是油浸纸绝缘介质电缆的典型结构，金属 屏蔽层为铅包，外护层由钢带和塑料材料等组成；