电力电缆设计原理(电缆设计)
电力工程设计手册 21 电缆输电线路设计
电力工程设计手册 21 电缆输电线路设计一、概述电力工程设计手册 21 电缆输电线路设计是针对电力系统中的输电线路设计所做的专业指导。
在电力系统中,输电线路的设计非常重要,它直接关系到电力的传输效率、安全性以及经济性。
本文将围绕电力工程设计手册 21 中的电缆输电线路设计展开讨论,并深入探讨该设计手册中涉及的主要原理、方法和技术。
二、基本原理1. 电缆输电线路的基本概念电缆输电线路是指利用电缆进行电力传输的方式。
与传统的架空输电线路相比,电缆输电线路可以减少对土地的占用,减少对自然环境的破坏,同时也可以提高输电线路的安全性和可靠性。
在进行电缆输电线路设计时,需要充分考虑其特点和优势,合理选择电缆类型、敷设方式等参数。
2. 电缆输电线路的设计原则在电力工程设计手册 21 中,对于电缆输电线路的设计原则进行了详细的阐述,主要包括输电线路的选线原则、电缆容量计算方法、敷设方式选择等方面的内容。
设计人员需要按照这些原则进行设计,以保证电缆输电线路的安全、稳定、经济。
三、设计方法1. 电缆选择在进行电缆输电线路设计时,首先需要根据输电线路的工作电压、负载情况、敷设环境等因素来选择合适的电缆类型。
电力工程设计手册 21 中对主要的电缆类型进行了介绍和比较,设计人员可以根据具体情况进行选择。
2. 电缆容量计算电缆的容量计算是电缆输电线路设计的关键环节之一。
合理的电缆容量计算可以保证输电线路的安全运行,并且可以避免因电缆容量不足而导致的线路过载等问题。
设计人员在进行电缆容量计算时,需要充分考虑电缆的散热、负载特性、环境温度等因素。
3. 敷设方式选择在进行电缆输电线路设计时,敷设方式的选择对于线路的输电效率和经济性有着重要影响。
根据电力工程设计手册 21 的指导,设计人员需要综合考虑输电线路的敷设环境、工程造价、维护便捷性等因素来选择合适的敷设方式。
四、个人观点电缆输电线路设计是电力系统中一个重要的技术环节,而电力工程设计手册 21 提供了系统全面的指导,可以帮助设计人员更好地开展电缆输电线路设计工作。
电缆的工作原理
电缆的工作原理电缆是一种用于传输电力或信号的导线,通常由多股细小的金属线或光纤组成。
它在现代社会中起着非常重要的作用,广泛应用于建筑、通信、能源等领域。
那么,电缆是如何工作的呢?接下来,我们将深入探讨电缆的工作原理。
首先,我们来了解一下电缆的结构。
电缆通常由导体、绝缘层、护套和其他附属部件组成。
导体是电缆的核心部分,它由铜、铝等导电材料制成,用于传输电流。
绝缘层的作用是阻止电流泄漏和电缆之间的短路,通常采用聚乙烯、聚氯乙烯等绝缘材料。
护套则用于保护电缆免受外部环境的影响,增强电缆的耐磨性和耐腐蚀性。
在一些特殊的电缆中,还会添加屏蔽层、阻燃层等附属部件,以满足不同的使用需求。
其次,我们来了解电缆的工作原理。
当电流通过导体时,导体内部的自由电子会受到电场力的作用而移动,形成电流。
在直流电缆中,电流的传输主要依靠电子的漂移运动;而在交流电缆中,由于电流的频繁变化,自由电子会产生来回摆动,形成交流电流。
绝缘层的作用是阻止电流泄漏,保证电流沿着导体的路径传输。
护套则保护电缆免受外部环境的影响,确保电缆的正常工作。
除了传输电力之外,电缆还可以传输信号。
在通信领域,光纤电缆被广泛应用于传输高速、大容量的数据信号。
光纤电缆利用光的全反射原理,将光信号沿着光纤传输,从而实现信号的传输和通讯。
光纤电缆具有传输速度快、抗干扰能力强等优点,因此在现代通信网络中占据重要地位。
总的来说,电缆的工作原理是利用导体传输电流或光信号,通过绝缘层和护套保证信号的正常传输,从而实现电力传输和信号传输的功能。
随着科学技术的不断发展,电缆的种类和应用范围也在不断扩大,对于推动社会进步和促进经济发展起着重要作用。
综上所述,电缆作为现代社会中不可或缺的一部分,其工作原理涉及到电流传输和信号传输等方面。
通过对电缆结构和工作原理的深入了解,我们可以更好地应用和维护电缆,为社会发展和生活提供更多便利。
希望本文能够帮助读者更好地理解电缆的工作原理,促进电缆技术的进步和发展。
电缆工艺技术原理
电缆工艺技术原理电缆工艺技术原理是指制造电缆所采用的一系列技术和方法,旨在保证电缆结构的合理性、性能的稳定性和工艺的可靠性。
本文将介绍电缆工艺技术原理的主要内容,包括电缆制造的原材料选择、绝缘层和护套材料的选择、电缆生产过程的主要工艺等。
首先,电缆制造的原材料选择是电缆工艺技术的基础。
电缆的导体主要是铜或铝,其选择应考虑电导率、拉伸强度和耐腐蚀性等因素。
绝缘层主要采用聚乙烯、交联聚乙烯、交联聚丙烯等材料,其选择应考虑绝缘电阻、绝缘强度、耐热性和耐候性等因素。
护套材料主要有聚氯乙烯、聚乙烯、交联聚乙烯等,其选择应考虑机械强度、耐热性、耐候性和耐化学腐蚀性等因素。
其次,绝缘层和护套材料的选择是保证电缆性能稳定的关键。
绝缘层主要是为了隔离导体和地面或其他导体之间的介质,防止漏电和电压损耗。
护套材料主要是为了保护电缆免受机械损伤,防止外部介质的侵蚀。
不同种类的电缆根据使用环境和要求选择不同的绝缘层和护套材料,以满足其特定的工作条件。
电缆生产过程的主要工艺包括导体预处理、绝缘层和护套挤出、致密化和交联等。
导体预处理主要是对导体表面进行清洁和处理,确保导体表面的平整度和光洁度。
绝缘层和护套挤出是将选定的材料挤压到导体上,形成均匀的绝缘层和护套。
致密化是将挤出的绝缘层和护套经过冷却和压缩处理,使其更加致密、均匀。
交联是对绝缘层和护套材料进行化学或物理交联处理,提高其耐热性、绝缘强度和耐候性。
电缆工艺技术原理的核心是通过合理的选择材料和采用适当的工艺方法,确保电缆的性能稳定和可靠。
电缆的设计和制造需要考虑多种因素,如电力传输能力、机械强度、热稳定性、耐候性和环境适应性等。
在电缆工艺技术原理的指导下,可以生产出符合不同使用条件和要求的电缆产品,满足社会和工业对电能传输的需求。
总之,电缆工艺技术原理对于电缆制造的过程和品质具有重要的影响。
通过合理的原材料选择、绝缘层和护套材料的选择以及相关的工艺流程,可以制造出稳定可靠的电缆产品,满足不同使用环境和要求的电力传输需求。
电力电缆设计原理
电力电缆设计原理
电力电缆是传输电力的一种重要设备,其设计原理主要包括导体选择、绝缘材料选择、屏蔽设计以及绝缘电阻等方面。
首先,导体选择是电力电缆设计的重要环节。
导体应具有良好的导电
性能,以减小电阻损耗。
常见的电力电缆导体材料主要有铜和铝。
铜导体
具有导电性好、高温耐性好的特点,但价格较高;铝导体价格较低,但导
电性能较差,需采用较大的截面积以达到相同的传输能力。
其次,绝缘材料选择对电力电缆的性能具有重要影响。
绝缘材料应具
有优异的绝缘性能,以防止电力在输送过程中的漏电和外界的干扰。
常见
的绝缘材料有聚氯乙烯(PVC)、交联聚乙烯(XLPE)、橡胶等。
XLPE具
有良好的电气性能、耐热性和耐老化性能,是目前主要采用的绝缘材料。
屏蔽设计是防止电磁干扰和外界干扰的关键因素。
电力电缆中常将金
属屏蔽层用于包裹在导体和绝缘层之间,其主要功能是屏蔽来自外界的干
扰电场和磁场。
金属屏蔽层可以采用铝箔包裹或铜带编织等方式实现。
绝缘电阻是评估电力电缆绝缘质量的重要指标之一、绝缘电阻是指在
特定的温度和湿度条件下,在两个绝缘体表面之间施加直流电压时,测定
其直流电阻的能力。
绝缘电阻较大意味着绝缘材料的性能更好,可以更好
地保护导体不被干扰。
因此,在电力电缆的设计中,对绝缘电阻的测试和
评估至关重要。
综上所述,电力电缆的设计原理主要包括导体选择、绝缘材料选择、
屏蔽设计以及绝缘电阻等方面。
通过合理的设计,可以提高电力电缆的传
输效率和可靠性,确保电力的稳定传输。
电缆电力电缆
电缆电力电缆1. 介绍电力电缆是一种用于输送电能的导线,通常由一个或多个绝缘层和导体组成。
它们在电力系统中起着至关重要的作用,用于将发电厂产生的电能输送到各个用户。
2. 电缆的组成一个典型的电力电缆由以下几个部分组成: - 导体:通常由铜或铝制成,用于传输电流。
- 绝缘层:包裹在导体周围,用于阻止电流泄漏或接触其他物体。
- 护套:位于绝缘层外部,用于保护绝缘层免受机械损坏或环境影响。
- 屏蔽层:有时会在绝缘层和护套之间添加屏蔽层,以减少外界干扰。
3. 不同类型的电力电缆根据其特定用途和设计,电力电缆可以分为多种类型。
以下是几种常见的类型: - 低压电缆:用于低压输配电网络,通常在建筑物内部使用。
- 中压电缆:适用于城市配网和工业设施,用于输送中等电压的电能。
- 高压电缆:主要用于输送高压电能,例如从发电站到变电站。
- 光缆:用于传输光信号的电缆,广泛应用于通信领域。
4. 电缆的安装和维护正确的安装和维护是确保电力电缆长期稳定运行的关键。
以下是一些常见的安装和维护步骤: - 安装前的准备工作:在安装之前,需要进行地质勘探、土壤测试和路径规划等工作。
这有助于确定最佳布线方案,并确保地下环境适合安装电缆。
- 安装过程:在安装过程中,需要使用适当的工具和设备将电缆埋入地下或固定在支架上。
特别注意避免损坏导体或绝缘层。
- 维护和检修:定期检查电力电缆以确保其正常运行。
这包括检查绝缘层是否完好、护套是否受损以及是否有任何潜在故障。
5. 电力电缆的应用电力电缆广泛应用于各个领域,包括: - 发电厂和变电站:用于将发电厂产生的电能输送到变电站,然后再分配给不同的用户。
- 工业领域:用于驱动各种机械设备和工业生产线。
- 建筑物:用于室内和室外的配电系统,以供应建筑物内的电能需求。
- 交通运输:用于铁路、地铁和隧道等交通设施中的供电系统。
6. 未来发展趋势随着能源需求的增长和技术的进步,电力电缆行业也在不断发展。
10kv电缆原理
10kV电缆原理1. 电缆的基本概念和结构电缆是一种用于传输电能或信号的电气设备,它由一个或多个绝缘导体、绝缘材料和外护套组成。
10kV电缆是一种额定电压为10千伏的电缆,主要用于输送高压电能。
10kV电缆主要由以下几个部分组成:1.导体:导体是电缆中用于传输电能的部分,通常由铜或铝制成。
它具有良好的导电性能和机械强度。
2.绝缘层:绝缘层是用于隔离导体和外护套的部分,以防止电能泄露和短路。
常见的绝缘材料包括聚乙烯、交联聚乙烯和橡胶等。
3.绝缘层外护套:绝缘层外护套是用于保护绝缘层的部分,防止外界物质对电缆的侵蚀。
它通常由聚氯乙烯或聚乙烯等材料制成。
4.金属护套:金属护套是用于保护电缆免受机械损坏和电磁干扰的部分。
常见的金属护套材料有铝合金和钢带等。
5.外护套:外护套是电缆最外层的保护层,用于防止电缆受到外界环境的损害。
它通常由聚氯乙烯或聚乙烯等材料制成。
2. 10kV电缆的工作原理10kV电缆的工作原理是通过导体中的电流传输电能。
当电缆接通电源时,电源中的电压驱动电流通过导体流动,从而将电能传输到负载端。
具体来说,电缆的工作原理可以分为以下几个步骤:1.电源供电:电源将电能输送到电缆的一端。
2.电流传输:电源中的电压驱动电流通过导体流动。
导体的良好导电性能使得电流可以顺利通过。
3.绝缘层隔离:绝缘层将导体和外护套隔离开来,防止电能泄露和短路。
4.金属护套屏蔽:金属护套可以屏蔽外界的电磁干扰,保证电缆的传输质量。
5.绝缘层外护套保护:绝缘层外护套可以防止外界物质对电缆的侵蚀,延长电缆的使用寿命。
6.电能到达负载端:电能通过电缆传输到负载端,供给负载使用。
3. 10kV电缆的特点和应用10kV电缆具有以下几个特点:1.高电压等级:10kV电缆的额定电压为10千伏,适用于高压电能的传输。
2.较大的电流容量:由于10kV电缆的电压较高,相同功率下的电流较小,因此可以传输较大的电流。
3.较低的电阻和电损耗:10kV电缆的导体采用优良的导电材料,电阻较低,电能损耗较小。
电缆工艺原理
电缆工艺原理
电缆工艺原理是指在电缆的设计、制造和安装过程中所采用的一系列方法和技术。
电缆是由绝缘层、导体和护套等组成。
而电缆工艺原理主要包括以下几个方面:
1. 导体的制造:电缆的导体可以采用铜或铝制成,制造时需要采用特殊的工艺来确保导体的电气性能和机械强度。
这包括导体的拉丝、挤压和绕包等工艺步骤。
2. 绝缘层的制造:电缆的绝缘层是为了阻止电流泄露和保护导体,可以采用多种绝缘材料,如聚乙烯、聚氯乙烯等。
制造绝缘层时,需要使用挤出或浸渍等工艺来使绝缘材料均匀地包裹在导体上,并确保其质量和厚度符合要求。
3. 绝缘层的测试:为了确保电缆的质量和可靠性,需要对绝缘层进行测试,包括绝缘电阻测试、介电强度测试和剥离强度测试等。
这些测试可以帮助发现绝缘层存在的问题,并及时进行修复或更换。
4. 护套的制造:电缆的护套用于保护绝缘层和导体,可以采用塑料、橡胶或金属等材料制成。
制造护套时,需要使用挤出或缠绕等工艺来形成均匀的护套,并确保其强度和耐磨性等性能满足要求。
5. 电缆的安装:电缆的安装是指将电缆铺设或埋设到指定的位置,并连接到电气设备或电网中。
在安装过程中,需要注意电缆的弯曲半径、接头的质量和保护措施的合理性,以确保电缆
工作的安全可靠。
总结起来,电缆工艺原理主要包括导体制造、绝缘层制造和测试、护套制造以及电缆安装等方面。
了解和掌握这些原理可以帮助提高电缆的质量和可靠性,确保电力系统的正常运行。
高压电力电缆基本知识
高压电力电缆基本知识目录1. 高压电力电缆概述 (2)1.1 电缆的定义与分类 (2)1.2 高压电力电缆的特点 (4)2. 高压电力电缆的结构与材料 (5)2.1 电缆的导体结构 (7)2.2 电缆的绝缘材料 (8)2.3 电缆的护套材料 (9)3. 高压电力电缆的制造工艺 (11)3.1 电缆的生产流程 (12)3.2 电缆的主要生产设备 (13)4. 高压电力电缆的安装与维护 (14)4.1 电缆的敷设方法 (16)4.2 电缆的检测与故障排除 (17)4.3 电缆的保养与维护 (19)5. 高压电力电缆的安全问题 (20)5.1 电缆的安全使用规定 (22)5.2 电缆的防火措施 (23)5.3 电缆的环境影响与保护措施 (24)6. 高压电力电缆的应用领域 (25)6.1 电力系统中的应用 (26)6.2 交通运输系统中的应用 (28)6.3 其他领域的应用 (29)7. 高压电力电缆的未来发展趋势 (30)7.1 随着科技的发展,高压电力电缆将如何改变? (32)7.2 面对未来的挑战,高压电力电缆将如何应对? (33)1. 高压电力电缆概述高压电力电缆通常由具有绝缘性能的绝缘体、导线芯和金属铠装等主要部分组成。
其工作原理是通过导线芯将电能传输,而绝缘体则起到隔离电流和防止泄漏的作用。
金属铠装则提供机械保护,防止电缆受到外部压力的损伤。
高压电力电缆的型号和参数选择取决于用户的具体需求,例如电压等级、电流大小、长度和敷设环境等。
其性能指标包括耐压电压、导电性能、热稳定性和机械强度等。
高压电力电缆的技术发展日新月异,不断提升了其性能,推进了电力技术进步和应用广泛。
1.1 电缆的定义与分类是一种用于电能传输、信号通信或数据传输的电力线路,主要由绝缘材料、导体和保护层组成。
高压电缆是指在传输过程中能够承载1 kV和1 kV以上的电压的电力电缆。
油浸纸绝缘电缆:传统的高压电缆之一,采用矿物油浸渍的纸作绝缘材料,具有较高的击穿强度和耐温性能,但体积较大,维护复杂。
动力电缆设计原则
动力电缆的设计原则1 型号选择1、导体材料的选择:电缆导体材料有铜芯和铝芯。
一般电缆线路选用铝芯;2、绝缘种类的选择:交联聚乙烯绝缘较多;3、金属保护套的选择:常用的材料有铅、铝合金和铝。
常用的为铝;4、金属屏蔽层:交联聚乙烯;5、铠装:铠装的功能是加强电缆对外界机械力的抗御能力,在直埋或受到较大外力时,需选用铠装电缆。
2 型号选择原理1、电力电缆一般采用铝芯电缆,但输送电流大或震动剧烈场合采用铜芯电缆;2、直埋地下的电缆一般采用有外被层的铠装电缆;3、在可能发生位移的土壤中直埋敷设电缆时,采用钢丝铠装电缆;4、在有化学腐蚀或杂散电流腐蚀的土壤中,应尽量不采用直埋敷设电缆。
如必须采用直埋时,采用防腐蚀电缆和防止杂散电流腐蚀电缆措施;5、在电缆沟(隧道)内敷设的电缆,可采用裸铠电缆、塑料护套电缆;6、在生产厂房内明敷的电缆,一般采用裸铠电缆。
当敷设在无机械损伤可能的场所,也允许采用无铠电缆;7、在有腐蚀性介质的房屋内明敷的电缆,应视介质性质的不同,采用塑料护套或防腐蚀电缆;8、在建筑外面或敞露的天棚下沿非燃结构明敷时,宜采用有外被层电缆;9、当电缆敷设在较大高差的产所,宜采用全塑电缆、不滴油电缆或干绝缘电缆。
3 截面积选择1、按经济电流密度选择。
当最大负荷年利用小时数大于5000h,且线路长度大于20m时,按经济电流密度选择截面,即:S=I/jI-电缆线路所在回路的最大负荷电流(A);J-经济电流密度(A/mm²),见下表6-1表6-12、按长期发热条件校验,标称截面S在安装处允许的载流量应满足:KI≥I maxI-电缆在标准敷设条件下的额定载流量。
K-修正系数,与敷设方式和环境温度有关。
空气中单根敷设K=Kt空气中多根敷设K=K1×K2空气中穿墙艮敷设K=Kt×K2土壤中单根敷设K=K1×K3土壤中多根敷设K= Kt×K3×K4Kt-环境温度不同于额定敷设温度(25℃)时的校正系数见下表6-2;表6-2K1-空气中并列敷设电缆校正系数,见表6-3;表6-3K2-空气中穿管敷设电缆的校正系数,电压为10KV以下,截面为95mm²及以下取0.9,截面为120-185mm²取0.85;K3-直埋敷设电缆因土壤热阻不同的校正系数,见表6-4;表6-4K4-多根并列直埋敷设时的校正系数,见表6-5表6-53、按电压损失校验。
电力电缆考试题(含参考答案)
电力电缆考试题(含参考答案)一、单选题(共49题,每题1分,共49分)1.热缩式终端一般用于35kV及以下( )。
A、塑料绝缘电缆B、交联聚乙烯绝缘电缆C、油浸纸绝缘电缆正确答案:A2.将电缆导体连通,而将金属护套、接地屏蔽层和绝缘屏蔽在电气上断开的中间接头是( )。
A、直通接头B、转换接头C、绝缘接头正确答案:C3.电力系统的电源结构与( )有关。
A、工业布局B、城市规划C、能源分布正确答案:C4.在检修变压器,要装设接地线时,应( )。
A、先装中相B、先装接地端,再装导线端C、先装导线端,再装接地端正确答案:B5.扑灭火灾时,灭火人员应站在( )进行灭火。
A、上风侧B、侧面C、下风侧正确答案:A6.常用红色表示( )示温蜡片。
A、60℃B、70℃C、80℃正确答案:C7.500kV模塑式终端接头的优点是( )。
A、加强绝缘与本体绝缘形成一体B、生产工期短C、操作工艺简单正确答案:A8.电力系统的负荷结构与( )有关。
A、地理位置B、能源分布C、城市规划正确答案:C9.树枝老化是导致( )电缆绝缘发生击穿的主要原因。
A、充油B、油浸纸绝缘C、交联聚乙烯正确答案:C10.对于自容式铅包充油电缆,允许弯曲半径可按电缆外径的( )倍设计。
A、12B、20C、10正确答案:B11.电缆护层材料必须密封性、防腐性好,并应有足够的( )。
A、机械强度B、导磁性C、导电性正确答案:A12.相同截面的铜导体的载流量( )铝导体。
A、等于B、远高于C、远低于正确答案:B13.电缆绝缘老化的主要表现不包括( )。
A、机械性能下降B、检修中机械损伤C、击穿场强降低正确答案:B14.用于连接两个不同类型绝缘材料或不同导体截面电缆的中间接头是( )。
A、绝缘接头B、过渡接头C、转换接头正确答案:B15.在交流电压下,随电压作用时间增加,绝缘层击穿场强( )。
A、上升B、下降C、不变正确答案:B16.ZQF20和ZLQF20型电缆适合敷设于( )。
电力电缆技术培训课件PPT(共 67张)
电缆直流耐压试验
1)安全措施(注意另一端的安全) 2)注意杂散泄露电流的屏蔽 3)注意与历史数据的比对 4)电缆本体温度对泄露电流的数值影响很大(季节差、试验前电缆负荷状况、 电缆埋设环境等)
XLPE电缆例行试验项目
导体直流电阻测定 交流耐压试验 局部放电试验 外护层耐压试验(对护层绝缘有要求的电缆)
电力电缆技术
关于电力电缆
电缆基本常识及发展史 电缆设计与制造 电缆选型 电缆附件 电缆敷设及安装 电缆附件的安装 电缆试验标准及试验技术 电缆故障的测寻 电缆运行与维护 电缆技术管理
电缆外护层
1 导体
2 绝缘
1.油浸纸绝缘:怕水,需金属防水层,除500kV及以上超高 压充油电缆外,基本被交联电缆所取代 2.橡胶绝缘:乙丙橡胶电缆最高使用电压已达150kV。 3.聚氯乙烯绝缘:介损大,含氯,运行温度低,一般只 用于6kV及以下电压等级,将被淘汰。 4.聚乙烯绝缘:熔融温度低(70℃),最高工作电压达500kV 5.交联聚乙烯:通过化学或物理方法将聚乙烯分子链间 相互交联。最高运行温度可达90℃,短路时导电线芯 允许的最高温度可达250℃。极大地提高了电缆的安 全载流量和短路容量。其最高工作电压达500kV。 从1 kV到220 kV的各种电力电缆中,交联聚乙烯是当前应用最广的一种绝缘材料,几乎完全取代了纸绝缘。
分相铅包型纸绝缘电缆
每相有一个接地的铅包,电力线完全垂直于绝缘纸 在20kV及35kV采用 致命的缺陷——气隙 注:电压再高时用充油电缆
电场分布
自容式充油电缆及XLPE电缆
充油电缆
特点:在导电线芯中有一油管,利用单独的带有一定压力的油箱向电缆充油并保持一定的压力。 可消除纸绝缘中的气隙,提高工作电场强度。 最高工作电压已发展到1100kV。
电力工程电缆设计标准
电力工程电缆设计标准
首先,电力工程电缆设计标准需要符合国家相关规定和标准,如国家电力行业
标准、国家建筑标准等。
这些标准规定了电缆的选材、敷设、电气性能等方面的要求,确保了电缆在设计和使用过程中的安全可靠性。
同时,电力工程电缆设计标准还需要考虑到电缆的环境适应性,如在高温、潮湿、腐蚀等特殊环境下的使用要求,以及电缆的防火、防爆等特殊性能。
其次,电力工程电缆设计标准还需要考虑到电缆的负载特性和传输性能。
在设
计电缆时,需要根据电力系统的负载情况和传输距离等因素,选择合适的电缆规格和截面,以保证电力传输的稳定性和效率。
此外,还需要考虑电缆的绝缘、屏蔽等性能,以提高电缆的传输质量和抗干扰能力。
另外,电力工程电缆设计标准还需要考虑到电缆的安装和维护要求。
在电缆的
敷设和安装过程中,需要符合相关的标准和规范,以保证电缆的安全可靠运行。
同时,还需要考虑到电缆的维护保养要求,定期进行电缆的检测和维护,及时发现和解决电缆可能存在的问题,以延长电缆的使用寿命。
总的来说,电力工程电缆设计标准是电力系统中不可或缺的重要环节,它直接
关系到电力系统的安全稳定运行。
在制定和执行电缆设计标准时,需要充分考虑国家相关规定和标准、电缆的环境适应性、负载特性和传输性能、安装和维护要求等方面的因素,以保证电缆在设计和使用过程中的安全可靠性,为电力系统的正常运行提供保障。
10kv高压电力电缆的工作原理
10kv高压电力电缆的工作原理
10kV高压电力电缆的工作原理可概括如下:
1. 电缆结构
10kV电缆通常采用三芯结构,包括正负两根导线和一根接地保护层。
导线采用铜或铝材质,保护层一般为铅套。
2. 电缆绝缘
10kV级电压需要高强度绝缘层。
采用橡胶或XLPE绝缘材料,绝缘lectric强度大于10kV。
并设计绝缘层与铅护套之间的空气隔离层。
3. 防水设计
在绝缘层外设有防水阻湿层,使用聚乙烯膜或防水胶带,防止水分影响绝缘性能。
4. 承载能力
电缆的截面积根据负载电流确定,通常25-185平方毫米。
大截面有更强的载流能力。
5. 接地保护
电缆外部有接地保护层,与电缆两端接地装置连接,起到保护作用,避免电击事故。
6. 散热设计
发热会降低绝缘寿命,采用适当绝缘厚度和导线间距来保证散热效果。
7. 抗干扰性能
采用屏蔽层或绞合多芯线圈结构来改善抗外界电磁干扰的能力。
8. 防火设计
使用阻燃材料,避免电缆过载起火。
采取防火隔板分段等措施避免火灾蔓延。
9. 合理敷设
敷设时控制弯曲半径,采取固定支撑,确保电缆工作在合理的机械状况下。
10. 规范施工
施工要规范接头处理,进行电性能测试,确保电缆各项指标符合技术要求。
电力电缆设计原理
电力电缆设计原理1.导体选择:电力电缆的导体通常采用铜或铝等导电材料,其中铜导体具有较低的电阻和良好的导电性能,适用于长距离输电。
铝导体相对便宜且重量轻,适合供配电,但电阻较大,需要考虑输送电能时的能耗问题。
2.绝缘材料选择:电力电缆的绝缘材料主要有橡胶、聚氯乙烯(PVC)、交联聚乙烯(XLPE)等。
这些绝缘材料具有不同的特性,如橡胶绝缘具有良好的耐热性和抗电压性,但不耐油;PVC绝缘价格低廉,但耐热性较差;XLPE绝缘具有优异的电气性能和热稳定性,广泛应用于高压电力电缆。
3.屏蔽结构设计:为了减少电缆外界干扰和抑制电磁场的辐射,电力电缆通常设置屏蔽结构。
屏蔽的常见形式包括金属网、铝塑料复合带和铝热缩带等。
屏蔽结构的设计需要根据电缆的工作环境和要求来确定,以达到良好的屏蔽效果。
4.外护层选择:电力电缆的外护层可以根据具体使用环境的不同来选择。
常用的外护材料有聚氯乙烯、钢带护套和聚乙烯等。
聚氯乙烯外护层具有良好的防水、耐磨损和机械强度等性能,适用于室内和室外敷设。
钢带护套可以提供更高的机械强度和抗压性能,适用于埋地敷设。
聚乙烯外护层具有良好的耐化学腐蚀性能和耐磨性能,适用于特殊环境。
5.电缆结构设计:电力电缆的结构设计包括导体布置和绝缘层厚度的确定等。
导体布置的设计需要根据电流负载和电压等级来确定导体的截面积。
绝缘层厚度的确定需考虑到电缆的耐压能力和故障电弧的能量释放等因素。
综上所述,电力电缆的设计需要综合考虑导体选择、绝缘材料选择、屏蔽结构设计、外护层选择和电缆结构设计等几个方面。
通过合理的设计,可以提高电缆的输电能力、抗干扰能力和安全可靠性,满足不同工作环境和要求下的电力传输需求。
稳相电缆工作原理解析
稳相电缆工作原理解析稳相电缆是一种广泛用于电力系统中的设备,主要用于测量电力负载的电流和电压,从而实现对电力系统的稳定运行与控制。
本文将详细解析稳相电缆的工作原理,并探讨其在电力系统中的重要性和应用。
一、稳相电缆的基本原理稳相电缆的工作原理基于数学和物理原理,主要通过电压和电流之间的相位差来实现对电力系统的稳定控制。
其基本原理如下:1. 电流和电压的相位差测量:稳相电缆通过测量电流和电压之间的相位差,来获得准确的功率因数、有功功率和无功功率等电力参数。
电流和电压之间的相位差由稳相电缆内部的传感器测量,并将数据传输给监控系统进行处理和分析。
2. 信号传输和处理:稳相电缆通过内部电路和信号处理单元,将测量到的电流和电压信号转化为数字信号,并通过通信接口传输给监控系统。
监控系统根据接收到的数据进行分析和计算,从而得到电力系统的稳定性和负载情况等信息。
3. 系统监控和控制:基于稳相电缆传输的数据,监控系统可以实时监测电力系统的状态,并根据需要进行控制和调整。
当电力负载过大时,监控系统可以通过控制装置调节电力系统的运行参数,以保持系统的稳定性。
二、稳相电缆在电力系统中的应用稳相电缆作为电力系统的重要组成部分,在实际应用中有着广泛的应用。
以下是稳相电缆在电力系统中的几个主要应用方面:1. 实时负载监测:稳相电缆可以实时监测电力负载的变化情况,包括负载大小、功率因数等,从而帮助电力系统管理人员了解系统的运行状态,并根据实际情况做出相应的调整和决策。
2. 功率因数补偿:电力系统的功率因数是衡量系统能效和稳定性的重要参数,稳相电缆可以测量功率因数的大小,并根据需要进行功率因数的补偿。
通过控制电力系统的功率因数,可以提高系统的效率和稳定性。
3. 故障检测和分析:稳相电缆可以监测电力系统中的异常情况,如电压波动、电流过载等,并将相关数据传输给监控系统。
监控系统可以通过分析这些数据,快速检测和定位故障,并及时采取措施进行修复和维护。
电力电缆设计原理(电缆设计).
第一章绪论1.1电线电缆的分类电线电缆作用:用于传输电能、磁能信息以及实现电磁能转换的线材产品。
㈠基本分类:1.裸电线:无绝缘,包括金属单线和架空线;2.电力电缆:在电力系统的主干线路中用以传输和分配大功率电能的电缆;3. 电气装备用电线电缆:从电力系统的配电点把电能直接送到各种用电设备的电源连接线路用电线电缆及各种电器安装线。
a.低压配电电线电缆b.信号和控制电缆c.仪器和设备连接线d.交通工具用电线电缆e.地质资源勘探和开发电线电缆f.直流高压电缆g.加热电缆(油田使用)(自限温电缆)h.特种电缆:耐高温、防水、核电站4. 绕阻线(电磁线):漆包线、绕包线5. 通信电缆和通信光缆:用于电能传输和分配的电缆(1)电流形式:交流电缆、直流电缆(2)电压等级交流中低压≤35KV高压<330 KV超高压<1000 KV特高压≥1000 KV直流高压<200 KV超高压<800 KV特高压≥800 KV㈡按绝缘材料分类橡皮绝缘电线电缆、塑料绝缘电缆(PVC、PE、PP、PTFE、XLPE)浸滞纸绝缘电力电缆、充油电缆、充气电缆(惰性气体):六氟化硫㈢按安装位置分类架立电缆、架空电缆、地下电缆、水下电缆(跨河、跨江、海底电缆)架立电缆与架空电缆相比,架空电缆安全性高,占用空间小㈣按导电性能分类:普通电缆、低温和超导电缆1.2电线电缆基本组成部分及材料1.线芯作用:传导电流要求:导电能力要好;易加工;价格适中;机械性能好。
⑴主要材料:铜、铝铜:电阻率ρ=0.017241×10-6Ω·m,电阻温度系数α=0.00393/℃,导电性仅此于银铝:电阻率ρ=0.026×10-6Ω·m,电阻温度系数α=0.00403/℃,导电性在银、铜、金之后,位居第四。
电阻温度系数:表示温度每升高1℃,电阻的增加倍数。
1.质量相同时的体积2.电导值相同时的截面3.负载相同时的截面4.电阻值相同时的质量⑵主要结构a. 单线:导线截面较小的为单线,截面I一般10mm2以上16 mm2以下的电缆;截面较大的优先考虑绞合线芯,截面I一般10mm2以上25 mm2以下的电缆;结构有:圆线、双金属圆线、有镀层圆线、中空圆线扁线、双金属扁线、中空扁线弓形单线、Z型单线、扇形单线、梯形单线、多边形单线、双形单线b. 绞合线芯:柔软、弯曲性好绞合形状:圆形、扇形、椭圆形c. 扇形线芯:电缆的导电线芯截面在35 mm2以上的多采用多芯扇形芯结构特点:结构紧凑,减小电缆外形尺寸,节省材料,结构稳定d. 铜芯铝绞线:自承重电线电缆(架空线)e. 分割线芯:减小集肤效应,临近效应;每块扇形外层均包绝缘膜,由于等电位不会击穿。
电缆的工作原理
电缆的工作原理电缆是一种用于传输电力或信号的导体,它的工作原理涉及电磁学和电学知识。
在工业、建筑和通讯领域,电缆被广泛应用,因此了解电缆的工作原理对于我们理解电力传输和信号传输至关重要。
首先,我们来了解电缆的结构。
通常,电缆由多根金属导体组成,这些导体被绝缘材料包裹,再加上外护套。
金属导体是电流的传输介质,绝缘材料用于阻止电流泄露和保护导体,外护套则用于保护整个电缆。
在电力传输中,电缆的工作原理是利用金属导体传输电流。
当电流通过金属导体时,由于导体内部存在自由电子,电流可以在导体内部流动。
这是由于电势差的存在,电流会从高电位流向低电位,从而完成电力传输的过程。
而绝缘材料的作用则是阻止电流泄露,保证电流沿着导体流动,而不会发生短路或漏电的情况。
外护套则可以保护电缆不受外部环境的影响,延长电缆的使用寿命。
在信号传输中,电缆的工作原理也是类似的。
信号通过金属导体传输,而绝缘材料的作用是保证信号的完整性,防止信号受到干扰或衰减。
外护套同样可以保护电缆不受外部干扰,保证信号的传输质量。
除了传输电力和信号,电缆还可以用于传输数据。
在计算机网络中,网线就是一种电缆,它的工作原理也是利用金属导体传输数据信号。
在这种情况下,绝缘材料和外护套的作用同样是保证数据传输的稳定和可靠。
总的来说,电缆的工作原理是利用金属导体传输电力、信号或数据。
绝缘材料和外护套的作用是保证传输的稳定性和可靠性。
通过了解电缆的工作原理,我们可以更好地理解电力传输和信号传输的原理,从而在实际应用中更加有效地使用电缆产品。
通过本文的介绍,相信大家对电缆的工作原理有了更深入的了解。
电缆作为电力传输和信号传输的重要工具,在各个领域都发挥着重要作用。
我们应该重视电缆的选择和使用,以保证电力和信号的稳定传输,从而更好地服务于各个领域的需求。
电力电缆屏蔽层原理和作用
电力电缆屏蔽层原理和作用1. 引言电力电缆屏蔽层是电缆结构中的重要组成部分,它具有防止电磁干扰的作用。
本文将深入探讨电力电缆屏蔽层的原理、作用及其在实际应用中的重要性。
2. 电力电缆屏蔽层的概述电力电缆通常包含导体、绝缘层、屏蔽层和外护套等组成部分。
其中,屏蔽层位于绝缘层和外护套之间,起到阻挡外界电磁波干扰的作用。
电力电缆屏蔽层通常采用金属箔、金属丝网或金属编织层等材料制成。
3. 电力电缆屏蔽层的原理电力电缆屏蔽层的原理基于电磁场的屏蔽效应。
当电缆传输电流或信号时,会产生电磁场。
而这个电磁场可能会与外界的电磁波发生相互作用,引起电磁干扰。
屏蔽层的存在能够有效地吸收或反射来自外界的电磁波,从而降低电磁干扰的影响。
4. 电力电缆屏蔽层的作用电力电缆屏蔽层的主要作用有以下几个方面:4.1 电磁干扰的抑制外界的电磁波可以通过电力电缆的绝缘层进入到电缆内部,从而与传输的电流或信号发生干扰。
屏蔽层承担起阻挡和吸收这些外界电磁波的任务,有效地抑制了电磁干扰的影响,提高了电缆的传输质量。
4.2 安全性保障电缆中的电流或信号在传输过程中,如果受到外界电磁波的干扰,可能会导致传输中断或损坏设备。
屏蔽层的存在能够保障电缆的传输安全,提高设备的可靠性和稳定性。
4.3 保护环境电磁辐射污染是现代社会的一个重要问题。
电力电缆屏蔽层能够有效地降低电缆所产生的电磁辐射,减少了对周围环境和其他设备的不良影响,对于维护环境的安全和健康具有积极意义。
5. 电力电缆屏蔽层的分类电力电缆屏蔽层可以根据不同的材料和结构形式进行分类,常见的分类方式有以下几种:5.1 金属箔屏蔽金属箔是一种常见的屏蔽层材料,可以使用铝箔、铜箔等制成。
它通常具有良好的屏蔽效果,能够有效地吸收电磁波。
金属箔屏蔽层的结构相对简单,成本较低,广泛应用于各类电力电缆。
5.2 金属丝网屏蔽金属丝网屏蔽层是由细丝编织而成,具有网状结构。
它可以提供良好的屏蔽效果,其优点是具有较高的柔韧性和抗压能力,适用于一些对屏蔽层有较高要求的特殊场合。
电力工程电缆设计标准
电力工程电缆设计标准在电力工程中,电缆设计标准是非常重要的,它直接关系到电力传输的安全和稳定性。
电缆作为电力传输的重要组成部分,其设计标准的合理性和严谨性对于电力工程的质量和可靠性有着至关重要的影响。
首先,电力工程电缆设计标准需要考虑的是电缆的选材。
电缆的选材需要根据工程的具体要求和环境条件来选择,包括导体材料、绝缘材料、护套材料等。
导体材料应具有良好的导电性能和机械强度,绝缘材料应具有优异的绝缘性能和耐热性能,护套材料应具有良好的耐腐蚀性能和机械保护性能。
选材合理性直接关系到电缆的使用寿命和安全性。
其次,电缆设计标准还需要考虑电缆的结构设计。
电缆的结构设计包括导体结构、绝缘结构、护套结构等。
导体结构的设计应考虑导体的截面积、导体的材料、导体的绝缘等,绝缘结构的设计应考虑绝缘的厚度、绝缘的材料、绝缘的耐压能力等,护套结构的设计应考虑护套的材料、护套的防护性能等。
结构设计合理性直接关系到电缆的电气性能和使用寿命。
另外,电力工程电缆设计标准还需要考虑电缆的敷设设计。
电缆的敷设设计包括敷设方式、敷设环境、敷设深度等。
敷设方式应根据具体情况选择,可以是地埋敷设、架空敷设、管道敷设等,敷设环境应考虑环境的温度、湿度、腐蚀性等因素,敷设深度应根据环境条件和安全要求来确定。
敷设设计合理性直接关系到电缆的安全性和可靠性。
总之,电力工程电缆设计标准的合理性和严谨性对于电力工程的安全和可靠性有着至关重要的影响。
只有严格遵循设计标准,合理选材,合理设计结构,合理敷设,才能保证电缆的质量和可靠性,从而保障电力工程的安全运行。
希望各位工程师在实际工程中能够严格遵循电力工程电缆设计标准,确保电力工程的安全和可靠运行。
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第一章绪论1.1电线电缆的分类电线电缆作用:用于传输电能、磁能信息以及实现电磁能转换的线材产品。
㈠基本分类:1.裸电线:无绝缘,包括金属单线和架空线;2.电力电缆:在电力系统的主干线路中用以传输和分配大功率电能的电缆;3. 电气装备用电线电缆:从电力系统的配电点把电能直接送到各种用电设备的电源连接线路用电线电缆及各种电器安装线。
a.低压配电电线电缆b.信号和控制电缆c.仪器和设备连接线d.交通工具用电线电缆e.地质资源勘探和开发电线电缆f.直流高压电缆g.加热电缆(油田使用)(自限温电缆)h.特种电缆:耐高温、防水、核电站4. 绕阻线(电磁线):漆包线、绕包线5. 通信电缆和通信光缆:用于电能传输和分配的电缆(1)电流形式:交流电缆、直流电缆(2)电压等级交流中低压≤35KV高压<330 KV超高压<1000 KV特高压≥1000 KV直流高压<200 KV超高压<800 KV特高压≥800 KV㈡按绝缘材料分类橡皮绝缘电线电缆、塑料绝缘电缆(PVC、PE、PP、PTFE、XLPE)浸滞纸绝缘电力电缆、充油电缆、充气电缆(惰性气体):六氟化硫㈢按安装位置分类架立电缆、架空电缆、地下电缆、水下电缆(跨河、跨江、海底电缆)架立电缆与架空电缆相比,架空电缆安全性高,占用空间小㈣按导电性能分类:普通电缆、低温和超导电缆1.2电线电缆基本组成部分及材料1.线芯作用:传导电流要求:导电能力要好;易加工;价格适中;机械性能好。
⑴主要材料:铜、铝铜:电阻率ρ=0.017241×10-6Ω·m,电阻温度系数α=0.00393/℃,导电性仅此于银铝:电阻率ρ=0.026×10-6Ω·m,电阻温度系数α=0.00403/℃,导电性在银、铜、金之后,位居第四。
电阻温度系数:表示温度每升高1℃,电阻的增加倍数。
1.质量相同时的体积2.电导值相同时的截面3.负载相同时的截面4.电阻值相同时的质量⑵主要结构a. 单线:导线截面较小的为单线,截面I一般10mm2以上16 mm2以下的电缆;截面较大的优先考虑绞合线芯,截面I一般10mm2以上25 mm2以下的电缆;结构有:圆线、双金属圆线、有镀层圆线、中空圆线扁线、双金属扁线、中空扁线弓形单线、Z型单线、扇形单线、梯形单线、多边形单线、双形单线b. 绞合线芯:柔软、弯曲性好绞合形状:圆形、扇形、椭圆形c. 扇形线芯:电缆的导电线芯截面在35 mm2以上的多采用多芯扇形芯结构特点:结构紧凑,减小电缆外形尺寸,节省材料,结构稳定d. 铜芯铝绞线:自承重电线电缆(架空线)e. 分割线芯:减小集肤效应,临近效应;每块扇形外层均包绝缘膜,由于等电位不会击穿。
集肤效应:指工作时,电缆表面电流很大,而中间很小。
临近效应:指两端靠近电缆工作时,靠近部分电流大于远离部分。
分为两种:一种是非紧压型;一种是紧压型。
紧压型特点:结构紧凑,线芯表面光滑,减小多导丝效应,节省材料。
f. 中空线芯:主要用于充电电缆。
2. 绝缘材料作用:承受电压要求:电性能好,损耗小,耐电晕性好,化学稳定性好,耐低温性好,耐热性,易加工,寿命长,价格合理种类:a. 橡胶、丁苯橡胶塑、天然橡胶、PVC、PEb.塑料c.纸、油d.气体、SF6第二章电力电缆结构110KV以上输电线路;35KV及以下配电线路2.1 浸油纸绝缘电力电缆电缆纸:纤维素(C6H10O5)n、电缆油、松香典型结构:单芯:线芯、内半导电层(材料:金属化纸、半导电纸)、绝缘、外半导电层、铝套、内衬层、铠装、外护层半导电层作用:a.均化电场,绝缘内外平整,使突起屏蔽于半导电层之内;b.避免线芯局部放电,内半导电层与线芯等电位,使二者之间的气隙不受此场力的作用。
内衬层:非金属材料作用:防腐防潮;衬垫防止两层金属之间摩擦。
外护套:a . 防腐防潮(保护铠装);b .机械保护;c . 单绝缘电力电缆(贫乏浸渍纸绝缘),用于10KV 以下;d .不滴流电力电缆:带绝缘,在线芯成缆之后,在相绝缘外绕包一层绝缘带。
(见P8图2-3)为什么要加带绝缘?因相绝缘厚度是按相间平板电场分布计算的,即2倍的相绝缘承受线电压,则对金属层间仅有一个相绝缘承受相电压,而每个相绝缘只能承受23倍相电压,故要加带绝缘。
径向型电缆:只存在径向电场,单芯及分相屏蔽(铅包)多芯电缆。
非径向型电缆:① 存在径向和与其垂直的切向电场,降低电缆击穿强度。
(分相铅包的目的是得到径向型电缆)② 电缆弯曲时,带绝缘将变形,易产生气隙,降低其电气性能。
2.2 橡皮绝缘电力电缆橡皮绝缘弹性好,具有低的透水性,较好的化学稳定性和电气性能,最早绝缘电线是用马来树胶做绝缘的。
常用于电缆绝缘的橡胶种类:(1) 天然橡胶(2) 丁苯橡胶(丁二烯、苯乙烯聚合)(3) 丁基橡胶(异丁烯、异戊二烯共聚物)(4) 氯丁橡胶以上几种橡胶由于含不饱和双键,故耐臭氧性、耐老化性较弱,击穿场强较低,主要用于6KV 及以下电压等级。
(5) 乙丙橡胶(乙烯、丙烯共聚物)不含双键,故故耐臭氧性、耐老化性极大提高,为了改善其硫化性能,加入第三单体(双环成二烯),得到三元乙丙橡胶,可用于高压绝缘。
电缆典型结构:1.单芯2.二芯:可平行排列或制成扁平电缆3.三芯、四芯:结构基本同浸渍纸绝缘电力电缆,6000V以上加半导电屏蔽层。
成缆后加护套,作用是不受光、潮气、化学侵蚀和机械损伤材料:为PVC、氯丁橡胶、铅等。
金属材料比塑料(非金属材料)防水性好。
(如:铅套、铝套)2.3聚氯乙烯绝缘电力电缆PVC塑料由PVC树脂添加增塑剂、润滑剂、防老剂、抗氧化剂等,其价格低,生产效率高,化学稳定性好,但由于其为极性材料,介质损耗大,击穿场强低,故只能用于较低电压绝缘。
(6KV以下)。
此材料绝缘电力电缆价格低,较浸渍纸绝缘电力电缆生产、敷设方便。
电缆的典型结构:单芯:线芯、绝缘、护套二芯:线芯、绝缘、填充、无纺绕包带、护套(PVC或PE)线芯、绝缘、填充、无纺绕包带、内护套(内衬层)、铠装(涂漆钢带或镀锌钢带)、外护套三芯:线芯(圆形或扇形)、绝缘、填充、无纺绕包带、护套(PVC或PE)线芯、绝缘、填充、无纺绕包带、内护套(内衬层)、铠装(涂漆钢带或镀锌钢带)、外护套四芯:结构同上线芯:四个扇形、三个扇形+一个圆形、四个圆形五芯:结构同上线芯:同截面的五个圆形、三个同截面+二个同截面、四个同截面+一个同截面电缆型号:①类别、用途:N农用C―船用K控制P―信号②绝缘:V―PVC绝缘Z―纸绝缘Y―PE绝缘YJ―交联聚乙烯FYJ―辐照交联聚乙烯③线芯:L―铝T―铜可省略④内护层(衬层、护套):VPVC Y―PE Q―铅H―橡套F―氯丁橡皮L―铝⑤铠装:0―无铠装1―连锁钢带铠装2―双钢带铠装3―细圆钢丝铠装4―粗圆钢丝铠装⑥外护套:0―无护套1―纤维护套2―PVC护套3―PE护套⑦特征:CY―充油D―不滴流F―分相护套P―屏蔽Z―直流ZR―阻燃TZR―特种阻燃WZR―无卤阻燃例:YJLV23-21/35 3×150(GB12706.3-91)表示铝芯聚乙烯绝缘双钢带铠装聚乙烯护套电力电缆,额定电压为21/35(表示相电压/线电压),三芯,标称截面150mm2的电力电缆。
2.4 聚乙烯、交联聚乙烯绝缘电力电缆优点:具有良好物理―机械、介电和工艺性能。
交联聚乙烯具有空间网状结构,耐热性、耐环境、应力开裂性等提高,近年来广泛用于低、中、高压电缆绝缘。
(预计上两种绝缘电缆在中低压领域最终完全取代浸渍纸和聚氯乙烯绝缘电缆)存在四种PE交联方法:两种物理交联:辐照交联、紫外光交联两种化学交联:过氧化物交联、硅烷交联交联聚乙烯电缆优点:电性能好传输容量大,长期工作温度可达90℃重量轻可垂直、高落差敷设耐化学稳定性好安装、维护方便(1)中、低压电缆的典型结构:线芯、绝缘内屏蔽(交联聚乙烯绝缘)、半导外屏蔽、铜带屏蔽、护套三芯结构:铜或铝导线、内半导电屏蔽、交联聚乙烯绝缘、聚烯烃外半导电屏蔽、铜带屏蔽、聚丙烯绳或PVC填充条、无纺布包带、聚氯乙烯或聚乙烯绝缘、涂漆钢带或镀锌钢带、聚氯乙烯或聚乙烯外护套35KV三芯胶料聚乙烯绝缘水低电缆结构(见P7 图2-2)半导电屏蔽作用:①均化电场,绝缘内外平整,使突起屏蔽于半导电层之内;②限制电场③避免线芯局部放电,内半导电层与线芯等电位,使二者之间的气隙不受此场力的作用。
金属屏蔽作用:①统包或分相绕包②传导泄露电流,充电电流和故障电流(主要用于中高压电缆)③降低外来电磁场的干扰④保证电场径向分布(2)高压电缆结构(220~275KV)P18结构是老结构新结构是:导体、导体屏蔽、XLPE绝缘、绝缘屏蔽、缓冲层(半导电材料)、皱纹铝层、外护套、半导电涂层(石墨)皱纹铝套作用:径向阻水,同金属屏蔽波纹铝护套内加钢丝层是在出现故障时导电流提交联聚乙烯绝缘电缆绝缘性能的措施:①挤内外屏蔽层②采用超净绝缘料③多层共挤④干式交联工艺(无水)高压下交联聚乙烯绝缘的树枝化老化:根据树枝化放电的形态和生成机理,可分为电树枝和水树枝:(1)电树枝①分枝少而清晰,呈树枝状②电树枝产生的根源:绝缘层内部的气隙、杂质和屏蔽层的缺陷;气隙可能产生于电缆的制造过程,机械应力,气隙中的放电导致了树枝的形成和发展③杂质和屏蔽层缺陷的存在导致局部的电场集中,因而导致树枝化的形成和发展④在高电场作用下,电极发射的电子进入介质并与介质分子碰撞,引起介质破坏,导致树枝的引发(2)水树枝主干树枝较粗,分枝多且密集,树枝管有的大体不连续,内凝聚有水分水树枝主要是由于水分浸入绝缘层在电场作用下形成。
引发树枝的空隙含有水分,较低电压下即可发生。
电树枝、水树枝的产生与发展是电缆的击穿场强下降,寿命缩短,抑制树枝化放电的形成,主要方法如下:1.采用半导电屏蔽,消除导致电场集中的缺隙2.净化原料,采用多层共挤技术和干式交联工艺,进行封闭式生产,防止杂质的引入和水分污染3.减小气隙数目和尺寸4.加入电压稳定剂,减少电子注入的能量2.5 充油、冲气、超导电缆2.5.1 充油电缆特点:用补充浸渍剂的办法消除因负荷变化而在油纸绝缘层中形成气隙,以提高电缆的工作场强。
分类(根据护层结构)自容式充油电缆:铅或铅护套钢管充油电缆:整根屏蔽电缆拖入一无缝钢管内(1)自容式充油电缆阻止式连接头盒:使电缆油流互不相通,以限制电缆净压力和故障影响区。
电缆的典型结构:单芯:中空线芯a.具有螺旋支撑 b. 由型线构成c. 分割导体油道位于线芯的优点:即使补充电场强度最大处的绝缘层,提高电气性能,集肤效应小。
(金属对电缆油老化有催化作用,铜的催化作用显著,而锡、铝较小,因此铜和铜带需要镀锡)螺旋支撑结构柔软性好,型线结构稳定性好,分割线芯结构可消除集肤、临近效应。