1---中压电缆及附件基本原理
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电力电缆发展历史
在19世纪末和20世纪初，纸绝缘电力电缆开始问世； 到20年代高压充油电缆就在意大利和美国开始面世安装;
40～50年代，聚氯乙烯电力电缆和聚乙烯电力电缆开始得到发 展;
60年代初，发展了交联聚乙烯电力电缆; 到目前为止，在中低压电力电缆领域里，以聚氯乙烯和交联聚 乙烯电缆为主体的挤塑电缆，发展极为迅速，生产数量在电力 电缆总数中占绝对优势。
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冷缩式电缆附件优势-1
安装方面的优势：
1.不需要动火，不需要特殊工具，使 用场所不受限制，现场施工没有安全 隐患 2.安装简便，不需要特殊培训，一般 施工人员经过简单培训即可完成安装 任务
特殊培训
3.附件包含几层结构，一次安装完成， 无需分层安装，简化安装流程，并有利 于确保安装质量
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金属屏蔽层
屏蔽层之二：绝缘屏蔽层的作用
下图为没有绝缘屏蔽层的中高压电缆的运行情况。由于电场没有 屏蔽层的限制，电力线结束于电缆外的接地处。电力线可能集中于局 部范围内，此处电场较强，容易产生放电现象。 电力线
电缆沟或 管井（接地）
铝导体：
PVC绝缘或内护套 PE绝缘或内护套 XLPE绝缘
L
V Y YJ
外护层代号：
标记 0 铠装层 无 外护套 ----
2
3 4
双钢带
细圆钢丝 粗圆钢丝
PVC外套
PE 外套
铝芯交联聚乙烯绝缘钢带铠装PVC护套电力电缆，额定电压为26/35kV, 3芯，标称 截面240mm2，表示为：YJLV2-26/35-3×240
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屏蔽层之二：绝缘屏蔽层的结构和作用
1. 外半导电层
绝缘屏蔽层一般由两层结构共同构成， 一层是和导体紧密结合的外半导电层结构， 另一层是绕包或布置在外半导电层外的金属 屏蔽层。 外半导电层在生产时与电缆主绝缘共同 挤出，与电缆绝缘之间几乎无气隙。外半导 电层与绝缘结合得越紧密，层间气隙越少越 不容易放电，电缆性能越好。 外半导电屏蔽层一般通过外层的金属 屏蔽去接地，使整个绝缘屏蔽处于零电位， 有效将电场限制在其内部。当安装电缆附件 时，要开剥一定长度的外半导电层，以保证 足够的高低电位电气距离。
EPR* （耐热乙丙橡胶） 105℃
PILC绝缘较早开始使用，现在已基本退出运行，缺点是耐温较低， 安装电缆附件不方便。 XLPE绝缘是目前中高压电缆使用最多的类型，优点是耐温性能和机 械性能俱佳，载流量大，电缆附件安装方便。缺点是容易产生水树枝状 老化。 EPR及EPR*绝缘一般应用于工业设备的电缆上，如矿用软电缆，船用 电缆等，优点是较柔软，弯曲半径较小。
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外半导电层
屏蔽层之二：绝缘屏蔽层的结构和作用
2. 金属屏蔽层
金属屏蔽层是绝缘屏蔽的外层，一般是 由搭叠绕包的铜带或螺旋径向布置的铜丝构 成。 金属屏蔽层必须接地，三芯电缆一般两 端接地，单芯电缆根据电缆线路的情况采取 合理的接地方式。 同时，金属屏蔽层还有以下作用： 减少碰撞损坏的概率 电缆短路时提供短路电流路径 提供中性线路径 在安装中间接头时，要通过铜屏蔽网套 将两侧电缆的金属屏蔽层恢复连通状态。
无导体屏蔽
局部放电
有导体屏蔽
导体屏蔽（内半导电层）
8 Copyright © 3M 2010. All Rights Reserved.
主绝缘层的类型和特点
主绝缘
绝缘类型
PILC（油浸纸） XLPE（交联聚乙烯） EPR （乙丙橡胶）
工作温度 应急温度
80℃ 90℃ 90℃ 95℃ 130℃ 130℃ 140℃
20 Copyright © 3M 2010. All Rights Reserved.
热缩式电缆附件
结构特征： 将具有电缆附件所需要的各种性能 的热缩部件套装在经过处理后的电缆上， 加热收缩而形成的电缆附件,适用于中低 压挤包型橡塑电缆或油纸电缆。 优点： 适应多种线径，轻巧、廉价，使用较 广泛，成本相对较低 缺点：
PVC及PE是中压电缆最常用的护套材料。
橡胶护套比较耐磨，一般可用于矿用移动电缆等场合。 铅包护套一般用于PILC油纸绝缘电缆上。
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电缆的型号– 中国GB表示方法
注：以交联聚乙烯塑料绝缘电力电缆为例 代号：
铜导体： （T）省略
导体类型
1. 铜导体：
--应用较广泛，特别是供电系统
--抗拉强度较高，运行稳定
--高的导电率，相同截面是铝的1.3倍 --价格较贵
2. 铝导体：
--由于铜价较高，现在开始在一些地方使用
--重量较铜轻，不抗拉
--导电率较低 --延伸系数大于铜
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中期电 缆附件
浇铸式
胶带绕包式
热缩式
适用于油纸及 塑料绝缘电缆
早期电 缆附件
17 Copyright © 3M 2010. All Rights Reserved.
瓷套式
金属盒式
适用于油纸 绝缘电缆
常见中压电缆附件
在电缆附件的整个发展历史中，主要有如下5种类型的电缆附件，其 中冷缩电缆附件是3M于1973年发明，它具有易于安装、性能稳定等优 点，是目前市场上的主流产品。
安装需要动火，逐层安装。收缩后形 状固定，不能与电缆同呼吸，温度多次 循环变化后其电气及防水性能会减弱
21 Copyright © 3M 2010. All Rights Reserved.
预制推入式电缆附件
结构特征： 利用橡胶材料， 将电缆附件里的增强 绝缘和屏蔽层在工厂内模制成一个整体或 若干个部件，现场套装在经过处理后的电 缆上而形成的电缆附件 优点： 整体式设计，电气性能好，安装快捷， 高压电缆附件中常用 缺点： 每型附件仅适应单种线径，对电缆本体 的尺寸、绝缘表面的加工要求比较严格， 材料较硬，弹性差，对电缆主绝缘界面径 向压力较小
绝缘屏蔽层
电力线被限制 在绝缘内部
13 Copyright © 3M 2010. All Rights Reserved.
护套层的类型和特点
护套常用材料：
塑料（PVC-聚氯乙烯、PE-聚乙烯）
橡胶（氯丁橡胶等） 铅 电缆护套层的作用主要有两个：防水及机械保护。 一些特殊的场合，如地铁，需要用到低烟无卤阻燃的护套层。 护套
屏蔽层之一：导体屏蔽的结构和作用
内 半 导 电 层（导体屏蔽层）
导体屏蔽层也叫做内半导电层，它是由半导电材料紧密包裹在 导线外并与绝缘内表面紧密结合而形成的屏蔽结构。导体屏蔽层形 成一个法拉利笼（导电的屏蔽体），并有效填充导体和绝缘之间气 隙，防止导体间的气隙放电。 下方左图为无导体屏蔽的电缆运行情况，导体和绝缘间的气隙 在电场作用下产生放电，并会加速绝缘老化、劣化。右图由于有内 半导电层有效屏蔽和填充，无放电现象。
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8.7/10kV 电 压 等 级 示意
10 kV 相对相 10kV 8.7 kV 相对地 8.7 kV 10 kV 8.7 kV
A
B
C
以上为U0/U=8.7/10kV电压等级的电缆示意。可看出8.7kV即电缆绝缘厚 上需要承受的电压（相电压），10kV即两相之间的电压（线电压）。
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电场集中处
12 Copyright © 3M 2010. All Rights Reserved.
可能在此放电
屏蔽层之二：绝缘屏蔽层的作用
下图为有绝缘屏蔽层结构的中高压电缆运行情况。绝缘屏蔽层通 过金属屏蔽有效接地，处于零电位，电缆内径向分布的电力线结束于 绝缘屏蔽层处，电场被有效限制在电缆内部。同时分布非常均匀，不 会产生局部电场强度集中、容易放电的情况。
绕包型 预制型 灌胶型
热缩型
冷缩型
18 Copyright © 3M 2010. All Rights Reserved.
浇铸式电缆附件
结构特征： 利用环氧树脂、聚氨酯等热固性 树脂材料，现场浇铸在经过处理后的 电缆末端或接头处的模子或盒体内， 固化后形成电缆附件。 优点： 电气及防水性能好，电气强度高 缺点： 安装耗时费力, 已经基本淘汰,主要 用于中低压挤包型橡塑电缆或油纸绝 缘电缆，目前一般仅作为外护套防水 恢复。
19 Copyright © 3M 2010. All Rights Reserved.
绕包式电缆附件
结构特征： 利用各种软质带材按工艺要求缠 绕而成，包括：绝缘胶带、半导电 胶带、金属屏蔽带、防水胶带等等。 一般应用于中低压挤包型橡塑电缆， 特殊配置的胶带套装对油纸绝缘电 缆也可适用 优点： 其材料简单，成本较低，适应特 殊线径的电缆 缺点： 对施工环境，施工工艺要求高， 单套电缆附件的制作时间很长
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冷缩式电缆附件优势-3
材料的优势：冷缩电缆一般采用硅Baidu Nhomakorabea胶作为绝缘材料
疏水性
热缩材料在紫外线 作用下发生龟裂
亲水性
• 硅橡胶具有疏水性 • 在淋雨或有水气时表面水珠容 易滑落，防止通过雨水通道爬电 • 耐污性能好，即使表面沾有污 秽后，仍具有疏水性
3M中国有限公司 西南技术中心 高翔
1 Copyright © 3M 2010. All Rights Reserved.
主要内容
1. 中压电缆及附件基本原理 20´
2. 3M冷缩终端的分类及安装工艺要点 30´
3. 3M冷缩中间接头分类及安装工艺要点 30´
4. 3M可插拔式电缆终端的安装工艺要点 20´
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冷缩式电缆附件优势-2
性能的优势：
冷缩附件保持紧压电缆本体
1. 电缆本体冷缩热涨不会影响附件对电缆本体 的紧密贴合，即附件与电缆本体同“呼吸”
2. 有效防止电缆主绝缘界面残存气隙，避免发 生局部放电和沿面爬电，延长附件的运行寿命 3.冷缩附件本身具有良好的防水、防潮性能， 配合防水胶带等配件，防水防潮性能更佳 4.冷缩附件一种规格可适用于多种规格截面的 电缆
屏蔽电缆的基本结构
1. 导 体 2. 导体屏蔽
3. 主绝缘
4. & 5. 绝缘屏蔽
(4) 外半导电层
(5) 铜带屏蔽
6. 护套
以上为单芯中压屏蔽电缆的典型结构。中、高压电缆与一般低压电 缆的主要区别是其完善的屏蔽结构，即具有导体屏蔽和绝缘屏蔽两层屏 蔽结构，这两层屏蔽层与电缆附件的关系非常密切。
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充油电缆
聚氯乙烯绝缘电缆
交联聚乙烯绝缘电缆
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中压电缆附件的发展历史
中压电缆附件的技术进步其实是跟随着电缆技术的进步逐步发 展的，冷缩式电缆附件是目前技术最为先进的中压电缆附件。
新型电 缆附件
预制推入式
冷缩式
适用于塑料绝 缘电缆
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冷缩式电缆附件
热缩型：
冷缩型：
预制型：
冷缩式电缆附件有效弥补了热缩式和预制式电缆附件的一些缺陷， 同时兼有两者的一些技术特点，如：热缩电缆附件现场收缩安装、 一种型号产品适用于多种线径电缆的特点；预制式电缆附件多层结 构整体预制，多层结构的安装同时完成，且避免分层和内部气隙。
5. 常见故障及分析 20´ 6. 安装过程演示 7. 提问及自由讨论
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中压电缆及附件基本原理
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电力电缆发展历史
在19世纪末和20世纪初，纸绝缘电力电缆开始问世； 到20年代高压充油电缆就在意大利和美国开始面世安装;
40～50年代，聚氯乙烯电力电缆和聚乙烯电力电缆开始得到发 展;
60年代初，发展了交联聚乙烯电力电缆; 到目前为止，在中低压电力电缆领域里，以聚氯乙烯和交联聚 乙烯电缆为主体的挤塑电缆，发展极为迅速，生产数量在电力 电缆总数中占绝对优势。
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冷缩式电缆附件优势-1
安装方面的优势：
1.不需要动火，不需要特殊工具，使 用场所不受限制，现场施工没有安全 隐患 2.安装简便，不需要特殊培训，一般 施工人员经过简单培训即可完成安装 任务
特殊培训
3.附件包含几层结构，一次安装完成， 无需分层安装，简化安装流程，并有利 于确保安装质量
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金属屏蔽层
屏蔽层之二：绝缘屏蔽层的作用
下图为没有绝缘屏蔽层的中高压电缆的运行情况。由于电场没有 屏蔽层的限制，电力线结束于电缆外的接地处。电力线可能集中于局 部范围内，此处电场较强，容易产生放电现象。 电力线
电缆沟或 管井（接地）
铝导体：
PVC绝缘或内护套 PE绝缘或内护套 XLPE绝缘
L
V Y YJ
外护层代号：
标记 0 铠装层 无 外护套 ----
2
3 4
双钢带
细圆钢丝 粗圆钢丝
PVC外套
PE 外套
铝芯交联聚乙烯绝缘钢带铠装PVC护套电力电缆，额定电压为26/35kV, 3芯，标称 截面240mm2，表示为：YJLV2-26/35-3×240
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屏蔽层之二：绝缘屏蔽层的结构和作用
1. 外半导电层
绝缘屏蔽层一般由两层结构共同构成， 一层是和导体紧密结合的外半导电层结构， 另一层是绕包或布置在外半导电层外的金属 屏蔽层。 外半导电层在生产时与电缆主绝缘共同 挤出，与电缆绝缘之间几乎无气隙。外半导 电层与绝缘结合得越紧密，层间气隙越少越 不容易放电，电缆性能越好。 外半导电屏蔽层一般通过外层的金属 屏蔽去接地，使整个绝缘屏蔽处于零电位， 有效将电场限制在其内部。当安装电缆附件 时，要开剥一定长度的外半导电层，以保证 足够的高低电位电气距离。
EPR* （耐热乙丙橡胶） 105℃
PILC绝缘较早开始使用，现在已基本退出运行，缺点是耐温较低， 安装电缆附件不方便。 XLPE绝缘是目前中高压电缆使用最多的类型，优点是耐温性能和机 械性能俱佳，载流量大，电缆附件安装方便。缺点是容易产生水树枝状 老化。 EPR及EPR*绝缘一般应用于工业设备的电缆上，如矿用软电缆，船用 电缆等，优点是较柔软，弯曲半径较小。
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外半导电层
屏蔽层之二：绝缘屏蔽层的结构和作用
2. 金属屏蔽层
金属屏蔽层是绝缘屏蔽的外层，一般是 由搭叠绕包的铜带或螺旋径向布置的铜丝构 成。 金属屏蔽层必须接地，三芯电缆一般两 端接地，单芯电缆根据电缆线路的情况采取 合理的接地方式。 同时，金属屏蔽层还有以下作用： 减少碰撞损坏的概率 电缆短路时提供短路电流路径 提供中性线路径 在安装中间接头时，要通过铜屏蔽网套 将两侧电缆的金属屏蔽层恢复连通状态。
无导体屏蔽
局部放电
有导体屏蔽
导体屏蔽（内半导电层）
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主绝缘层的类型和特点
主绝缘
绝缘类型
PILC（油浸纸） XLPE（交联聚乙烯） EPR （乙丙橡胶）
工作温度 应急温度
80℃ 90℃ 90℃ 95℃ 130℃ 130℃ 140℃
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热缩式电缆附件
结构特征： 将具有电缆附件所需要的各种性能 的热缩部件套装在经过处理后的电缆上， 加热收缩而形成的电缆附件,适用于中低 压挤包型橡塑电缆或油纸电缆。 优点： 适应多种线径，轻巧、廉价，使用较 广泛，成本相对较低 缺点：
PVC及PE是中压电缆最常用的护套材料。
橡胶护套比较耐磨，一般可用于矿用移动电缆等场合。 铅包护套一般用于PILC油纸绝缘电缆上。
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电缆的型号– 中国GB表示方法
注：以交联聚乙烯塑料绝缘电力电缆为例 代号：
铜导体： （T）省略
导体类型
1. 铜导体：
--应用较广泛，特别是供电系统
--抗拉强度较高，运行稳定
--高的导电率，相同截面是铝的1.3倍 --价格较贵
2. 铝导体：
--由于铜价较高，现在开始在一些地方使用
--重量较铜轻，不抗拉
--导电率较低 --延伸系数大于铜
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中期电 缆附件
浇铸式
胶带绕包式
热缩式
适用于油纸及 塑料绝缘电缆
早期电 缆附件
17 Copyright © 3M 2010. All Rights Reserved.
瓷套式
金属盒式
适用于油纸 绝缘电缆
常见中压电缆附件
在电缆附件的整个发展历史中，主要有如下5种类型的电缆附件，其 中冷缩电缆附件是3M于1973年发明，它具有易于安装、性能稳定等优 点，是目前市场上的主流产品。
安装需要动火，逐层安装。收缩后形 状固定，不能与电缆同呼吸，温度多次 循环变化后其电气及防水性能会减弱
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预制推入式电缆附件
结构特征： 利用橡胶材料， 将电缆附件里的增强 绝缘和屏蔽层在工厂内模制成一个整体或 若干个部件，现场套装在经过处理后的电 缆上而形成的电缆附件 优点： 整体式设计，电气性能好，安装快捷， 高压电缆附件中常用 缺点： 每型附件仅适应单种线径，对电缆本体 的尺寸、绝缘表面的加工要求比较严格， 材料较硬，弹性差，对电缆主绝缘界面径 向压力较小
绝缘屏蔽层
电力线被限制 在绝缘内部
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护套层的类型和特点
护套常用材料：
塑料（PVC-聚氯乙烯、PE-聚乙烯）
橡胶（氯丁橡胶等） 铅 电缆护套层的作用主要有两个：防水及机械保护。 一些特殊的场合，如地铁，需要用到低烟无卤阻燃的护套层。 护套
屏蔽层之一：导体屏蔽的结构和作用
内 半 导 电 层（导体屏蔽层）
导体屏蔽层也叫做内半导电层，它是由半导电材料紧密包裹在 导线外并与绝缘内表面紧密结合而形成的屏蔽结构。导体屏蔽层形 成一个法拉利笼（导电的屏蔽体），并有效填充导体和绝缘之间气 隙，防止导体间的气隙放电。 下方左图为无导体屏蔽的电缆运行情况，导体和绝缘间的气隙 在电场作用下产生放电，并会加速绝缘老化、劣化。右图由于有内 半导电层有效屏蔽和填充，无放电现象。
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8.7/10kV 电 压 等 级 示意
10 kV 相对相 10kV 8.7 kV 相对地 8.7 kV 10 kV 8.7 kV
A
B
C
以上为U0/U=8.7/10kV电压等级的电缆示意。可看出8.7kV即电缆绝缘厚 上需要承受的电压（相电压），10kV即两相之间的电压（线电压）。
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电场集中处
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可能在此放电
屏蔽层之二：绝缘屏蔽层的作用
下图为有绝缘屏蔽层结构的中高压电缆运行情况。绝缘屏蔽层通 过金属屏蔽有效接地，处于零电位，电缆内径向分布的电力线结束于 绝缘屏蔽层处，电场被有效限制在电缆内部。同时分布非常均匀，不 会产生局部电场强度集中、容易放电的情况。
绕包型 预制型 灌胶型
热缩型
冷缩型
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浇铸式电缆附件
结构特征： 利用环氧树脂、聚氨酯等热固性 树脂材料，现场浇铸在经过处理后的 电缆末端或接头处的模子或盒体内， 固化后形成电缆附件。 优点： 电气及防水性能好，电气强度高 缺点： 安装耗时费力, 已经基本淘汰,主要 用于中低压挤包型橡塑电缆或油纸绝 缘电缆，目前一般仅作为外护套防水 恢复。
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绕包式电缆附件
结构特征： 利用各种软质带材按工艺要求缠 绕而成，包括：绝缘胶带、半导电 胶带、金属屏蔽带、防水胶带等等。 一般应用于中低压挤包型橡塑电缆， 特殊配置的胶带套装对油纸绝缘电 缆也可适用 优点： 其材料简单，成本较低，适应特 殊线径的电缆 缺点： 对施工环境，施工工艺要求高， 单套电缆附件的制作时间很长
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冷缩式电缆附件优势-3
材料的优势：冷缩电缆一般采用硅Baidu Nhomakorabea胶作为绝缘材料
疏水性
热缩材料在紫外线 作用下发生龟裂
亲水性
• 硅橡胶具有疏水性 • 在淋雨或有水气时表面水珠容 易滑落，防止通过雨水通道爬电 • 耐污性能好，即使表面沾有污 秽后，仍具有疏水性
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主要内容
1. 中压电缆及附件基本原理 20´
2. 3M冷缩终端的分类及安装工艺要点 30´
3. 3M冷缩中间接头分类及安装工艺要点 30´
4. 3M可插拔式电缆终端的安装工艺要点 20´
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冷缩式电缆附件优势-2
性能的优势：
冷缩附件保持紧压电缆本体
1. 电缆本体冷缩热涨不会影响附件对电缆本体 的紧密贴合，即附件与电缆本体同“呼吸”
2. 有效防止电缆主绝缘界面残存气隙，避免发 生局部放电和沿面爬电，延长附件的运行寿命 3.冷缩附件本身具有良好的防水、防潮性能， 配合防水胶带等配件，防水防潮性能更佳 4.冷缩附件一种规格可适用于多种规格截面的 电缆
屏蔽电缆的基本结构
1. 导 体 2. 导体屏蔽
3. 主绝缘
4. & 5. 绝缘屏蔽
(4) 外半导电层
(5) 铜带屏蔽
6. 护套
以上为单芯中压屏蔽电缆的典型结构。中、高压电缆与一般低压电 缆的主要区别是其完善的屏蔽结构，即具有导体屏蔽和绝缘屏蔽两层屏 蔽结构，这两层屏蔽层与电缆附件的关系非常密切。
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充油电缆
聚氯乙烯绝缘电缆
交联聚乙烯绝缘电缆
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中压电缆附件的发展历史
中压电缆附件的技术进步其实是跟随着电缆技术的进步逐步发 展的，冷缩式电缆附件是目前技术最为先进的中压电缆附件。
新型电 缆附件
预制推入式
冷缩式
适用于塑料绝 缘电缆
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冷缩式电缆附件
热缩型：
冷缩型：
预制型：
冷缩式电缆附件有效弥补了热缩式和预制式电缆附件的一些缺陷， 同时兼有两者的一些技术特点，如：热缩电缆附件现场收缩安装、 一种型号产品适用于多种线径电缆的特点；预制式电缆附件多层结 构整体预制，多层结构的安装同时完成，且避免分层和内部气隙。
5. 常见故障及分析 20´ 6. 安装过程演示 7. 提问及自由讨论
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中压电缆及附件基本原理
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