第18卷第2期45供用电2001年4月电力电缆讲座第一讲电缆的结构和特性(上)上海电缆输配电公司史传卿中图分类号:TM72614文献标识码B文章编号:100626357(2001)0220054203编者按:我国城市电网中,电力电缆的应用越来越广泛。近年来,一些大中城市加快了城网建设改造的步伐,在110kV及以下供配电系统大力建设和发展电缆网,特别是在城市中心区段,结合市政改造积极采用电缆供电,并有条件地进行“电线入地”。随着城网电缆化比例的提高,城市供配电网的供电可靠性也相应提高了。为此,本刊特请作者撰写《电力电缆》讲座,重点介绍110kV及以下电缆应用技术方面的一些有关问题。其中包括电缆的结构和特性、电缆敷设、接头安装、电缆试验及故障测寻和电缆运行管理等专题。供从事供配电电缆规划设计、施工安装及运行检修的人员参考。全文共五讲,分六期刊出。电缆绝缘内部容易产生移滑放电,所以统包型电缆只能用1电缆的特点到10kV级水平。电缆与架空线相比,具有以下特点:电缆的结构比架(2)分相屏蔽和分相铅包电缆在每相绝缘芯制空线复杂,它除了有电缆芯(导体)外,还有能承受电网电好后,包绕屏蔽层或挤压铅套,然后再成缆。屏蔽型电缆压的绝缘层以及包覆在绝缘层上、使绝缘材料免受潮气在成缆后挤压成一个三相共用的金属护套(铅包)。这样侵袭和机械损坏、从而长期保持绝缘性能的保护层。电压的结构,无论分相屏蔽还是分相铅包,每相电场是各自独等级稍高的电缆,其导体外和绝缘层外,还有用半导体或立的,电力线均沿着绝缘芯径向分布,所以这类电缆又叫金属材料制成的屏蔽层。电缆能够敷设在地下、水底等各做径向型电缆,其电场分布见图121(b)所示。径向型结构种环境中,满足长期、安全传输电能的需要。的电缆,由于消除了切向分量,其绝缘击穿强度比非径向电缆敷设在地下,不占地面空间,同一地下通道可以型要高,能够用到35kV电压等级。容纳多回线路。在城市道路和大型工厂,用电缆供电,有利于市容、厂容整齐美观。自然气象条件(如雷电,风雨,盐雾,污秽等)和周围环境,对电缆的影响很小。电缆隐蔽在地下,对人身比较安全,供电可靠性高,而且电缆线路的运行维护费用比较小。选择电缆作为供配电线路的缺点是,其建设投资费用比较高,是架空线的几倍,而且电缆损坏后修复时间比较长。2电缆的品种和分类图121电缆电场分布示意图电力电缆的品种和规格很多。根据绝缘材料不同和(3)充油和充气电缆在一定的压力状态下(油压或气压使得浸渍剂得到补充以消除绝缘层中的气隙结构特点,可将电缆进行分类如下:),,或者使气隙被压缩从而大大提高绝缘的工作场强满足211油浸纸绝缘电缆,,高压电力系统的需要。这种类型的电缆有自容式充油电简称油纸电缆,油纸电缆又可分为若干类型:缆、充气电缆、钢管充油电缆和钢管压气电缆等品种。自(1)统包型电缆其结构特点是,在每相绝缘芯制容式充油电缆的油道位于导体中央油道与补充浸渍剂成后,加适当填料经绞合成缆,再包绕带绝缘(统包绝缘),,以带绝缘补充了各相导体对地的绝缘厚度,在带绝缘外再的设备(供油箱)相连,电缆温度升高时,浸渍油膨胀,多挤包金属护套。统包型电缆结构紧凑,原材料节约,价格较出的某一体积的油通过油道流至供油箱。而当电缆温度低。缺点是内部电场分布很不均匀,电力线不沿绝缘芯径降低时,浸渍剂收缩,供油箱中的油返回电缆,以消除气向分布,具有沿着纸面的切向分量。所以这类电缆又叫做隙。挤包绝缘电缆非径向型电缆,其电场分布见图121(a)所示。由于油纸的212以各种橡胶或塑料即高分子聚合物为绝缘材料经切向绝缘强度只有径向绝缘强度的1ö2～1ö10,非径向型,,2001年第2期供用电55挤出成型的电缆,称为挤包绝缘电缆,也称橡塑电缆。挤面电场比较均匀。20kV及以上油纸电缆,10kV及以上包绝缘电缆包括聚氯乙烯(PVC)电缆,聚乙烯(PE)电缆,交联聚乙烯电缆,一般都采用圆形绞合导体结构。10kV交联聚乙烯(XLPE)电缆和乙丙橡胶(EPR)电缆等。其使及以下多芯油纸电缆和1kV及以下多芯塑料电缆,为了用电压等级分别为:聚氯乙烯1～6kV,聚乙烯1～400减小电缆直径,节约材料消耗,采用扇形或腰圆形导体结kV,交联聚乙烯1～500kV,乙丙橡胶1～35kV。构。中空圆形导体用于自容式充油电缆,其圆形导体中央交联聚乙烯电缆是20世纪60年代以后技术发展最以硬铜带螺旋管支撑形成中心油道,或者以型线(Z形线快的电缆品种。它与油浸纸绝缘电缆相比,在加工制造和和弓形线)组成中空圆形导体。敷设应用方面有不少优点,其制造周期较短,效率较高,导体绞合后经过紧压模(辊)紧压,成为紧压导体。经安装工艺较为简便