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电力电缆详解

(一) 能长期、安全可靠地传输大容量电能的绝缘电源称为“电力电缆”。
电力电缆是导体外包有优质绝缘材料,并有各种保护层的电缆。它的主要功能与架空导线一样,在电力系统中传输和分配大容量的电能用。与架空线的区别是电力电缆可在各种环境下敷设,安全隐蔽、不受外界气候变化的干扰;以及可以较少维护,经久耐用(一般要求40年以上)。但电力电缆的结构比较复杂,制造工序多,产品价格要比架空导线高出几十倍;因此一般应用于不适应采用架空线路的场合,如城市中输配电线路和工矿企业的动力引入与厂区的主干电力线路中;以及跨越江河铁路站场,贯穿地下隧道等。实际上电力线路是架空导线与电力电缆共同组成的,架空导线侧重于产生电源的输、变、配电部分,而电力电缆侧重使用于配电、用电端,因此,中低压电力电缆的生产量占98%以上。
随着我国经济水平的迅速提高,电力电缆在电力系统中的比例不断增加。如城市中心区的中、低压架空线路将逐步改为隐蔽的电缆线路,市郊和中心城镇将采用架空绝缘电缆。
(二) 电力电缆应具有下列技术特性
1, 能长期承受较高乃至极高的工作电压,应具有非常优良的电绝缘性能,因此电力电缆按使用电压级可分为:低压(1千伏及以下)、中压(6——35千伏)、高压(66——330千伏)、超高压(500千伏及以上)。
2, 能传输很大的电流(几百安乃至几千安),因此会采用截面积为几百乃至几千平方毫米的导电线芯。同时要求所用绝缘及其他材料具有优良的耐热老化性能,而整体结构能保持热平衡。
3, 为使电缆能适应各种敷设方式和使用环境(地下、水中、沟管、隧道、竖井),必须采用多种组合的保护层结构。
事实上,电力电缆所依托的高压绝缘技术、大电流传输技术以及结构平衡、护层结构等均代表了电工学科中这几方面的学术水平。
(三) 制造电力电缆的工艺设备主要有绞线机,绝缘包覆设备,成缆机(将3——5根绝缘线芯绞合成缆),内、外护套挤包机以及铠装(钢带、钢丝铠装)设备。其中,不同的绝缘结构采用不同的设备,且工艺技术要求极高。
(四) 电力电缆均使用于电力系统中,因此一般不再分小类,而是按不同绝缘材料或结构分出系列作为分类。
电力电缆的产品系列有:
1, 聚氯乙稀绝缘电力电缆 由于聚氯乙稀塑料价格便宜,物理机械性能较好,挤出工艺简单,但绝缘性能一般。因此大量用来制造1千伏及以下的低压电力电缆,供低压配电系统用,年产量达十多万公里。如采用加了电压稳定剂的绝缘料,允许上产6千伏级的电缆。
2, 交联聚乙烯绝缘电力电缆 由于聚乙烯是电绝缘性能最好的塑料,加上经过高分子交联后成为热固性材料,因此其电性能好,机械性能和耐热性好。近二十年来,已成为我国中、高压电力电缆的主导品种,可适用于6——330千伏的各个电压级中。
近年来,1千伏低压电缆的交联化已成为一个技术方向,关键是降低绝缘厚度使之在价格上能与聚氯乙稀电缆竞争。
3, 粘性油浸渍绝缘电力电缆 在1992年前是我国中压电缆的主导产品。这是电力电缆的经典结构,已有百多年的历史,电、热性能裕度大,使用寿命长(国内还在用1923年敷设的进口电缆)。但由于生产工序多,周期长,材料来源少等,已被交联聚乙烯电缆所取代。
4, 充油电缆 是另一种结构的油纸电缆,采用薄型绝缘纸绕包后,用低粘度油在压力下填充间隙中。适用于66——500千伏。从上世纪六十年代起是我国高压电缆的唯一产品,但近年来也已被交联聚乙烯绝缘高压电缆所取代。
5, 橡皮绝缘电力电缆 是一种柔软的,使用中可以移动的电力电缆,主要用于企业经常需要变动敷设位置的场合。采用天然橡胶绝缘,电压等级主要是一千伏,可以生产6千伏级。
6, 架空绝缘电缆 实质上是一种带有绝缘的架空导线,由于仍架设在电杆上,其绝缘设计裕度可小于电力电缆。绝缘可采用聚氯乙稀或交联聚乙烯。一般制成单芯,但也可将3——4相绝缘芯绞合成一束,不加护套,称为集束型架空电缆

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