高压电与绝缘技术——电力电缆专题讲座

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1、电力电缆专题讲座一、概述二、电力电缆的分类三、交联聚乙烯电缆四、电缆的载流量五、电缆附件六、电缆的老化七、电缆故障测距一、电力电缆在电力系统中的作用110kV及以上：输电系统35kV及以下：配电系统（1）架空线路——裸线（钢芯铝绞线），铁塔，避雷线，接地，绝缘子，（2）电缆线路——导体，绝缘层，保护覆盖层；受气候影响小，安全耐用，46基本结构：（1）导电线芯（铜和铝线长度、电阻相等时，铝线重量为铜线的一半左右）多股导线扭绞而成——便于运输和辐射，需要弯曲（2）电缆护层目的：为防止水分等侵入绝缘层。材料

2、：铅包（柔软，耐腐蚀，机械强度低，稀缺金属）或铝包护套。加强：钢带或钢丝铠装，装在金属护套外。防腐场所：铠装外装外护层（3）绝缘介质35kV及以下，常用粘性浸渍的油纸绝缘、橡皮绝缘、塑料（聚氯乙烯、聚乙烯）绝缘；更高电压，多用充油、钢管油压或充气电缆。46二、电力电缆的分类46纸绝缘电缆1、粘性绝缘电缆2、充油电缆（1）自容式充油电缆4646（2）钢管充油电缆（3）充气电缆46（三）电力电缆的许用场强1、电场分布2、许用场强的选取464646一、电缆附件（一）电缆终端电场分布46（一）连接接头盒的典型

3、结构1、油浸纸绝缘电缆电压较低的粘性浸质纸绝缘电缆导电线芯是通过连接套、采用焊接(锡焊)或压接的方46法将线芯连接。对高压的充油电缆，线芯的连接不仅要保证电气连通，而且要保证油流的畅通无阻。一般方法是在线芯中心泊道中垫以钢管，线芯外套以连接套，采用冷焊压接将线芯连接起来，而不允许用焊接或锻接，以防止对油的污染和造成老化。靠近连接端的电缆绝缘(工厂绝缘)一般切削成阶梯或锥形面(反应力锥)，然后包缠填充绝缘至与电缆绝线外径相同，再在其外包绕增绕绝缘。增绕绝缘两端形成应力锥而。应力锥面和反应力锥面均按使其表

4、面的切向场强为一常数(或小于一常数)设计的。两根相接的电缆的屏蔽用经过应力锥及增统绝线表面上包绍的导体(如铅丝)完全连接起来．形成等位而。整个装置与压力供油箱连通，保证油的供给和循环．粘性浸渍纸绝线电缆的连接盒内应淄满电缆胶。图8—3为充油电缆普通连接接头盒。为了减小金属护套损耗，长电缆线路各相电缆的金屑护套需交叉换位互联接地．这时电缆的连接须用绝织接头盒。其内绝缘结构尺寸和普通接头相同，但增绕绝缘外缠绕的半导体纸和金属接地层都要在接头中间断开、不能连续。接头的外壳铜管中间部分用环氧树脂绝缘片或瓷质绝

5、缘垫片隔开，使电缆的金属屏蔽层(金属护套)在轴向绝线。为了防止电缆故陈漏油扩大到整个电缆线路，并分阴电缆线路油压，使各段电缆内部压力不超过允许值及减少暂态油压的变化，往往采用塞止式连接盒。其只作电缆的电气连接，将被连接的电缆油道隔开，使泊流互不相通。其结构分单室式和双室式两种。它们是用——个(单室)和两个(双室)环氧树脂套管(或瓷套管)将被连接的两根电缆的油流分开。如图8—4为一双室式塞止式连接盒结构田。2．橡塑绝缘电缆连接盒橡塑绝缘电力电统一般没有金属护套和浸渍剂．故只需用普通连接盒将电缆各制造长度

6、连接起来。过去按照制造工艺分为绕包带型，模塑型和压力浇铸型等类型。随着工艺技术的发展，目前橡塑绝缘电缆的附件装置主要以预制式为主。对35kv及以下的电缆，导电线芯连接以后，在原有工厂绝缘的上面套一热缩材料制成的应力管，然后再做其他部分的连接处理。热缩应力管，是由聚乙烯料加入一定的配合剂，经辐照交联后制成。这种管材具有“记忆”效应，即按预定尺寸制成后．经冷扩工艺过程，然后安装在接头处，再予以加热．瞥材台自动收缩到原先的尺才，应力管便牢牢地套在工厂绝缘上。对于高压交联聚乙烯绝缘电力电线的46连接盒，目前主

7、要是在金屑屏蔽层边缘的电场集中处安装以预制成型的应力锥。应力锥的类型和结构尺寸如图8—5。464646五、电缆的故障测距（一）电缆故障原因（1）绝缘破坏：特别是塑料绝缘电力电缆，由于树枝状放电，降解破坏。绝缘在长期电场作用下，就台发生树枝化放电，使绝缘降解破坏，造成员穿击穿。由于绝缘层的介质损耗和钱芯护层损耗，可能造成电纫过热，进而加速了绝缘层老化。电缆密封不严，绝缘层进入水分而变城，电缆过负荷或散热不良，安装于电缆密集地区、电线沟及电缆隧道等通风不良处的电缆，穿在干燥管中的电缆以及与热力管道接近的电

8、缆，都会因过热而使绝线加速损坏。46（2）机械损伤：1)直接受外力作用造成的破坏。2)敷设过程造成损坏。3)自然力造成损坏。（3）护层腐蚀。（4）过电压（电应力）。（5）材料缺陷。（6）中间接头和终端头的设计和制作工艺问题中间接头和终端头的设计不周密，选用材料不当，电场分布考虑不合理，机械强度和裕度不够等是设计的主要弊病。另外中间接头和终端头的制作工艺要求不严，不技工艺规程的要求进行，使电缆头的故障增多，例如封铅不严，导线连接不牢，芯线弯曲过度，使用的绝