电力电缆专题讲座

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1、电力电缆高电压工程系林福昌fclin@mail.hust.edu.cnTel:87544242高电压与绝缘技术专题6/19/202116/19/20212目录一、概述二、电力电缆的结构三、电缆附件四、交联聚乙烯电缆五、电缆的老化六、电缆的载流量6/19/20213一、概述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。500kV交联电缆6/19/20214基本结构1.导电线芯表1(铜和铝线长度、电阻相等时,铝线

2、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,可以弯曲.2.电缆护层6/19/202152.电缆护层——防水。材料:铅包(柔软,耐腐蚀)或铝包护套。 护套外加强:钢带或钢丝铠装。 外护层:防腐场所3.绝缘介质10kV及以下:聚氯乙烯价格低、温度低。35kV及以下: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。 交联聚乙烯(XLPE):用途日增。6/19/20216电力电缆的分类1、按结构特征 (1)统包型(10kV及以下)。 (2)分相型:分相屏蔽(10~35kV)。 (3)

3、扁平型:一般用于较长的水下和海底电缆。 (4)自容型:护套内部有压力的电缆。2、按敷设环境 (1)直埋式(2)构架式 (3)水下敷设6/19/2021710kV及以下:三芯统包型图34三芯统包型电缆1-导体线芯;2-填充;3-线芯绝缘;4-统包绝缘;5-铅包;6-沥青防腐层;7-铠装层8-沥青黄麻层6/19/2021810kV及以上:屏蔽型或分相铅包型图35三芯分相屏蔽型电缆1-导电线芯;2-线芯屏蔽;3-线芯绝缘;4-外屏蔽层;5-填料;6-扎紧带;7-金属外层;8-铠装层;9-外护套。6/19/20219图36三芯分相铅包型电缆1-导电

4、线芯;2-线芯屏蔽;3-线芯绝缘;4-外来蔽层;5-铅护套;6-填料;7-铠装层;8-外护套6/19/202110分相屏蔽型电缆结构紧凑,外径小,可节省金属护套和外扩层材料。分相铅(铝)包电缆电气性能稳定,但外径大,重量较大。这两种径向型电缆在结构上各有特点,与非径向的统包型电缆比较,虽然价格较贵优点:电缆线芯表面电场均匀,没有绝缘表面的切向应力,绝缘性能较好。适用于较高电压等级的电缆;单相故障不易转化为相间故障,使维修更快、更方便。6/19/2021113、按绝缘材料性质分(1)油纸绝缘电缆粘性浸渍纸绝缘电缆不滴流浸渍纸绝缘电缆(2)塑料

5、绝缘电缆(1)聚氯乙烯绝缘电缆:工艺性能好,化学稳定性髙,非延燃性,生产效率髙,价格低廉,敷设维护简单。6/19/202112聚乙烯绝缘电缆:有良好的介电性能;绝缘电阻髙;工艺性能好,易于加工,耐湿性好,比重小。抗电晕及耐热性能较差,受热易变形或开裂。交联聚乙烯绝缘电缆:电气性能好,击穿场强度很高,绝缘电阻髙。有较高的耐热性和耐老化性,允许工作温度高,载流量大,适宜于髙落差与垂直敷设。(3)橡胶绝缘电缆6/19/202113二、电力电缆的结构(一)纸绝缘电缆1、粘性绝缘电缆 适用于35KV及以下,在光亮油中加入松香制成粘性浸渍剂。在较高浸渍

6、温度时具有较低的粘度保证了对纸层的完善浸渍。 正常温度时粘度大,电缆弯曲时仍具有纸层间相对位移。浸渍电缆的热膨胀系数比其它材料要大,容易形成空隙——局部放电6/19/202114敷设在较大落差时,浸渍剂下流——电缆护套胀裂,上部更多空隙。 更大落差时宜改用塑料电缆或不淌流电缆图1:粘性浸渍总包绝缘型电缆结构(10kV及以下)1-载流芯;2-相绝缘;3-带绝缘;4-金属护层;5-铠甲图2:粘性浸渍分向铅包型电缆结构(35kV及以下)1-载流芯;2-半导体屏蔽;3-绝缘层;4-分相铅包;5-铠甲6/19/202115(二)充油电缆1、自容式充油

7、电缆图3:自容式充油电缆1-油道;2-导电线芯;3-绝缘;4-屏蔽;5-护套;6-铠甲;7-外护层图4:油浸电缆纸的电气强度与纸带厚度的关系1-冲击电压;2-工频电压6/19/202116高压电缆油粘度较小可以及时补充。压力箱确保绝缘。 低油压(0.6MPa以下)。 国产110、220、330kV低油压自容式电缆的绝缘厚度为10、18、25mm。2)钢管充油电缆钢管内有三根单芯屏蔽电缆,屏蔽外包有铜带,管内充有1.5MPa左右的油压。优点:机械强度高,油压高,电气性能易保证;图5钢管充油电缆1-载流芯;2-屏蔽;3-绝缘层;4-屏蔽;5-半

8、圆形滑丝;6-钢管;7-防护层6/19/202117(三)充气电缆1、纸绝缘充气电缆 附属设备简单,无液体静压力——髙落差处。 充气电缆的许用场强低于充油电缆。 高压力充气电缆少

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