电力电缆基本知识课件.ppt

1、一、概述一、概述 用于电力传输和分配的电缆称为电力电缆。用于电力传输和分配的电缆称为电力电缆。电力电缆需满足的要求：电力电缆需满足的要求：(1)能承受电网电压。包括工作电压、故障过电压能承受电网电压。包括工作电压、故障过电压和大气、操作过电压。和大气、操作过电压。(2)能传送需要传输的功率。包括正常和故障情能传送需要传输的功率。包括正常和故障情况下的电流。况下的电流。(3)能够满足安装、敷设、使用所需要的机械强能够满足安装、敷设、使用所需要的机械强度和可曲度，并耐用可靠。度和可曲度，并耐用可靠。(4)材料来源丰富、经济、工艺简单、成本低。材料来源丰富、经济、工艺简单、成本低。电力电缆和绝缘电线

2、并没有严格的界限。电力电缆和绝缘电线并没有严格的界限。一般来讲，电缆用于电压较高、传输功率较大、一般来讲，电缆用于电压较高、传输功率较大、可靠程度要求比较高的场合。因此，电缆的线可靠程度要求比较高的场合。因此，电缆的线芯截面比较大，绝缘层比较厚，电气性能要求芯截面比较大，绝缘层比较厚，电气性能要求高，护层结构质量要求较高。高，护层结构质量要求较高。电缆线路由电缆、电缆附件及线路构筑物电缆线路由电缆、电缆附件及线路构筑物三部分组成。三部分组成。电缆是电缆线路的主体。电缆是电缆线路的主体。电缆附件是指电缆线路中除电缆本体以电缆附件是指电缆线路中除电缆本体以外的其他部件和设备。外的其他部件和设备。线

3、路构筑物是电缆线路中用来支撑电缆线路构筑物是电缆线路中用来支撑电缆和安装电缆附件的部分。和安装电缆附件的部分。（1 1）不易受周围环境和污染的影响，送）不易受周围环境和污染的影响，送电可靠性高。电可靠性高。（2 2）线间绝缘距离小，占地少，无干扰）线间绝缘距离小，占地少，无干扰电波。电波。（3 3）地下敷设时，不占地面与空间，既）地下敷设时，不占地面与空间，既安全可靠，又不易暴露目标。安全可靠，又不易暴露目标。城镇人口稠密区，大型工厂、发电厂、城镇人口稠密区，大型工厂、发电厂、交通拥挤区、电网交叉区等处要求占地面积交通拥挤区、电网交叉区等处要求占地面积小，供电安全可靠；小，供电安全可靠；严重污

4、染区，为了提高输送电能的可靠严重污染区，为了提高输送电能的可靠性；性；跨度大，不宜架设架空线的过江、过河跨度大，不宜架设架空线的过江、过河线路。线路。（1 1）成本高，一次性投资费用比较大；）成本高，一次性投资费用比较大；（2 2）电缆线路不宜变动与分支；）电缆线路不宜变动与分支；（3 3）电缆故障测寻与维修较难，需要具）电缆故障测寻与维修较难，需要具有较高专业技术水平人员来操作。有较高专业技术水平人员来操作。1.1.按电压等级分类按电压等级分类：我国电缆产品的电压等级有：我国电缆产品的电压等级有：0.6/1、1/1、3.6/6、6/6、6/10、8.7/10、8.7/15、12/15、12/

5、20、18/20、18/30、21/35、26/35、36/63、48/63、64/110、127/220、190/330、290/500kV共共19种。种。也可以将电缆分为：也可以将电缆分为：低电压电力电缆（低电压电力电缆（1kV）；）；中电压电力电缆（中电压电力电缆（635kV）；）；高电压电力电缆（高电压电力电缆（60500kV）。）。我国电力电缆标称截面积系列为：我国电力电缆标称截面积系列为：1.5、2.5、4、6、10、16、25、35、50、70、95、120、150、185、240、300、400、500、630、800、1000、1200、1400、1600、1800、2000

6、mm2，共共26种。种。高压充油电缆标称截面积系列为：高压充油电缆标称截面积系列为：240、300、400、500、630、800、1000、1200、1600、2000mm2，共，共10种。种。电力电缆线芯有单芯、二芯、三芯、四芯、五芯，电力电缆线芯有单芯、二芯、三芯、四芯、五芯，共共5 5种。种。单芯电缆通常用于传送单相交流电、直流电。单芯电缆通常用于传送单相交流电、直流电。二芯电缆多用于传送单相交流电或直流电。二芯电缆多用于传送单相交流电或直流电。三芯电缆主要用于三相交流电网中，三芯电缆主要用于三相交流电网中，在在35kV及以及以下的各种电缆线路中得到广泛的应用。下的各种电缆线路中得到广

7、泛的应用。四芯和四芯和五芯五芯电缆多用于低压配电线路。电缆多用于低压配电线路。只有电压等级为只有电压等级为lkVlkV的电缆才有二芯、四芯的电缆才有二芯、四芯和和五五芯。芯。（1 1）油浸纸绝缘电力电缆）油浸纸绝缘电力电缆 1 1）普通粘性浸渍纸绝缘电缆。）普通粘性浸渍纸绝缘电缆。2 2）滴干绝缘电缆。）滴干绝缘电缆。3 3）不滴流浸渍电缆。）不滴流浸渍电缆。（2 2）塑料绝缘电缆）塑料绝缘电缆 （3 3）橡）橡绝缘电缆绝缘电缆 （4 4）阻燃聚氯乙烯绝缘电缆）阻燃聚氯乙烯绝缘电缆 （5）耐火电力电缆）耐火电力电缆 统包型：绝缘线芯成缆后，在外面包有统包统包型：绝缘线芯成缆后，在外面包有统包绝

8、缘，并置于同一内护套内。绝缘，并置于同一内护套内。分相型：指分相屏蔽。分相型：指分相屏蔽。10KV10KV以上塑料绝缘电以上塑料绝缘电缆均为分相型。缆均为分相型。钢管型：具有钢管护套的电缆。钢管型：具有钢管护套的电缆。扁平型：三根电缆扁平型：三根电缆“一一”字排开，外观呈扁字排开，外观呈扁平状。一般用于远距离海底电缆。平状。一般用于远距离海底电缆。自容型：护套内有压力的电缆。分为自容式自容型：护套内有压力的电缆。分为自容式充油、充气电缆。充油、充气电缆。电缆的基本结构由三部分组成：电缆的基本结构由三部分组成：导电线芯，用于传输电能；导电线芯，用于传输电能；绝缘层，保证电能沿导电线芯传输，在电气

9、上绝缘层，保证电能沿导电线芯传输，在电气上使导电线芯与外界隔离；使导电线芯与外界隔离；保护层，起保护密封作用，使绝缘层不受外界保护层，起保护密封作用，使绝缘层不受外界潮气浸入，不受外界损伤，保持绝缘性能。潮气浸入，不受外界损伤，保持绝缘性能。有的电缆加有屏蔽层。有的电缆加有屏蔽层。多芯电缆绝缘线芯间，还需增加填芯和填料。多芯电缆绝缘线芯间，还需增加填芯和填料。1.1.线芯线芯 （1 1）线芯材料）线芯材料 线芯的作用是传送电流，线芯的损耗主要由导线芯的作用是传送电流，线芯的损耗主要由导体截面和材料的电导系数来决定。为了减小电缆体截面和材料的电导系数来决定。为了减小电缆线芯的损耗，电缆线芯一般由

10、导电性好、有一定线芯的损耗，电缆线芯一般由导电性好、有一定韧性、一定强度的高纯度铜或铝制成。韧性、一定强度的高纯度铜或铝制成。（2 2）线芯结构方式）线芯结构方式 为了增加电缆的柔软性或可曲度，较大截面的为了增加电缆的柔软性或可曲度，较大截面的电缆线芯由多根较小直径的导线绞合而成。因为单电缆线芯由多根较小直径的导线绞合而成。因为单根金属导体沿半径弯曲时，其中心线圆外部必然伸根金属导体沿半径弯曲时，其中心线圆外部必然伸长，而其圆内部分缩短。多根导体时导线之间可滑长，而其圆内部分缩短。多根导体时导线之间可滑动，同时绞合圆线芯中心线内外两部分可以互相移动，同时绞合圆线芯中心线内外两部分可以互相移动补

11、偿，弯曲时不会引起导线的塑性变形，使线芯动补偿，弯曲时不会引起导线的塑性变形，使线芯的柔软性和稳定性大大提高。绞线愈多，弯曲愈的柔软性和稳定性大大提高。绞线愈多，弯曲愈易易。线芯弯曲示意图：线芯弯曲示意图：常见圆形线芯排列方式：常见圆形线芯排列方式：线芯中单线根数一般可用下式表示：线芯中单线根数一般可用下式表示：K l+6+12+6n (n1，2，3，)交联聚乙烯电缆采用多芯圆绞线。交联聚乙烯电缆采用多芯圆绞线。多芯圆绞线的优点：多芯圆绞线的优点：（1)电场较扇形导体电场均匀，对电缆提高电场较扇形导体电场均匀，对电缆提高电压等级有利；电压等级有利；（2)增加导体的柔软性或可曲度，由多根导增加导

12、体的柔软性或可曲度，由多根导线绞合的线芯柔性好，可曲度较大。线绞合的线芯柔性好，可曲度较大。交联聚乙烯电缆所用线芯除特殊要求外，大交联聚乙烯电缆所用线芯除特殊要求外，大多采用紧压型线芯多采用紧压型线芯 。线芯紧压后的作用：线芯紧压后的作用：（1)使外表面光滑，防止导丝效应，避免引使外表面光滑，防止导丝效应，避免引起电场集中；起电场集中；（2)防止挤塑半导电屏蔽层时半导电料进入防止挤塑半导电屏蔽层时半导电料进入线芯；线芯；（3)可有效地防止水分顺线芯进入和扩散，可有效地防止水分顺线芯进入和扩散，导体内水分是造成电缆水树和击穿的根源之导体内水分是造成电缆水树和击穿的根源之一，并将严重影响电缆的寿命

13、，一，并将严重影响电缆的寿命，导体结构导体结构：导体也是电缆工作时的高压电极，而导体也是电缆工作时的高压电极，而且其表且其表 面电场强度最大，如果局部有毛面电场强度最大，如果局部有毛刺则该处的电场强度会更大。因此，设刺则该处的电场强度会更大。因此，设计和生产中以及使用部门在制作接头的计和生产中以及使用部门在制作接头的导体连接时，要解决的主要技术问题之导体连接时，要解决的主要技术问题之一就是力图使导体表面尽量做到光滑圆一就是力图使导体表面尽量做到光滑圆整无毛刺，整无毛刺，以改善导体表面电场分布。以改善导体表面电场分布。（3）线芯几何结构）线芯几何结构 电力电缆的线芯按其外形可分为：电力电缆的线芯

14、按其外形可分为：圆形线芯；圆形线芯；中空圆形线芯中空圆形线芯;扇形线芯扇形线芯;弓形线芯等几种。弓形线芯等几种。圆形线芯：圆形线芯：中空圆形线芯：中空圆形线芯：扇形扇形线芯：线芯：弓形弓形线芯：线芯：（）电力电缆的绝缘层材料应具备的主要性能：）电力电缆的绝缘层材料应具备的主要性能：1）高的击穿场强（包括脉冲、工频、操作波等）。）高的击穿场强（包括脉冲、工频、操作波等）。2）低的介质损失角正切（）低的介质损失角正切（tg）。）。3）相当高的绝缘电阻）相当高的绝缘电阻.4）优良的耐树枝放电、耐局部放电性能。）优良的耐树枝放电、耐局部放电性能。5）具有一定的柔软性和机械强度。）具有一定的柔软性和机械

15、强度。6）绝缘性能长期稳定。）绝缘性能长期稳定。（）绝缘层厚度（）绝缘层厚度 绝缘层厚度与工作电压有关。一般来说，电压绝缘层厚度与工作电压有关。一般来说，电压越高，绝缘层的厚度也越厚，但并不成比例。因为越高，绝缘层的厚度也越厚，但并不成比例。因为从电场强度方面考虑，同样电压等级的电缆当导体从电场强度方面考虑，同样电压等级的电缆当导体截面积大时，绝缘层的厚度可以薄些。对于电压较截面积大时，绝缘层的厚度可以薄些。对于电压较低的电缆，为保证电缆弯曲时，绝缘层具有一定的低的电缆，为保证电缆弯曲时，绝缘层具有一定的机械强度，绝缘层的厚度则随导体截面的增大而加机械强度，绝缘层的厚度则随导体截面的增大而加厚

16、。厚。（）绝缘层的材料（）绝缘层的材料 主要有：主要有：油浸电缆纸；油浸电缆纸；塑料；塑料；橡胶。橡胶。）塑料绝缘材料）塑料绝缘材料 主要有：主要有：聚氯乙烯绝缘；聚氯乙烯绝缘；聚乙烯绝缘；聚乙烯绝缘；交联聚乙烯绝缘。交联聚乙烯绝缘。塑料绝缘电气性能及耐水性能良好，能抗酸、塑料绝缘电气性能及耐水性能良好，能抗酸、碱，防腐蚀，它还具有允许工作温度高、机械性能碱，防腐蚀，它还具有允许工作温度高、机械性能好、可制造高电压电缆等优点。好、可制造高电压电缆等优点。交联聚乙烯：交联聚乙烯：为了利用聚乙烯良好的绝缘特性，克服其熔点为了利用聚乙烯良好的绝缘特性，克服其熔点低的缺点，采用高能辐照或化学的方法对聚

17、乙烯低的缺点，采用高能辐照或化学的方法对聚乙烯进行交联，使它的分子由原来的线型结构变成网进行交联，使它的分子由原来的线型结构变成网状结构，即由热塑性变为热固性，从而提高了聚状结构，即由热塑性变为热固性，从而提高了聚乙烯的耐热性和热稳定性，这就是交联聚乙烯。乙烯的耐热性和热稳定性，这就是交联聚乙烯。）橡胶绝缘）橡胶绝缘 橡胶是最早用来作电线、电缆的绝缘材料。橡胶是最早用来作电线、电缆的绝缘材料。橡胶绝缘电缆的绝缘层为丁苯橡胶或人工合成橡胶绝缘电缆的绝缘层为丁苯橡胶或人工合成橡胶橡胶(乙丙橡胶、丁基橡胶乙丙橡胶、丁基橡胶)。优点是：柔软，可挠性好，特别适用于移动性优点是：柔软，可挠性好，特别适用于

18、移动性的用电和供电的装置。的用电和供电的装置。缺点是：橡胶绝缘遇到油类时会很快损坏；在缺点是：橡胶绝缘遇到油类时会很快损坏；在高电压作用下，容易受电晕作用产生龟裂。高电压作用下，容易受电晕作用产生龟裂。橡胶的特点橡胶的特点：橡胶在很大的温度范围内都具有极高的弹橡胶在很大的温度范围内都具有极高的弹性、柔顺性、易变性和复原性，以及良好的拉性、柔顺性、易变性和复原性，以及良好的拉伸强度、抗撕裂性、耐疲劳，对于气体、潮气、伸强度、抗撕裂性、耐疲劳，对于气体、潮气、水分具有较低的渗透性，较高的化学稳定性和水分具有较低的渗透性，较高的化学稳定性和电气性能。电气性能。为了使电缆适应各种使用环境的要求，在电缆

19、绝为了使电缆适应各种使用环境的要求，在电缆绝缘层外面所施加的保护覆盖层，叫做电缆护层。缘层外面所施加的保护覆盖层，叫做电缆护层。电缆护层的主要作用是保护电缆绝缘层在敷设和电缆护层的主要作用是保护电缆绝缘层在敷设和运行过程中，免遭机械损伤和各种环境因素的破坏，运行过程中，免遭机械损伤和各种环境因素的破坏，如水、日光、生物、火灾等，以保持长期稳定的电气如水、日光、生物、火灾等，以保持长期稳定的电气性能。性能。电缆护层的质量直接关系到电缆的使用寿命。电缆护层的质量直接关系到电缆的使用寿命。（1）电缆护层的分类：）电缆护层的分类：金属护层（包括外护层），金属护层既有弯曲金属护层（包括外护层），金属护层

20、既有弯曲的不透水性，可以防止水分及其他有害物质进入到电的不透水性，可以防止水分及其他有害物质进入到电缆绝缘内部，缆绝缘内部，橡塑护层，橡塑护层有一定的透水性，主要用橡塑护层，橡塑护层有一定的透水性，主要用于以高聚材料作为绝缘的电缆。于以高聚材料作为绝缘的电缆。组合护层，组合护层也有一定的透水性，但比组合护层，组合护层也有一定的透水性，但比橡塑护层要小得多，因此适合于石油、化工等侵蚀性橡塑护层要小得多，因此适合于石油、化工等侵蚀性环境中使用的电缆。环境中使用的电缆。特殊护层，为满足某些特殊要求如耐辐射、防特殊护层，为满足某些特殊要求如耐辐射、防生物等的电缆护层，叫做特殊护层。生物等的电缆护层，叫

21、做特殊护层。（2）电缆护层所用的材料：）电缆护层所用的材料：金属材料，如铝、钢、铜等，主要用金属材料，如铝、钢、铜等，主要用以制造密封护套、铠装或屏蔽。以制造密封护套、铠装或屏蔽。非金属材料，如橡胶、塑料、涂料以非金属材料，如橡胶、塑料、涂料以及各种纤维制品等，其主要作用是防水和防及各种纤维制品等，其主要作用是防水和防腐蚀。腐蚀。）金属护层）金属护层 金属护层通常由金属护套金属护层通常由金属护套(内护层内护层)和外护层和外护层构成。构成。金属护套常用的材料是铝、铅、铜和钢。金属护套常用的材料是铝、铅、铜和钢。按其加工工艺的不同，可分为：按其加工工艺的不同，可分为：热压金属护套热压金属护套 焊接

22、金属护套两种。焊接金属护套两种。内护层内护层 内护层亦即金属护套，金属护套的特性由金属内护层亦即金属护套，金属护套的特性由金属材料本身的性能及其工艺所决定。常用的金属护套材料本身的性能及其工艺所决定。常用的金属护套有铅护套、平铝护套、皱纹铝护套、铜护套等。有铅护套、平铝护套、皱纹铝护套、铜护套等。外护层外护层 在金属护套外面起防蚀或机械保护作用的覆盖在金属护套外面起防蚀或机械保护作用的覆盖层叫做外护层。外护层的结构主要取决于电缆敷设层叫做外护层。外护层的结构主要取决于电缆敷设条件对电缆外护层的要求。外护层一般由内衬层、条件对电缆外护层的要求。外护层一般由内衬层、铠装层和外被层三部分组成。铠装层

23、和外被层三部分组成。.内衬层内衬层 位于铠装层和金属护套之间的同心层称内村位于铠装层和金属护套之间的同心层称内村层。层。它起铠装衬垫和金属护套防腐作用。它起铠装衬垫和金属护套防腐作用。用于内衬层的材料有绝缘沥青、浸溃皱纹纸用于内衬层的材料有绝缘沥青、浸溃皱纹纸带、聚氯乙烯塑料带，以及聚氯乙烯和聚乙烯等。带、聚氯乙烯塑料带，以及聚氯乙烯和聚乙烯等。.铠装层铠装层 在内衬层和外被层之间的同心层称为铠装层。在内衬层和外被层之间的同心层称为铠装层。它主要起抗压或抗张的机械保护作用。它主要起抗压或抗张的机械保护作用。用于电缆铠装层的材料通常是钢带或镀锌钢丝。用于电缆铠装层的材料通常是钢带或镀锌钢丝。钢带

24、铠装层的主要作用是抗压，这种电缆适于地下钢带铠装层的主要作用是抗压，这种电缆适于地下埋设的场合使用。钢丝铠装层的主要作用是抗拉，埋设的场合使用。钢丝铠装层的主要作用是抗拉，这种电缆主要用于水下或垂直敷设的场合使用。这种电缆主要用于水下或垂直敷设的场合使用。.外被层外被层 在铠装层外面的同心层称为外被层。在铠装层外面的同心层称为外被层。它主要是对铠装层起防腐蚀保护作用。它主要是对铠装层起防腐蚀保护作用。用于外被层伪材料有绝缘沥青、聚氯乙烯塑用于外被层伪材料有绝缘沥青、聚氯乙烯塑料带、浸渍黄麻、玻璃毛纱、聚氯乙烯或聚乙烯料带、浸渍黄麻、玻璃毛纱、聚氯乙烯或聚乙烯护套等。护套等。）橡塑护层）橡塑护层

25、 橡塑护层的特点是柔软、轻便，在移动式电缆中橡塑护层的特点是柔软、轻便，在移动式电缆中得到及其广泛的应用。得到及其广泛的应用。因橡塑材料都有一定的透水性，所以仅能在采用因橡塑材料都有一定的透水性，所以仅能在采用具有高耐湿性的高聚物材料作为电缆绝缘时应用。具有高耐湿性的高聚物材料作为电缆绝缘时应用。一般是橡胶绝缘的电缆用橡胶护套一般是橡胶绝缘的电缆用橡胶护套(也有用塑料护也有用塑料护套的套的)，但塑料绝缘的电缆都用塑料护套。，但塑料绝缘的电缆都用塑料护套。橡胶护套与塑料护套相比，橡胶护套的强度、弹橡胶护套与塑料护套相比，橡胶护套的强度、弹性和柔韧性较高，但工艺比较复杂。性和柔韧性较高，但工艺比较

26、复杂。塑料护套的防水性、耐药品性较好，且资源丰富、塑料护套的防水性、耐药品性较好，且资源丰富、价格便宜、加工方便，因此应用更加广泛。价格便宜、加工方便，因此应用更加广泛。）组合护层）组合护层 组合护层又称综合护层或简易金属护层。一组合护层又称综合护层或简易金属护层。一般都由薄铝带和聚乙烯护套组合而成。因此，它般都由薄铝带和聚乙烯护套组合而成。因此，它既保留了塑料电缆柔软轻便的特点，又具有隔潮既保留了塑料电缆柔软轻便的特点，又具有隔潮作用，使它的透水性比单一塑料护套大为减小。作用，使它的透水性比单一塑料护套大为减小。铝铝聚乙烯粘连组合护层的透水性至少可比聚乙烯粘连组合护层的透水性至少可比聚乙烯护

27、层降低聚乙烯护层降低50倍以上。倍以上。（一）塑料绝缘电力电缆（一）塑料绝缘电力电缆 用塑料作绝缘层材料的电力电缆称为塑料绝缘电用塑料作绝缘层材料的电力电缆称为塑料绝缘电力电缆。力电缆。塑料绝缘电力电缆制造工艺简单，重量轻，终端塑料绝缘电力电缆制造工艺简单，重量轻，终端头和中间接头制作容易，弯曲半径小，敷设简单，头和中间接头制作容易，弯曲半径小，敷设简单，接续、维护方便，并具有耐化学腐蚀和一定耐水性接续、维护方便，并具有耐化学腐蚀和一定耐水性能，适用于高落差和垂直敷设，具有耐化学腐蚀性能，适用于高落差和垂直敷设，具有耐化学腐蚀性等优点。等优点。塑料绝缘电力电缆的绝缘材料有：塑料绝缘电力电缆的绝

28、缘材料有：聚氯乙烯（聚氯乙烯（PVC）；）；聚乙烯（聚乙烯（PE）；）；交联聚乙烯（交联聚乙烯（XLPE）。）。聚氯乙烯绝缘电力电缆聚氯乙烯绝缘电力电缆kV交联聚乙烯绝缘电力电缆交联聚乙烯绝缘电力电缆 66kV交联聚乙烯绝缘电力电缆的结构交联聚乙烯绝缘电力电缆的结构 交联聚乙烯绝缘电力电缆交联聚乙烯绝缘电力电缆 交联聚乙烯绝缘电力电缆交联聚乙烯绝缘电力电缆 橡橡绝缘电力电缆的绝缘层有较好的柔软绝缘电力电缆的绝缘层有较好的柔软性，其导线的绞线根数比其它型式的电缆稍多，性，其导线的绞线根数比其它型式的电缆稍多，因此电缆的敷设安装简便，适用于落差较大和因此电缆的敷设安装简便，适用于落差较大和弯曲半径

29、较小的场合。弯曲半径较小的场合。橡橡绝缘遇到油类时会很快损坏，在高电绝缘遇到油类时会很快损坏，在高电压作用下，容易受电晕作用产生裂缝，因此这压作用下，容易受电晕作用产生裂缝，因此这种电缆一般用于种电缆一般用于10kV10kV及以下电压等级。及以下电压等级。我国目前生产的橡胶绝缘电力电缆，主要用于我国目前生产的橡胶绝缘电力电缆，主要用于低压配电线路，其工作电压为交流低压配电线路，其工作电压为交流500V、3000V和和6000V，长期工作温度不超过，长期工作温度不超过65，使用环境温度，使用环境温度不得低于一不得低于一40。（三）阻燃电力电缆（三）阻燃电力电缆 普通电缆的绝缘材料有一个共同的缺点

30、，就是普通电缆的绝缘材料有一个共同的缺点，就是具有可燃性。当线路中或接头处发生故障时，电具有可燃性。当线路中或接头处发生故障时，电缆可能因局部过热而燃烧，并导致扩大事故。阻缆可能因局部过热而燃烧，并导致扩大事故。阻燃电缆是在电缆绝缘或护层中添加阻燃剂，即使燃电缆是在电缆绝缘或护层中添加阻燃剂，即使在明火烧烤下，电缆也不会燃烧。在明火烧烤下，电缆也不会燃烧。阻燃电力电缆的结构与相应的普通聚氯乙烯绝阻燃电力电缆的结构与相应的普通聚氯乙烯绝缘电力电缆和交联聚乙烯绝缘电力电缆的结构基缘电力电缆和交联聚乙烯绝缘电力电缆的结构基本上相同，而用料有所不同。本上相同，而用料有所不同。阻燃的原因：阻燃的原因：填

31、充物填充物(或填充绳或填充绳)、绕包层内衬层及外护套、绕包层内衬层及外护套等，均在原用材料中加入阻燃剂，以阻止火灾延等，均在原用材料中加入阻燃剂，以阻止火灾延燃；燃；为了降低电缆火灾的毒性，电缆的外护套不为了降低电缆火灾的毒性，电缆的外护套不用阻燃型聚氯乙烯，而用阻燃型聚烯烃材料。用阻燃型聚氯乙烯，而用阻燃型聚烯烃材料。采用低烟、低卤的聚氯乙烯料作绝缘，而绕采用低烟、低卤的聚氯乙烯料作绝缘，而绕包层和内衬层均用无卤阻燃料，外护套用阻燃型包层和内衬层均用无卤阻燃料，外护套用阻燃型聚烯烃材料等。聚烯烃材料等。（四）耐火电力电缆（四）耐火电力电缆 耐火电力电缆是在导体外增加有耐火层，多芯耐火电力电缆

32、是在导体外增加有耐火层，多芯电缆相间用耐火材料填充。电缆相间用耐火材料填充。特点是可在发生火灾以后的火焰燃烧条件下，特点是可在发生火灾以后的火焰燃烧条件下，保持一定时间的供电，为消防救火和人员撤离提供保持一定时间的供电，为消防救火和人员撤离提供电能和控制信号，从而大大减少火灾损失。电能和控制信号，从而大大减少火灾损失。耐火电力电缆主要用于耐火电力电缆主要用于lkV电缆线路中，适用于电缆线路中，适用于对防火有特殊要求的场合。对防火有特殊要求的场合。耐火电力电缆耐火电力电缆 耐火电力电缆耐火电力电缆 塑料电缆的电气性能与其绝缘结构密切相塑料电缆的电气性能与其绝缘结构密切相关。影响塑料电力电缆运行寿

33、命的树枝放电和关。影响塑料电力电缆运行寿命的树枝放电和局部放电都与屏蔽结构、屏蔽性能的好坏有直局部放电都与屏蔽结构、屏蔽性能的好坏有直接的关系。接的关系。塑料绝缘电力电缆的屏蔽包括内半导电屏塑料绝缘电力电缆的屏蔽包括内半导电屏蔽、外半导电屏蔽和绝缘外金属薄带屏蔽。蔽、外半导电屏蔽和绝缘外金属薄带屏蔽。1.交联聚乙烯绝缘电缆内外半导电屏蔽层交联聚乙烯绝缘电缆内外半导电屏蔽层 绝缘内外的半导电屏蔽层均采用加炭黑的交绝缘内外的半导电屏蔽层均采用加炭黑的交联聚乙烯料。联聚乙烯料。半导电屏蔽层的体积电阻率一般在半导电屏蔽层的体积电阻率一般在104cm以下，其厚度一般为以下，其厚度一般为12 mm。根据国

34、家标准，根据国家标准，10 kV及以下电缆的外半导及以下电缆的外半导电层为可剥离层，电层为可剥离层，35 kV以上为不可剥离层。以上为不可剥离层。绝缘屏蔽层挤在金属线芯与绝缘层之间绝缘屏蔽层挤在金属线芯与绝缘层之间或绝缘与金属屏蔽层之间，分别称为绝缘或绝缘与金属屏蔽层之间，分别称为绝缘的内屏蔽和外屏蔽。的内屏蔽和外屏蔽。它们的作用是均匀电场防止局部放电。它们的作用是均匀电场防止局部放电。1）屏蔽层具有均匀电场和降低线芯表面）屏蔽层具有均匀电场和降低线芯表面场强的作用。场强的作用。线芯表面采用半导电屏蔽层可以均匀线线芯表面采用半导电屏蔽层可以均匀线芯表面不均匀的电场，减少导体表面最大芯表面不均匀

35、的电场，减少导体表面最大场强。线芯表面电场强度大约下降场强。线芯表面电场强度大约下降3%，可，可使电缆工频击穿电压提高使电缆工频击穿电压提高30%40%。2）屏蔽层的存在提高了电缆局部放电的起始）屏蔽层的存在提高了电缆局部放电的起始放电电压，减少局部放电的可能性。放电电压，减少局部放电的可能性。3）抑制树枝生长）抑制树枝生长 4）热屏障作用）热屏障作用 半导电屏蔽层有一定热阻，当线芯温度瞬时半导电屏蔽层有一定热阻，当线芯温度瞬时升高时，电缆有了半导电屏蔽层的热阻，高温不升高时，电缆有了半导电屏蔽层的热阻，高温不会立即冲击到绝缘层，通过热阻的分温作用，使会立即冲击到绝缘层，通过热阻的分温作用，使

36、绝缘层上的温升下降。绝缘层上的温升下降。由于运行中的电缆受弯曲，电缆绝缘表面受到由于运行中的电缆受弯曲，电缆绝缘表面受到张力作用而伸长，若这时存在局部放电，则会由于张力作用而伸长，若这时存在局部放电，则会由于表面弯曲应力产生亚微观裂纹导致电树枝的引发，表面弯曲应力产生亚微观裂纹导致电树枝的引发，或表面受局部放电腐蚀引起新的开裂，引发新的树或表面受局部放电腐蚀引起新的开裂，引发新的树枝。故外屏蔽层不可缺少。枝。故外屏蔽层不可缺少。外半导电屏蔽层的另一个作用是：消除了绝缘外半导电屏蔽层的另一个作用是：消除了绝缘层与金属带屏蔽层之间的气隙，而扁平气隙的存在，层与金属带屏蔽层之间的气隙，而扁平气隙的存

37、在，对电场的恶化作用很大，首先导致气隙放电，直至对电场的恶化作用很大，首先导致气隙放电，直至绝缘击穿。绝缘击穿。金属薄带屏蔽层，一般是用薄铜带（或细铜丝金属薄带屏蔽层，一般是用薄铜带（或细铜丝网）绕包在外半导电层之外的屏蔽层。其作用如网）绕包在外半导电层之外的屏蔽层。其作用如下：下：（）加强限制电场在绝缘层内的作用，使电场（）加强限制电场在绝缘层内的作用，使电场方向与绝缘半径方向一致，金属屏蔽带接地，电方向与绝缘半径方向一致，金属屏蔽带接地，电场终止在金属带上，金属带外不再有电场。场终止在金属带上，金属带外不再有电场。（）在三相四线制中，它可以作为中心线承担（）在三相四线制中，它可以作为中心线

38、承担不平衡电流。不平衡电流。（）防止沿轴向产生表面放电。（）防止沿轴向产生表面放电。（）电站保护系统需要外导体屏蔽。绕包（）电站保护系统需要外导体屏蔽。绕包铜带屏蔽层具有优异的防雷特性。铜带屏蔽层具有优异的防雷特性。（）正常情况下流过电容电流，短路时金（）正常情况下流过电容电流，短路时金属带可以作为短路故障电流的回路。属带可以作为短路故障电流的回路。电缆的型号内容包含其用途类型、绝缘电缆的型号内容包含其用途类型、绝缘材料、导体材料、铠装保护层等。在电缆型材料、导体材料、铠装保护层等。在电缆型号后面还注有线芯根数、截面、工作电压和号后面还注有线芯根数、截面、工作电压和长度。长度。电缆外护层则以阿

39、拉伯数字编号（两位电缆外护层则以阿拉伯数字编号（两位数）来代表，没有外护层的电缆可不作表示，数）来代表，没有外护层的电缆可不作表示，十位表示铠装层，个位表示外护套。十位表示铠装层，个位表示外护套。有些特殊性能和结构特征用汉语拼音的第一有些特殊性能和结构特征用汉语拼音的第一个字母大写表示。例如：在绝缘材料前用短线隔个字母大写表示。例如：在绝缘材料前用短线隔开的开的ZR、D、NH等表示阻燃、低卤、无卤、等表示阻燃、低卤、无卤、耐火等特性。耐火等特性。电缆外护层则以阿拉伯数字编号（两位数）电缆外护层则以阿拉伯数字编号（两位数）来代表，没有外护层的电缆可不作表示，十位表来代表，没有外护层的电缆可不作表

40、示，十位表示铠装层，个位表示外护套。示铠装层，个位表示外护套。在外护层后面还可能有派生代号，如在外护层后面还可能有派生代号，如Z表示纵表示纵向阻水、向阻水、B表示低卤、表示低卤、C表示无烟。表示无烟。YJV228.7/15 3YJV228.7/15 3185185 表示交联聚乙烯绝缘、铜芯、聚氯乙烯内护套、表示交联聚乙烯绝缘、铜芯、聚氯乙烯内护套、钢带铠装、聚氯乙烯外护套、钢带铠装、聚氯乙烯外护套、8.7/15KV8.7/15KV、三芯、三芯、185mm185mm2 2截面电力电缆截面电力电缆。ZLQ20-10-3ZLQ20-10-39595 表示纸绝缘、铝芯、铅包、裸钢带铠装、额定电表示纸绝

41、缘、铝芯、铅包、裸钢带铠装、额定电压压10kV10kV、三芯，截面积为、三芯，截面积为95mm95mm2 2的电力电缆。的电力电缆。ZRYJV228.7/15 3185，表示阻燃、交联聚乙烯绝缘、铜芯、聚氯乙烯内表示阻燃、交联聚乙烯绝缘、铜芯、聚氯乙烯内护套、钢带铠装、聚氯乙烯外护套、护套、钢带铠装、聚氯乙烯外护套、8.7/15KV、三芯、三芯、185mm2截面电力电缆截面电力电缆。YJLW02 交联聚乙烯绝缘皱纹铝套防水层聚氯乙烯护套交联聚乙烯绝缘皱纹铝套防水层聚氯乙烯护套电力电缆。电力电缆。DZR-VLE33 低烟、低卤阻燃聚氯乙烯绝缘聚烯烃护套细钢丝低烟、低卤阻燃聚氯乙烯绝缘聚烯烃护套细

42、钢丝铠装电力电缆。铠装电力电缆。WZR-YJLE33 低烟、无卤阻燃交联聚乙烯绝缘聚烯烃护套细钢低烟、无卤阻燃交联聚乙烯绝缘聚烯烃护套细钢丝铠装电力电缆。丝铠装电力电缆。NH-VV32 铜芯聚氯乙烯绝缘、聚氯乙烯护套细钢丝铠装耐铜芯聚氯乙烯绝缘、聚氯乙烯护套细钢丝铠装耐火电力电缆。火电力电缆。一、电力电缆故障发生的原因及其特征一、电力电缆故障发生的原因及其特征 1.1.机械损伤机械损伤 机械损伤故障比较常见，所占的故障比率最大机械损伤故障比较常见，所占的故障比率最大（约（约57%57%），其故障形式比较容易识别，大多造成停），其故障形式比较容易识别，大多造成停电事故。电事故。（1 1）直接受外

43、力损坏。）直接受外力损坏。（2 2）施工损伤。）施工损伤。（3 3）自然损伤。）自然损伤。绝缘受潮是电缆故障的又一主要因素，所占绝缘受潮是电缆故障的又一主要因素，所占的故障率约为的故障率约为13%13%，绝缘受潮一般可在绝缘电阻，绝缘受潮一般可在绝缘电阻和直流耐压试验中发现，表现为绝缘电阻降低，和直流耐压试验中发现，表现为绝缘电阻降低，泄漏电流增大。泄漏电流增大。绝缘受潮的原因：绝缘受潮的原因：（1 1）电缆中间头或终端头密封工艺不良或密封）电缆中间头或终端头密封工艺不良或密封失效。失效。（2 2）电缆制造不良，电缆外护层有孔或裂纹。）电缆制造不良，电缆外护层有孔或裂纹。（3 3）电缆护套被异

44、物刺穿或被腐蚀穿孔。）电缆护套被异物刺穿或被腐蚀穿孔。电缆绝缘长期在电和热的作用下运行，电缆绝缘长期在电和热的作用下运行，其物理性能会发生变化，从而导致其绝缘其物理性能会发生变化，从而导致其绝缘强度降低或介质损耗增大而最终引起绝缘强度降低或介质损耗增大而最终引起绝缘崩溃者为崩溃者为绝缘老化绝缘老化，绝缘老化故障率约，绝缘老化故障率约为为19%19%。运行时间特别久（。运行时间特别久（30304040年以上）年以上）的则称为的则称为正常老化正常老化。如属于运行不当而再。如属于运行不当而再较短年份内发生类似情况者，则认为是较短年份内发生类似情况者，则认为是绝绝缘过早老化缘过早老化。过早过早的原因的

45、原因：（1 1）电缆选型不当，致使电缆长期在过）电缆选型不当，致使电缆长期在过电压下工作。电压下工作。（2 2）电缆线路周围靠近热源，使电缆局）电缆线路周围靠近热源，使电缆局部或整个电缆线路长期受热而过早老化。部或整个电缆线路长期受热而过早老化。（3 3）电缆工作在具有可与电缆绝缘起不）电缆工作在具有可与电缆绝缘起不良化学反应的环境中而过早老化。良化学反应的环境中而过早老化。电缆遭受雷击被击穿大都因为电缆内部早已存电缆遭受雷击被击穿大都因为电缆内部早已存在较为严重的某种缺陷，雷击仅是较早的激发了在较为严重的某种缺陷，雷击仅是较早的激发了该缺陷。该缺陷。容易被过电压激发而导致电缆绝缘击穿的缺陷容

46、易被过电压激发而导致电缆绝缘击穿的缺陷主要有：主要有：（1 1）绝缘层内含有气泡、杂质或绝缘油干枯。）绝缘层内含有气泡、杂质或绝缘油干枯。（2 2）电缆内屏蔽层上有节疤或遗漏。）电缆内屏蔽层上有节疤或遗漏。（3 3）电缆绝缘已严重老化。）电缆绝缘已严重老化。（1 1）电缆长期过负荷工作。）电缆长期过负荷工作。（2 2）火灾或邻近电缆故障的烧伤。）火灾或邻近电缆故障的烧伤。（3 3）靠近其他热源，长期接受热辐射。）靠近其他热源，长期接受热辐射。6.6.产品质量缺陷产品质量缺陷（1 1）电缆本体质量缺陷。）电缆本体质量缺陷。（2 2）电缆附件质量缺陷。）电缆附件质量缺陷。（3 3）三头制作质量缺陷

47、。）三头制作质量缺陷。1.1.按故障部位分类按故障部位分类（1 1）电缆本体故障。）电缆本体故障。（2 2）电缆中间头故障。）电缆中间头故障。（3 3）电缆户内头故障。）电缆户内头故障。（4 4）电缆户外头故障。）电缆户外头故障。2.按故障时间分类按故障时间分类 （1 1）运行故障）运行故障 运行故障是指电缆在运行中因绝缘击运行故障是指电缆在运行中因绝缘击穿或导线烧断而引起保护器动作，突然停穿或导线烧断而引起保护器动作，突然停止供电的故障。止供电的故障。（2 2）试验故障）试验故障 试验故障是指在预防性试验中绝缘击试验故障是指在预防性试验中绝缘击穿或绝缘不良而必须进行检修后才能恢复穿或绝缘不良

48、而必须进行检修后才能恢复供电的故障。供电的故障。（1 1）低阻故障）低阻故障 即低电阻接地或短路故障。电缆一芯或数芯即低电阻接地或短路故障。电缆一芯或数芯对地绝缘电阻或芯与芯之间的绝缘电阻低于对地绝缘电阻或芯与芯之间的绝缘电阻低于1010ZC(ZC为电缆特性阻抗，一般不超过为电缆特性阻抗，一般不超过40)40)时，时，而导体连续性良好者称为低阻故障。而导体连续性良好者称为低阻故障。（2 2）高阻故障）高阻故障 即高电阻接地或短路故障。电缆一芯或数芯即高电阻接地或短路故障。电缆一芯或数芯对地绝缘电阻或芯与芯之间的绝缘电阻低于正常对地绝缘电阻或芯与芯之间的绝缘电阻低于正常值很多，但高于值很多，但高

49、于1010ZC，而导体连续性良好者称为，而导体连续性良好者称为高阻故障。高阻故障。（3 3）断线故障）断线故障 电缆各芯绝缘均良好，但有一芯或数电缆各芯绝缘均良好，但有一芯或数芯导体不连续者称为断线故障。芯导体不连续者称为断线故障。（4）断线并接地或短路故障）断线并接地或短路故障 电缆有一芯或数芯导体不连续，经过电缆有一芯或数芯导体不连续，经过（高或低）电阻接地或短路。（高或低）电阻接地或短路。（5 5）泄漏性故障）泄漏性故障 泄漏性故障是高阻故障的一种极端形泄漏性故障是高阻故障的一种极端形式。在进行电缆绝缘预防性耐压试验时，式。在进行电缆绝缘预防性耐压试验时，其泄漏电流随试验电压的升高而增大

50、，甚其泄漏电流随试验电压的升高而增大，甚至超过泄漏电流的允许值（此时试验电压至超过泄漏电流的允许值（此时试验电压尚未或已经达到额定试验电压），这种高尚未或已经达到额定试验电压），这种高阻故障称为泄漏性故障。阻故障称为泄漏性故障。（6 6）闪络性故障）闪络性故障 闪络性故障是高阻故障的又一种极端形闪络性故障是高阻故障的又一种极端形式。在进行电缆绝缘预防性耐压试验时，泄式。在进行电缆绝缘预防性耐压试验时，泄漏电流小而平稳。但当试验电压升至某一值漏电流小而平稳。但当试验电压升至某一值（尚未或已经达到额定试验电压）时，泄漏（尚未或已经达到额定试验电压）时，泄漏电流突然增大并迅速产生闪络击穿，这种高电流