电力电缆教学课件.pptx

1、电力电缆电力电缆第1页/共131页电力电缆第一章 基础知识 第一节 电力电缆的应用 一、电力电缆的应用和制造 2030年代低压橡胶电缆 51年56年油浸纸绝缘电缆 60中70年代初 高压充油电缆 60末70年代初635kV交联聚乙烯绝缘电力电缆 90年代以后交联聚乙烯绝缘电力电缆第2页/共131页电力电缆二、电缆的特点 电力电缆供电的特点是：电力电缆敷设在地下、室内、沟道、隧道、井内，不需用杆塔架设，整齐美观，占地少，不会对市容、厂容造成影响。电缆供电受自然环境的影响小。电缆供电传输性能稳定，可靠性高，人不易接触，即使发生故障，也不易造成对人身的伤害，供电安全性高。电力电缆的电容大，可提高供电

2、系统的功率因数。第3页/共131页电力电缆 电缆线路的优点和缺点电缆线路的优点和缺点 （1）优点：）优点：占地少；整齐美观；受气候条件和周围环境的影占地少；整齐美观；受气候条件和周围环境的影 响小；传输性能稳定，故障少，供电可靠性高；维工作量少。响小；传输性能稳定，故障少，供电可靠性高；维工作量少。（2）缺点：）缺点：电缆线路的投资大总投资时同容量架空线路的电缆线路的投资大总投资时同容量架空线路的57倍；线路不易变动；寻测故障点难，检修费用大；电缆不倍；线路不易变动；寻测故障点难，检修费用大；电缆不易分支；电缆终端的制作工艺要求复杂。易分支；电缆终端的制作工艺要求复杂。第4页/共131页电力电

3、缆 电缆在电网中的作用：电缆在电网中的作用：1、电力线路密集的发电厂和变电站；、电力线路密集的发电厂和变电站；2、城市的繁华市区和主要街道；、城市的繁华市区和主要街道；3、供电可靠性和安全运行要求较高、重要线路和重要用户；、供电可靠性和安全运行要求较高、重要线路和重要用户；4、负荷密度较高的住宅区和架空线不宜通过的街道和地区；、负荷密度较高的住宅区和架空线不宜通过的街道和地区；5、改善电力系统的功率因数，降低供电成本。、改善电力系统的功率因数，降低供电成本。第5页/共131页电力电缆 第二节第二节 电缆结构和种类电缆结构和种类一、电缆结构一、电缆结构（一）导体：导体是电缆中具有传导电流特定功能

4、的部件（一）导体：导体是电缆中具有传导电流特定功能的部件1、电缆导体材料及其性能、电缆导体材料及其性能（1）铜和铝）铜和铝第6页/共131页电力电缆 （2）电缆导体有圆形、扇形、腰圆形和中空形）电缆导体有圆形、扇形、腰圆形和中空形第7页/共131页电力电缆 （3）绞合导体经过挤压成为挤压的导体绞合导体经过挤压成为挤压的导体挤压前挤压前挤压后挤压后第8页/共131页电力电缆 2、电缆导体电阻计算、电缆导体电阻计算（1）直流电阻）直流电阻（2）交流电阻）交流电阻 Ra=Rd（1YsYp）nRd=20A1a（20）k1k2k3k4106第9页/共131页电力电缆 （二）（二）绝缘层绝缘层具有耐受电网

5、电压的特定功能，主要有三种具有耐受电网电压的特定功能，主要有三种1、油纸绝缘、油纸绝缘（PILC）2、挤包绝缘、挤包绝缘（XLPE）（1）交联聚乙烯绝缘）交联聚乙烯绝缘 第10页/共131页电力电缆 2、挤包绝缘、挤包绝缘（2）交联聚氯乙烯绝缘）交联聚氯乙烯绝缘PVC（3）聚乙烯）聚乙烯 PE 第11页/共131页电力电缆 2、挤包绝缘、挤包绝缘（3）乙丙橡胶）乙丙橡胶EPR3、压力电缆绝缘、压力电缆绝缘第12页/共131页电力电缆 （三）护套（三）护套1、电缆护套的作用和结构、电缆护套的作用和结构作用：作用：a、保护绝缘层不受水分及其他物质进入；、保护绝缘层不受水分及其他物质进入；b、承受安

6、装及运输时的正常机械外力；、承受安装及运输时的正常机械外力；C、使电缆不受机械损伤和各种环境运输影响；、使电缆不受机械损伤和各种环境运输影响；d、确保电缆绝缘的电器性能长期稳定。、确保电缆绝缘的电器性能长期稳定。结构：取决于电缆的电压等级、绝缘材料和使用环境结构：取决于电缆的电压等级、绝缘材料和使用环境第13页/共131页电力电缆 金属护套：具有完全不透水性金属护套：具有完全不透水性非金属（橡胶）护套：有一定透水性非金属（橡胶）护套：有一定透水性组合（综合）护套：透水性比塑料护套低组合（综合）护套：透水性比塑料护套低2、电缆护套、电缆护套按材料分按材料分3、外护套的作用和结构、外护套的作用和结

7、构作用：包裹在电缆护套外面，保护电缆免受机械损伤和作用：包裹在电缆护套外面，保护电缆免受机械损伤和 腐蚀的保护层。腐蚀的保护层。结构结构:金属护套分为金属护套分为内衬层内衬层铠装层铠装层外被层外被层第14页/共131页电力电缆 （四）、屏蔽层（四）、屏蔽层1、屏蔽层的作用和结构、屏蔽层的作用和结构作用作用:电阻率较低且较薄的半导电层，改善电缆绝缘内电力线电阻率较低且较薄的半导电层，改善电缆绝缘内电力线 分布的一项措施；分布的一项措施；结构：分为导体屏蔽（内屏蔽）和绝缘屏蔽（外屏蔽）。结构：分为导体屏蔽（内屏蔽）和绝缘屏蔽（外屏蔽）。第15页/共131页电力电缆 2、交联聚乙烯电缆（、交联聚乙烯

8、电缆（XLPE）屏蔽层结构特点）屏蔽层结构特点（1）采用挤包半导体屏蔽层；屏蔽层；（2）绝缘屏蔽层有可剥离屏蔽和粘结屏蔽两种；）绝缘屏蔽层有可剥离屏蔽和粘结屏蔽两种；（3）绝缘屏蔽外有金属屏蔽层。）绝缘屏蔽外有金属屏蔽层。第16页/共131页电力电缆4、电缆线路的绝缘监督3、大面积或长距离故障（3）高阻故障：相对于低阻故障，凡不能用所提供仪器的低压脉冲法测量的电缆绝缘损伤故障都叫做电缆的高阻故障。电缆附件安装工艺中的金属层要改变传统接地方法，应采用下述方法去做。C类是不属于A类和B类系统，接地故障时间更长的系统，或对电缆绝缘性能要求较高的场所。具有容纳绝缘浇注剂的防潮密封盒体，其外绝缘不是无机

9、材料的终端1、敷设安装导致电力电缆故障的基本知识若电缆无金属屏蔽层，可不测量相对地电阻应测量相间电阻。原因一：由于低压脉冲法中的低压二字很不确切，测量脉冲的幅值多少为低没有严格的规定。电缆的接头附件质量问题是一个方面，主要还是接头的制做质量问题。超高压 220501kV100年发生运行故障数1、纸绝缘电缆：主绝缘用经过处理的纸浸透电缆油制成，具有绝缘性能好、耐热能力强、承受电压高、使用寿命长等优点。一般来讲，脉冲幅度越高，RD越大，反之亦然。电力电缆故障的测量方法比较多，这里我们以最常用的两种电缆故障测量方法为依据对故障进行分类。（一）导体：导体是电缆中具有传导电流特定功能的部件（2）按结构和

10、材质分(10kV）一般来讲，脉冲幅度越高，RD越大，反之亦然。第123页/共131页 二、电力电缆种类二、电力电缆种类（一）按电压等级分类：（一）按电压等级分类：额定电压的表示额定电压的表示 U0/U（UM）U0 额定工频电压（导体对地电压）额定工频电压（导体对地电压）UM额定线电压（为使用设备的系统最高电压的最大值额定线电压（为使用设备的系统最高电压的最大值）U为导体与导体之间电压为导体与导体之间电压 低压电缆：适用于固定敷设在交流低压电缆：适用于固定敷设在交流50Hz，额定电压，额定电压1kv及以下及以下 的输配电线路上作输送电能用。的输配电线路上作输送电能用。使用特性：电缆导体的最高额定

11、温度为使用特性：电缆导体的最高额定温度为90。短路时（最长持续时间不超过短路时（最长持续时间不超过5秒）电缆导体的最高温秒）电缆导体的最高温度不超过度不超过250。中压电缆：中压电缆：635kV（一般指及以下）：聚氯乙烯绝（一般指及以下）：聚氯乙烯绝缘电缆，聚乙烯绝缘电缆，交联聚乙烯绝缘电缆等。缘电缆，聚乙烯绝缘电缆，交联聚乙烯绝缘电缆等。第17页/共131页电力电缆高压高压 45150kV（一般为及以上）：（一般为及以上）：聚乙烯电缆和交联聚乙烯绝缘电缆等。聚乙烯电缆和交联聚乙烯绝缘电缆等。超高压超高压 220501kV特高压电缆：特高压电缆：1000kV及以上。及以上。电力电缆线路是传电力

12、电缆线路是传输和分配电能的一种特殊电力线路，它可以直接输和分配电能的一种特殊电力线路，它可以直接埋在地下及敷设在电缆沟、电缆隧道中，也可以埋在地下及敷设在电缆沟、电缆隧道中，也可以敷设在水中或海底。与架空线路相比，虽然具有敷设在水中或海底。与架空线路相比，虽然具有投资多、敷设麻烦、维修困难、难于发现和排除投资多、敷设麻烦、维修困难、难于发现和排除故障等缺点，但它具有防潮、防腐、放损伤、运故障等缺点，但它具有防潮、防腐、放损伤、运行可靠、不占地面、不妨碍观瞻等优点，所以应行可靠、不占地面、不妨碍观瞻等优点，所以应用广泛。特别是在有腐蚀性气体和易燃、易爆的用广泛。特别是在有腐蚀性气体和易燃、易爆的

13、场所及不宜架设架空线路的场所（如城市中），场所及不宜架设架空线路的场所（如城市中），只能敷设电缆线路。只能敷设电缆线路。第18页/共131页电力电缆 （二）按绝缘和结构不同分类：（二）按绝缘和结构不同分类：1、纸绝缘电缆：主绝缘用经过处理的纸浸透电缆油制成，具有、纸绝缘电缆：主绝缘用经过处理的纸浸透电缆油制成，具有绝缘性能好、耐热能力强、承受电压高、使用寿命长等优点。绝缘性能好、耐热能力强、承受电压高、使用寿命长等优点。应用于应用于35KV及以下的输配电线路。及以下的输配电线路。（1）带绝缘电缆：又称为统包型电缆、非径向型电缆。）带绝缘电缆：又称为统包型电缆、非径向型电缆。优点优点:结构紧凑，

14、节约原材料，价格低；结构紧凑，节约原材料，价格低；缺点：绝缘内部电场分布不均匀，其应用历史最长。它安全可缺点：绝缘内部电场分布不均匀，其应用历史最长。它安全可靠，使用寿命长，价格低廉。主要缺点是敷设受落差限制。靠，使用寿命长，价格低廉。主要缺点是敷设受落差限制。非径向型电缆非径向型电缆电场分布电场分布第19页/共131页电力电缆 （2）分相铅套和分相屏蔽型电缆：主要应用于）分相铅套和分相屏蔽型电缆：主要应用于2035kV，又，又称为径向型电缆。称为径向型电缆。电场分布电场分布径向型电缆径向型电缆第20页/共131页电力电缆 2、挤包绝缘电缆：以橡胶或塑料为绝缘，经挤出成型，也称橡塑电缆。包括聚

15、氯乙烯电缆（PVC）、聚乙烯电缆（PE）、交联聚乙烯电缆（XLPE）、乙丙橡胶电缆（EPR）等。橡胶电缆（EPR）乙丙橡胶的优良电绝缘性、耐候性和耐腐蚀性，在许多电气部件中采用了此类橡胶。例如用乙丙橡胶生产电缆，尤其是海底电缆用EPDM或EPDM/PP代替了PVC/NBR制作电缆的绝缘层，电缆的绝缘性能和使用寿命有了大幅度提高。在变压器绝缘垫、电子绝缘护套方面也大量采用了乙丙橡胶制作。乙丙橡胶具有优异的电绝缘性能和耐电晕性，电性能优于或接近聚乙烯和交联聚乙烯。第21页/共131页电力电缆 塑料电缆结构简单制造加工方便，重量轻，敷设安装方便不受敷设落差限制，交联聚乙烯是利用化学和物理方法，改变聚

16、乙烯分子的结构。具有结构简单、外径小、质量小、耐热性能好、芯线允许工作温度高、载流量大、可制成较高电压等级、机械性能好。适用于1110KV的输配电线路。主绝缘是橡皮，性质柔软、弯曲方便；缺点耐压强度不高、遇油变质、绝缘易老化、易受机械损伤等。用于6KV及以下的输配电线路。多用于厂矿车间的动力干线和移动式装置。第22页/共131页电力电缆 3、压力电缆：在电缆中充以能够流动，具有一定压力的电缆油或气体的电缆。单芯自容式充油电缆 压力电缆 钢管电缆 充气电缆第23页/共131页电力电缆（三）按电缆特殊用途分类1、输送大容量电能的电缆（1）管道充气电缆：以压缩的SF6气体为绝缘的电缆。（2）高温超导

17、电缆：利用超低温下出现失阻现象的某些金属及 合金作为导体。2、防火电缆：具有防火性能，包括阻燃电缆和防火电缆。3、光纤复合电力电缆：将光纤组合在电力电缆的结构层中，其具有电力传输和光纤通讯两种功能的电缆。第24页/共131页电力电缆 第三节 电缆型号和选用一、电缆型号编制方法：字母及数字组合字母表示电缆的产品系列、导体、绝缘、护套、特征及派生代号；数字表示电缆外绝缘。电缆额定电压、芯数、标称截面和标准号。电缆型号的组成形式：第25页/共131页电力电缆（1）电缆的产品系列代号产品系列代号产品系列代号纸绝缘电缆Z橡胶电缆X自容式充油电缆CY丁基橡胶电缆XD聚乙烯电缆Y阻燃电缆ZR交联聚乙烯电缆Y

18、J耐火电缆NH聚氯乙烯电缆V导引电缆D控制电缆K光缆电缆G第26页/共131页电力电缆电缆应适应各种不同的敷设方式、排列方式、金属护套接地方式以及周围媒质温度等。但应区分电缆中的接头反射波，因为有些接头的反射波极性与低阻故障相类似。与电桥法的低阻故障不同，由于有以下几个因素存在使得RD没有一个确切的数值。（3）满足安全环境要求；原因四，与故障点和测量仪器的相对距离有关，由于电信号的衰减程度与输电线缆的长度有关，所以，同一条电缆中的同一个故障点，仪器在距故障点较近的一端测量就可以测得出来，在距故障点较远的另一端就测不出来。b、承受安装及运输时的正常机械外力；因此而看出，由于电桥法本身的测量原理决

19、定了电桥法测电缆故障的局限性，所以，以电桥法对电缆故障分类带有很大的局限性。（三）按电缆特殊用途分类制造工序少、工艺简单，经济效益显著。使用特性：电缆导体的最高额定温度为90。电力电缆出现故障，其形成原因比较多，这里归纳如下几种情况：第123页/共131页当判断出电缆外护套和内衬层破损进水或新制作终端头和新制作中间接头，以及处理电缆铜屏蔽层后，才需对电缆做直流耐压试验。由于电力电缆的种类较多，结构组成不尽一致，加上人们的工作属性和人们的目的要求不同等原因，使得电缆故障的分类方法较多，这里归纳以下几种情况：T 铜导体与外露性故障相比较，电缆的外表完整无缺，电缆的外护层及屏蔽无明显的损坏痕迹，这也

20、可以称之为电缆的内伤。(4)套手套：用透明聚氯乙烯带包缠钢甲末端及电缆线芯，使手套套入，松紧要适度。(3)焊接地线：将1025mm2的多股软铜线分为三股，在每相的屏蔽上绕上几圈，若电缆屏蔽为铝屏蔽，要将接地铜线绑紧在屏蔽上；所以，只有当RAA RO才认为导体有问题，在实际中有两种情况，即两种类型故障：当判断出电缆外护套和内衬层破损进水或新制作终端头和新制作中间接头，以及处理电缆铜屏蔽层后，才需对电缆做直流耐压试验。（2）电缆的导体代号 T 铜导体 L 铝导体（3）绝缘层代号 绝缘层代号与产品系列代号相同时，可以省略；自容式充油纸绝缘电缆的绝缘层代号“Z”不可省略。（4）护套代号护套名称代号护套

21、名称代号铅护套Q聚氯乙烯护套V铝护套L聚乙烯护套Y波纹铝护套LW橡套H铝带聚乙烯组合护套A非燃性橡套HF第27页/共131页电力电缆（5）特征代号：电缆产品的某一结构特征如F（F en）表示分相铅包、Z（Zhi）表示直流电缆（6）外护层代号原则：内衬层结构基本相同不予表示；一般外衬层按铠装层和外被层结构顺序，以两个阿拉伯数字表示，每一个数字表示所采用的主要材料；充油电缆外护层按加强层、铠装层和外被层的顺序以三个阿拉伯数字表示，每一个数字表示所采用的主要材料。代号加强层铠装层外被层或外护套0径向铜带无1径向不锈钢带连锁钢带纤维外被2径、纵向铜带双钢带聚氯乙烯外套3径、纵向不锈钢带细圆钢丝聚乙烯外

22、套4粗圆钢丝5波纹钢带第28页/共131页电力电缆（7）派生代号：表示电缆产品具有某种特性如纵向阻水结构以Z(Zong)表示2、常用电缆型号及其使用范围（1）黏性浸渍纸绝缘电缆型号及其使用范围型号名称使用范围ZQ20纸绝缘铜芯铅包裸钢带铠装电缆敷设在室内、沟道、电缆管中，能承受机械外力，但不能承受较大拉力ZQF02纸绝缘铜芯分相铅包无铠装聚氯乙烯外护套电缆敷设在室内、电缆管道中，不能承受外力作用ZQF22纸绝缘铜芯分相铅包带铠装聚氯乙烯外护层电缆敷设在土壤中、隧道、沟道中，能承受机械外力，但不能承受较大拉力ZQF43纸绝缘铜芯分相铅包粗钢丝铠装聚乙烯外护套电缆敷设在水底，能承受较大拉力脚标22

23、代表钢带铠装绝缘聚氯乙烯护套脚标42代表粗钢丝铠装绝缘聚氯乙烯护套第29页/共131页电力电缆（2）交联聚乙烯电缆型号及其使用范围型号名称使用范围YJV交联聚乙烯绝缘铜芯聚氯乙烯护套电力电缆敷设在室内、隧道、管道中，不能承受机械外力YJV32交联聚乙烯绝缘铜芯细钢丝铠装聚氯乙烯护套电力电缆敷设在土壤中、隧道、竖井中，能承受机械外力和一定拉力YJVW02-Z交联聚乙烯绝缘铜芯波纹铝护套聚氯乙烯护套纵向电力电缆敷设在地下、隧道、管道中ZR-YJVW03交联聚乙烯绝缘铜芯波纹铝护套聚乙烯护套阻燃电力电缆敷设在室内、电缆层、隧道等要求电缆有阻燃性能的重要场所脚标23代表钢带铠装缘聚氯烯护套脚标32代表

24、细钢丝铠装缘聚氯乙烯护套脚标33代表细钢丝装缘聚氯烯护套第30页/共131页电力电缆（3）自容式充油电缆型号及其使用范围（3）聚氯乙烯电缆型号及其使用范围型号名称使用范围CYZQ102纸绝缘铜芯铅包、铜带径向加强聚氯乙烯外护套自容式充油电缆敷设在土壤中、隧道中，能承受机械外力和，垂直落差 30米CYZQ143纸绝缘铜芯铅包、铜带径向加粗钢丝铠装聚乙烯外护套自容式充油电缆敷设在水底或竖井中，能承受较大拉力型号名称使用范围VV聚氯乙烯绝缘铜芯聚氯乙烯护套电缆敷设在室内、隧道及沟道中，不能承受机械外力VV32聚氯乙烯绝缘铜芯钢丝铠装聚氯乙烯护套电缆敷设在室内、地下、竖井，能承受机械外力和拉力第31页

25、/共131页电力电缆 二、电缆的选用 电力电缆线路在设计、安装、运行选用电缆时，应考虑电缆的使用条件、绝缘水平、电缆类型、导体截面等4个方面因素。1、使用条件 （IEC国际电工委员会）（1）电缆额定电压U0/U（UM）应符合以下要求：U0为导体对地电压，U为导体与导体之间电压，Um为使用设备的系统最高电压的最大值。其中，U0按系统接地故障持续时间分为三类：A类是单相接地故障时间每一次一般不大于1分钟的 系统，B类是单相接地故障允许最长不超过8小时，每年累计不超过125小时的系统；C类是不属于A类和B类系统，接地故障时间更长的系统，或对电缆绝缘性能要求较高的场所。例如10kV系统，如中性点经消弧

26、线圈接地的应采用8.7/10kV电缆（或8.7/12），如中性点经小电阻接地的可采用6/10kV电缆（或6/12）。第32页/共131页电力电缆、电压U0和UM，应分别等于或大于电缆所在系统的额定电压和最高工作电压。第33页/共131页电力电缆（2）电缆输送容量 应满足系统需求的长期允许载流量，线路较长时，同时考虑电缆的线路压降。（3）电缆敷设条件 电缆应适应各种不同的敷设方式、排列方式、金属护套接地方式以及周围媒质温度等。2、电缆的绝缘水平 电缆每一导体与屏蔽或金属护套之间的雷电冲击耐受电压峰值，即基本绝缘水平BIL,应符合下表规定：电缆雷电冲击耐受电压额定电压U0/U（kV）3.6/66/

27、6，6/108.7/10，8.7/1512/20雷电冲击耐受电压（kV）607595125第34页/共131页电力电缆 3、电缆类型（1）交联聚乙烯电缆和油纸绝缘电缆绝缘性能比交联聚乙烯电缆和油纸电缆比较具有的优点交联聚乙烯电缆和油纸电缆比较具有的优点易安装，因为它允许最小弯曲半径小、且重量轻；不受线路落差限制；热性能好，允许工作温度高、传输容量大；电缆附件简单，均为干式结构；运行维护简单，无漏油问题；价格较低、成本较低；可靠性高、故障率低；制造工序少、工艺简单，经济效益显著。第35页/共131页电力电缆（2）电缆的一般选用 620kV电缆配电线路交联聚乙烯（XLPE）电缆1kV及以下电缆配电

28、线路1、交联聚乙烯（XLPE）电缆；2、聚氯乙烯电缆（PVC）电缆35kV及以下电缆配电线路水下敷设乙丙橡胶（EPR）电缆第36页/共131页电力电缆（3）高阻故障：相对于低阻故障，凡不能用所提供仪器的低压脉冲法测量的电缆绝缘损伤故障都叫做电缆的高阻故障。(必要时要扣除导线电阻)7.剥离护套、绝缘屏蔽层半导体层时细心操作，对绝缘表面进行彻底打磨和清洁，防止杂质颗粒遗留在绝缘上；3维护走廊 4照明灯具1、电缆主绝缘绝缘电阻：用2500伏或5000伏兆欧表测量，读取1分钟以后的数据，对于三芯电缆，当测量一根芯的绝缘电阻时，应将其余二芯和电缆外皮一起接地。屏蔽层内的半导体布带应保留一段，将它临时剥开

29、缠在手指上，以备包应力锥。一、电力电缆的应用和制造电缆的两相之间并对地或三相之间并对地形成泄漏性或闪络性故障。因此电缆的故障肯定发生在电缆本体和电缆接头。第101页/共131页在图1中，电缆芯线的正常电阻值应为：针对电力电缆的以上类型故障，可以结合实际制定对策。由于电力电缆的种类较多，结构组成不尽一致，加上人们的工作属性和人们的目的要求不同等原因，使得电缆故障的分类方法较多，这里归纳以下几种情况：而降压后绝缘性能不可恢复的情况则为上述的泄漏性故障。第126页/共131页电缆终端头制作及工艺：L 铝导体也与仪器提供的脉冲宽度有关，脉宽越宽RD就越大，反之就越小。第114页/共131页充油电缆外护

30、层按加强层、铠装层和外被层的顺序以三个阿拉伯数字表示，每一个数字表示所采用的主要材料。4、导体截面其导体截面选择应同时满足电缆线路输送容量和系统最大短路热稳定要求，电力电缆一般选用铜导体。城市低压电网一般采用四芯电缆，中性线一般应为导体截面的3060。中性线相线第37页/共131页电力电缆第二章、电缆的预防性试验电力设备预防性试验规程 电缆线路经过运行后，由于过负荷、过电压、绝缘老化或外力损伤等原因会使电缆线路产生缺陷，这些隐患直接威胁供电的可靠性。为了检查电缆线路的运行状态，及时发现、消除电缆线路的隐患，确保供电，必须进行电缆试验。对投入运行后的电缆线路所作的定期试验，称为预防性试验。预防性

31、试验可以提前发现电力电缆的某些缺陷，它是保证电缆安全运行的重要措施之一。电缆线路故障 第38页/共131页电力电缆 一、预防性试验项目、方法和要求 根据中华人民共和国电力行业标准电力设备预防性试验规程规定，交联聚乙烯绝缘电力电缆预防性试验需作如下试验项目。1、电缆主绝缘绝缘电阻：用2500伏或5000伏兆欧表测量，读取1分钟以后的数据，对于三芯电缆，当测量一根芯的绝缘电阻时，应将其余二芯和电缆外皮一起接地。运行中的电缆要充分放电后测量，每次测量完都要采用绝缘工具进行放电，以防止电击。绝缘电阻数值自行规定。试验周期：重要电缆1年，一般电缆3年。第39页/共131页电力电缆 2、电缆外护套绝缘电阻

32、：就是测量钢铠对地的绝缘电阻值，它主要检查支埋电缆的外护套有无破损。采用500伏兆欧表测量。当每千米的绝缘电阻低于0.5兆欧时，采用下面介绍方法判断外护套是否进水。试验周期：重要电缆1年，一般电缆3年。3、电缆内衬层绝缘电阻：就是测量铜屏蔽层对钢铠的绝缘电阻值，它主要检查内衬层有无破损，采用500伏兆欧表测量。当每千米绝缘电阻低于0.5兆欧时，采用下面介绍方法判断内衬层是否进水。试验周期：重要电缆1年，一般电缆3年。电缆内衬层和外护套破坏进水的确定方法：直埋时间较长受地下水长期浸泡的电缆或受外力破坏而又未完全破损的电缆，其外护套绝缘电阻、内衬层绝缘电阻均有可能下降至规定值以下，因此不能仅根据绝

33、缘电阻的降低来判断电缆是否进水，要根据不同金属在电解质中形成原电池原理进行分析判断。第40页/共131页电力电缆 上述两次测得的电阻值相差较大时，表明以形成原电池，就可判断电缆外护套和内衬层破损进水。外护套破损不一定立即修理，但内衬层破损进水后，水分直接与电缆铜屏蔽层接触并可能会腐蚀铜屏蔽层，应尽快安排检修。电缆的外护套破损或内衬层破损进水后，由于水的作用（水是电解质），将在铠装层的镀锌钢带上产生对地0.76V的电位，铜屏蔽层产生对地+0.334V电位，由此产生出0.334(0.76V)=1.1V的电位差。此时，用万用表电阻档的“正”、“负”表笔交换测量铠装层对地或铠装层对铜屏蔽层的绝缘电阻，

34、在测量回路内形成的原电池与万用表内干电池相串联，当极性组合使电压相加时，待测电阻值小；反之，待测电阻值较大。如果第41页/共131页电力电缆 4、铜屏蔽层电阻和导体电阻比：用双臂电桥测量在相同温度下的铜屏蔽层和导体的电阻。当铜屏蔽层电阻与导体的电阻之比数据与投运前数据增加时，表明铜屏蔽层的电阻增大，铜屏蔽层有可能被腐蚀；当该比值与投运前相比减少时，表明导体连接点的接触电阻有增加的可能。试验周期：投运前，新作终端或中间接头后，内衬层破损进水后。n使用：1.电桥放平稳；2.估计未知电阻阻值，选倍率，选阻值，接被测电阻；3.打开检流计锁，调零，检流灵敏度选较低位；4.接通电源开关，调读数盘，倍率盘，

35、至检流计为零；5.加大检流计灵敏度，再检测；6.记录在案；(必要时要扣除导线电阻)7.切断电桥电源，检流计锁零；8.拆连线，收起电桥；第42页/共131页电力电缆 5、电缆主绝缘直流耐压试验：电缆试验电压按表一规定，加压时间5分钟，不击穿。耐压5分钟的泄漏电流不应大于耐压1分钟的泄漏电流。试验周期：新作终端或中间接头后。表一：交联聚乙烯电力电缆的直流耐压试验电压电缆额定电压U。/U直流试验电压KV1.8/3113.6/6186/6256/10258.7/103721/356326/357848/6614464/110192127/220305第43页/共131页电力电缆 二、电缆直流耐压试验与

36、电缆泄漏电流的区别 电缆泄漏电流的测量与直流耐压试验在发现绝缘缺陷的原理是有区别的。一般来说直流耐压试验对于暴露介质中的气泡和机械损伤等局部缺陷等比较灵敏，而泄漏电流能够反映介质整体受潮与整体劣化情况。两者在试验中又密不可分，泄漏电流实际上是直流耐压试验中得到的。测量泄漏电流的微安表在试验回路的不同位置和试验的高压引线是否采用屏蔽线等因素，都会影响泄漏电流的数值，所以在测量泄漏电流的过程中，判断不是电流的具体数值，而是泄漏电流的变化趋势。电压升高的每一阶段，都必须注意观察电流随时间变化的趋势，一条良好的电缆，在电压上升的每一阶段，电容电流和吸收电流先叠加在泄漏电流上，指示表上的电流一定剧增，随

37、着时间下降，电压稳定1分钟后的稳定电流只是电压初期上升的10%-20%，在这就是泄漏电流。第44页/共131页电力电缆 如果电缆整体受潮，则电流在电压上升的每一阶段几乎不能随时间下降，严重时反而上升，这种电缆是不能轻易投运的。泄漏电流值随时间的延长有上升现象，是绝缘缺陷发展的迹象。良好的绝缘在试验电压下的稳态泄漏电流值随时间的延长保持不变，有的略有下降。三、直流耐压试验对交联电力电缆的影响 交联聚乙烯绝缘材料是交联聚乙烯塑料经交联工艺而生成的，属整体型绝缘材料，其介电常数为2.12.3，且一般不受温度变化的影响。在直流电压下，绝缘层中的电场强度是按照绝缘电阻率的正比例分配的，且绝缘电阻率分布是

38、不均匀的（在交联聚乙烯塑料生产过程中，因工艺原因不可避免的在主料中有杂质存在，他们具有较小的绝缘电阻率，且沿绝缘层径向分布，分布不均匀），所以交联聚乙烯绝缘在交、直流电压下电场分布是不同的，导致了击穿特征的不一致。第45页/共131页电力电缆 直流耐压试验不仅不能有效地发现交联聚乙烯绝缘材料中的水树枝等绝缘缺陷，而且由于空间电荷的作用，使原来存在的绝缘内部弱点进一步发展、扩大，使绝缘性能逐渐衰减形成绝缘内部劣化的积累效应，容易造成电缆在交流电压作用下，某些不应发生问题的地方投运不久就发生放炮。此外，电缆的某些部分，如电缆头、中间头，在交流电压下，存在某些缺陷，在直流耐压试验时却不会击穿。四、实

39、际预试情况 现在有些单位电缆预防性试验基本是将运行的电缆按计划一年停运一次，电缆附件安装工艺中的金属层按传统接地方式连接，因此电缆试验的项目主要有两项内容，电缆主绝缘绝缘电阻，电缆主绝缘直流耐压试验，通常将电缆按表一规定加试验电压，如果电缆受潮或外、内层绝缘损坏就可能将电缆击穿，然后查找故障点、修复，在用同样的试验电压加压5分钟，正常后投入运行，如仍击穿或泄漏电流不正常，在进行一次查找故障点、修复，直到电缆完全正常。第46页/共131页电力电缆沿墙和支架（挂架、桥架）敷设RAA=L/S（）=RO应用于35KV及以下的输配电线路。（1）低阻故障：对应于低压电桥法，凡能用低压电桥法测量的一类相间或

40、相对地故障，通常当相间或相对地电阻值小于10k时才能用此方法测量。因此电缆的故障肯定发生在电缆本体和电缆接头。实际中电缆故障多数为单点故障。结构：分为导体屏蔽（内屏蔽）和绝缘屏蔽（外屏蔽）。3、大面积或长距离故障当判断出电缆外护套和内衬层破损进水或新制作终端头和新制作中间接头，以及处理电缆铜屏蔽层后，才需对电缆做直流耐压试验。通常因产品质量和外因损坏为主要原因。纸绝缘铜芯铅包、铜带径向加强聚氯乙烯外护套自容式充油电缆敷设在土壤中、隧道中，能承受机械外力和，垂直落差 30米如F（F en）表示分相铅包、Z（Zhi）表示直流电缆电缆的接头附件质量问题是一个方面，主要还是接头的制做质量问题。金属导体

41、：如导体芯线、金属屏蔽层、金属外护套等；第123页/共131页敷设在室内、沟道、电缆管中，能承受机械外力，但不能承受较大拉力而降压后绝缘性能不可恢复的情况则为上述的泄漏性故障。（2）高阻故障：相对于低阻故障，当电缆相间或相对地故障电缆值大于10k称之为高阻故障，也对应于高压电桥法。1、电缆导体材料及其性能 这种过程有许多不利因素，首先电缆耐压击穿后停电修复时间很长，对一个企业来说，损失是无法估量的，其次预防性试验往往集中进行，要在很短的时间对所管辖的电缆进行试验，不仅劳动强度大，而且难以对每条电缆都进行仔细分析。第三电缆预防性试验每次都做直流耐压试验，将产生绝缘内部劣化的积累效应，加速电缆绝缘

42、老化，缩短电缆的使用寿命。五、建议 预防性试验既然属于防止设备损坏、保证设备安全运行的重要措施，那就应以电力设备预防性试验规程规定和要求进行全面、认真地试验，既不能增加项目也不能减少项目。第47页/共131页电力电缆 电缆附件安装工艺中的金属层要改变传统接地方法，应采用下述方法去做。做交接试验时，要留好第一手资料，以后的预防性试验数据要和交接试验数据进行比较。当电缆主绝缘绝缘电阻数值，电缆外护套绝缘电阻数值，电缆内衬层绝缘电阻数值，铜屏蔽层电阻和导体电阻之比数值，与交接试验数据进行比较且数据变化不大又都在合格范围时，就不应再作直流耐压试验。当判断出电缆外护套和内衬层破损进水或新制作终端头和新制

43、作中间接头，以及处理电缆铜屏蔽层后，才需对电缆做直流耐压试验。这样就可以最大限度的保护电缆，延长电缆的使用寿命。电缆附件中金属层的接地方法：1、终端：终端的铠装层和铜屏蔽层应分别用带绝缘的绞合线单独接地。铜屏蔽层接地线的截面不得小于25m；铠装层接地线的截面不应小于10m。第48页/共131页电力电缆 2、中间接头：中间接头内铜屏蔽层的接地线不得和铠装层连接一起，对接头两侧的铠装层必须用另一跟接地线相连，而且还必须与铜屏蔽层绝缘。如接头的原结构中无内衬层时，应在铜屏蔽层外部增加内衬层，而且与电缆本体的内衬层搭接处的密闭必须良好，即必须保证电缆的完整性和延续形。连接铠装层的地线外部必须有外护套而

44、且具有与电缆外护套相同的绝缘和密闭性能，即必须确保电缆外护套的完整性和延续性。第49页/共131页电力电缆第三章第三章 电缆的敷设电缆的敷设电缆的敷设方法电缆的敷设方法 直接埋地敷设直接埋地敷设电缆隧道敷设电缆隧道敷设 电缆沟敷设电缆沟敷设 电缆排管敷设电缆排管敷设电缆桥架敷设电缆桥架敷设电缆桥架敷设电缆桥架敷设沿墙和支架（挂架沿墙和支架（挂架、桥架）敷设、桥架）敷设第50页/共131页电力电缆直接埋地敷设直接埋地敷设是最常用、最经济的方法，是最常用、最经济的方法，按选定的敷设线按选定的敷设线路挖电缆壕沟直接埋地敷设，该方法施工简单，造价低，路挖电缆壕沟直接埋地敷设，该方法施工简单，造价低，但

45、易受破坏，会受腐蚀及虫害但易受破坏，会受腐蚀及虫害第51页/共131页电力电缆直接埋地敷设直接埋地敷设第52页/共131页电力电缆 PE碳素单壁波纹管管 第53页/共131页电力电缆电缆隧道敷设电缆隧道敷设当电缆数量较多时，且容易受到外界损伤时，为了避免损当电缆数量较多时，且容易受到外界损伤时，为了避免损坏和减少对地下其他管道的影响，宜采用电缆隧道敷设。坏和减少对地下其他管道的影响，宜采用电缆隧道敷设。电缆隧道电缆隧道1电缆电缆 2支架支架 3维护走廊维护走廊 4照明灯具照明灯具第54页/共131页电力电缆电缆隧道敷设电缆隧道敷设第55页/共131页电力电缆电缆排管敷设电缆排管敷设当电缆数量较

46、多时，且容易受到外界损伤时，为了避免损坏当电缆数量较多时，且容易受到外界损伤时，为了避免损坏和减少对地下其他管道的影响，宜采用电缆排管敷设。和减少对地下其他管道的影响，宜采用电缆排管敷设。电缆排管电缆排管 1水泥排管水泥排管 2电缆孔电缆孔（穿电缆用）（穿电缆用）3电缆沟电缆沟第56页/共131页电力电缆而降压后绝缘性能不可恢复的情况则为上述的泄漏性故障。由于近几年XLEP电缆的增多，它的物理特性与油浸纸电缆有所不同，往往泄漏性甚至短路，其故障点仍然封闭。（1）单相接地故障（3）绝缘屏蔽外有金属屏蔽层。聚氯乙烯绝缘铜芯钢丝铠装聚氯乙烯护套电缆热性能好，允许工作温度高、传输容量大；用于6KV及以

47、下的输配电线路。1、输送大容量电能的电缆第123页/共131页也应从末端开始，末端收尾。（1）低阻故障：对应于低压电桥法，凡能用低压电桥法测量的一类相间或相对地故障，通常当相间或相对地电阻值小于10k时才能用此方法测量。3、压力电缆：在电缆中充以能够流动，具有一定压力的电缆油或气体的电缆。并用黑色聚氯乙烯带包缠两层扎紧。（5）特征代号：电缆产品的某一结构特征闪络性故障可等效为一个小间隙，当给电缆加直流电压，若UUs时，其电阻值为RJ，若UmUUs时，绝缘电阻为零。（一）导体：导体是电缆中具有传导电流特定功能的部件分析电力电缆的结构组成，我们可以得出电缆主要由两大部分组成：原因一：由于低压脉冲法

48、中的低压二字很不确切，测量脉冲的幅值多少为低没有严格的规定。应用于35KV及以下的输配电线路。具有耐受电网电压的特定功能，主要有三种电缆排管敷设电缆排管敷设安全可靠，优点较多，但工程造价较高。安全可靠，优点较多，但工程造价较高。第57页/共131页电力电缆电缆沟敷设电缆沟敷设当电缆数量较多（不超过当电缆数量较多（不超过12根）或容易受到外界损伤时，根）或容易受到外界损伤时，为了避免损坏和减少对地下其他管道的影响，利用电缆沟平为了避免损坏和减少对地下其他管道的影响，利用电缆沟平行敷设许多电缆。该方法多应用于高层建筑和工厂的电源引行敷设许多电缆。该方法多应用于高层建筑和工厂的电源引入线。入线。电缆

49、在电缆沟内敷设电缆在电缆沟内敷设a)户内电缆沟户内电缆沟 b)户外电缆沟户外电缆沟 c)厂区电缆沟厂区电缆沟1盖板盖板 2电力电缆电力电缆 3电缆支架电缆支架 4预埋铁件预埋铁件第58页/共131页电力电缆电缆沟敷设电缆沟敷设沟内敷设不应积水及有油污，支架沟内敷设不应积水及有油污，支架 防腐处理，支防腐处理，支架间距架间距0.5至至1.5m之间。之间。第59页/共131页电力电缆电缆沟敷设电缆沟敷设第60页/共131页电力电缆电缆桥架敷设电缆桥架敷设电缆桥架的结构电缆桥架的结构1支架支架 2盖板盖板 3支臂支臂 4线槽线槽 5水平分支线槽水平分支线槽 6垂直分支线槽垂直分支线槽第61页/共13

50、1页电力电缆对于工厂配电所、车间、大型商厦和科研单位等场所，对于工厂配电所、车间、大型商厦和科研单位等场所，电缆数量较多或较集中，设备分散或经常变动，一般采电缆数量较多或较集中，设备分散或经常变动，一般采用电缆桥架的方式敷设电缆线路。用电缆桥架的方式敷设电缆线路。电缆桥架应用场合电缆桥架应用场合电缆桥架敷设优点电缆桥架敷设优点电缆的敷设更标准、更通用，结构简单、安装灵活，电缆的敷设更标准、更通用，结构简单、安装灵活，可任意走向，具有绝缘和防腐蚀功能，适用于各类型可任意走向，具有绝缘和防腐蚀功能，适用于各类型的工作环境，使配电线路的敷设成本大大降低。的工作环境，使配电线路的敷设成本大大降低。第6