電力電纜的結構分析

12011-11-10ChinaR&DCenter22011-11-10ChinaR&DCenter3目前我國規定電壓在110kV及以上的電力網叫輸電系統（或高壓系統）。

電壓在35kV及以下的電力網叫配電系統。電力電纜的各個部分2011-11-10ChinaR&DCenter4各種電力電纜簡述與設計1、導電線芯的工藝參數和材料結構5、35kV及以下的電力電纜6、高壓交聯聚乙烯絕緣電力電纜2、電力電纜絕緣層的結構和材料7、高壓充油電力電纜8、新型電力電纜簡述3、電力電纜屏蔽層的結構和材料4、電力電纜護層的結構和材料2011-5-10ChinaR&DCenter5導電線芯的工藝參數和材料結構常用線芯材料銅鋁導電線芯種類實心導體非緊壓絞合圓形導體緊壓絞合圓形導體和絞合成型導體1、導電線芯的工藝參數和材料結構導體的絞合61、導電線芯的工藝參數和材料結構銅鋁電導率（10e6S/m）5838電阻率（10e-6Ω·m）0.0172410.026電阻溫度系數（/℃）0.003930.00403其它性能1.銅導體必須純度高，不低于99.9%，有雜質會使導電性能下降。2.銅內氧會增加脆性，拉制中易拉斷，故目前使用含氧量不超過萬分之八的無氧銅。3.銅對于某些浸漬劑和硫化橡膠有促進老化的作用，為此可在銅表面鍍錫，防止銅和絕緣其化學反應，又使接頭易于焊接。鋁的比重小，資源豐富，鋁作為導體可更經濟。71、導電線芯的工藝參數和材料結構81、導電線芯的工藝參數和材料結構絞合的分類規則絞合正常規則絞合簡單正規絞合復合正規絞合非正常規則絞合簡單非正規絞合復合非正常絞合不規則絞合（束絞）91、導電線芯的工藝參數和材料結構絞合的作用1.導體的柔軟性和穩定性大大提高。2.用單根導體做電纜的導體，容易受到材料不均勻性產生的質量缺陷的影響，會使單根導體的可靠性和機械強度下降。

3.當絞線彎曲時，絞線不會塑性變形，彎曲較平滑地分配在一段線芯上，不容易損傷電纜的絕緣。101、導電線芯的工藝參數和材料結構規則絞合不規則絞合（束絞）

導體有規則、同心且相鄰各層依不同方向的絞合稱為規則絞合。這種方法的線芯絞合結構穩定，電力電纜大都采用這種絞合方法。所有組成導線都依同一方向的絞合。僅用于小截面的低壓電纜。111、導電線芯的工藝參數和材料結構簡單正規絞合（最常見）1+6+12，2+8+14,3+9+15,4+10+16,5+11+17幾何關系簡明、穩定性高，電力電纜通常采用這一結構型式。復合正規絞合這種結構的導體外徑小，柔軟性高，填充系數大，常用于大截面移動式橡皮絕緣電纜。簡單非正規絞合層與層之間導體直徑不相同的規則絞合。電力電纜使用較少。復雜非正規絞合層與層之間導體直徑不相同的規則絞合。電力電纜使用較少。121、導電線芯的工藝參數和材料結構單線繞線芯一周沿線芯中心線的長度。絞合節距h將通過某層單線中心所在圓的直徑記為D’，則節距h和D’之比為節距比。通常，內層絞合節距比比外層絞合節距比大。節距比m又稱螺旋升角。絞合單線與絞合橫截面的夾角。節距比m愈小，絞合角α愈小，柔軟程度愈高。但絞入率k會愈大，所需單線愈長。絞合角α單線長度比線芯長度增長的百分比。

k=(L-h)/h。絞入率k層數與單線根數的關系。絞入率k有一容許最大值，此時節距比為極限節距比。最小節距比絞合導電線芯的實際面積與外接圓輪廓面積之比。從提高填充系數和穩定性考慮，中心為一根導線的規則絞合結構最佳。線芯的填充系數132、電力電纜絕緣層的結構和材料結構類型擠包應用最廣泛的一種。它是用擠出設備將絕緣材料一次性擠包在導體四周，形成一個厚度均勻的密封套式的絕緣結構。例如PVC絕緣、XLPE絕緣、EPR或HEPR絕緣等。繞包將帶狀薄膜材料以小間距、搭蓋式繞包在導體四周，一般還需與其它絕緣材料組合而成。例如耐火電纜繞包云母帶后還要擠包絕緣，共同組成絕緣層。矩形電磁線繞包聚四氟乙帶后，再用聚酯薄膜燒結成一密封層。另外還有繞包浸油電纜。粉末填充固體粉末絕緣是將無機粉末狀材料(MgO等)機械地填充到導體和同軸狀金屬管護套之間的一種絕緣結構。它不燃燒，防鼠咬，防水、環保、壽命長，連續工作溫度高，是具有廣闊應用前景的一類電纜。142、電力電纜絕緣層的結構和材料絕緣層材料與性能聚氯乙烯（PVC）聚乙烯（PE）交聯聚乙烯（XLPE）以PVC樹脂為主料，配以增塑劑、穩定劑、抗氧劑、填充劑等混煉、造粒而成。最早應用于電纜產品的塑料，其機械性能優越，一般電性能良好(高壓和高頻電性能較差)，對大氣、酸、堿、有機溶劑較穩定。缺點是極性材料，熱穩定性不高，燃燒產生有害氣體，污染環境，中由于3.6/6kV及以下電壓等級。低密度聚乙烯硬度低、軟化點低、耐熱溫度低、機械性能差，主要用于通信電纜.高密度聚乙烯則硬度大，軟化溫度、機械性能、耐化學穩定性提高，一般用作護套材料。交聯將線性結構的聚乙烯變成三維立體網狀結構的XLPE，從而大大提高聚乙烯的機械性能和耐熱性能，增加了抗蠕變、耐化學穩定性和耐溶劑性能，并能提高其耐電強度，改善耐環境應力開裂和耐老化性能，同時保留了聚乙烯的優點。廣泛用于低、中、高壓電力電纜的絕緣。橡皮絕緣材料152、電力電纜絕緣層的結構和材料162、電力電纜絕緣層的結構和材料橡皮絕緣材料的性能天然橡膠(NR)和丁苯橡膠(SBR)。在6kV及以下的橡皮絕緣和護套電纜中應用最多。三元乙丙橡膠(EPDM)。比XLPE電纜具有更好的柔軟性和防水性，常用于1~110kV低、中、高壓電力電纜、直流高壓軟電纜和高電性絕緣電纜，如礦用、船用、核電站用、風能發電用電纜。氯磺化聚乙烯(CSPE)。是綜合性能最好的橡皮護套料之一，用于船用、礦用、機車車輛用和電焊機用電線電纜的護套，也可用于高壓電機和F級電機的引接線、飛機或汽車的點火線以及2kV以下的特種電線的絕緣。（一般不加護套）硅橡膠。主要用于船用控制電纜、航空導線，以及