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1、Copyright 3M 2010. All Rights Reserved.,3M中国有限公司 西南技术中心 高翔,Copyright 3M 2010. All Rights Reserved.,主要内容,1. 中压电缆及附件基本原理 20 2. 3M冷缩终端的分类及安装工艺要点 30 3. 3M冷缩中间接头分类及安装工艺要点 30 4. 3M可插拔式电缆终端的安装工艺要点 20 5. 常见故障及分析 20 6. 安装过程演示 7. 提问及自由讨论,Copyright 3M 2010. All Rights Reserved.,中压电缆及附件基本原理,Copyright 3M 2010. A
2、ll Rights Reserved.,Copyright 3M 2010. All Rights Reserved.,1. 导 体,2. 导体屏蔽,3. 主绝缘,6. 护套,4. & 5. 绝缘屏蔽,(4) 外半导电层,(5) 铜带屏蔽,屏蔽电缆的基本结构,以上为单芯中压屏蔽电缆的典型结构。中、高压电缆与一般低压电缆的主要区别是其完善的屏蔽结构，即具有导体屏蔽和绝缘屏蔽两层屏蔽结构，这两层屏蔽层与电缆附件的关系非常密切。,Copyright 3M 2010. All Rights Reserved.,10kV,10 kV,10 kV 相对相,8.7 kV 相对地,8.7 kV,8.7 kV,
3、A,B,C,8.7/10kV 电 压 等 级 示意,以上为U0/U=8.7/10kV电压等级的电缆示意。可看出8.7kV即电缆绝缘厚上需要承受的电压（相电压），10kV即两相之间的电压（线电压）。,Copyright 3M 2010. All Rights Reserved.,1. 铜导体： -应用较广泛，特别是供电系统 -抗拉强度较高，运行稳定 -高的导电率，相同截面是铝的1.3倍 -价格较贵 2. 铝导体： -由于铜价较高，现在开始在一些地方使用 -重量较铜轻，不抗拉 -导电率较低 -延伸系数大于铜,导体类型,Copyright 3M 2010. All Rights Reserved.,
4、内 半 导 电 层（导体屏蔽层） 导体屏蔽层也叫做内半导电层，它是由半导电材料紧密包裹在导线外并与绝缘内表面紧密结合而形成的屏蔽结构。导体屏蔽层形成一个法拉利笼（导电的屏蔽体），并有效填充导体和绝缘之间气隙，防止导体间的气隙放电。 下方左图为无导体屏蔽的电缆运行情况，导体和绝缘间的气隙在电场作用下产生放电，并会加速绝缘老化、劣化。右图由于有内半导电层有效屏蔽和填充，无放电现象。,无导体屏蔽 局部放电,有导体屏蔽 导体屏蔽（内半导电层）,屏蔽层之一：导体屏蔽的结构和作用,Copyright 3M 2010. All Rights Reserved.,主绝缘,绝缘类型 PILC（油浸纸） XLPE
5、（交联聚乙烯） EPR （乙丙橡胶） EPR* （耐热乙丙橡胶）,工作温度 80 90 90 105,应急温度 95 130 130 140,主绝缘层的类型和特点,PILC绝缘较早开始使用，现在已基本退出运行，缺点是耐温较低，安装电缆附件不方便。 XLPE绝缘是目前中高压电缆使用最多的类型，优点是耐温性能和机械性能俱佳，载流量大，电缆附件安装方便。缺点是容易产生水树枝状老化。 EPR及EPR*绝缘一般应用于工业设备的电缆上，如矿用软电缆，船用电缆等，优点是较柔软，弯曲半径较小。,Copyright 3M 2010. All Rights Reserved.,外半导电层,屏蔽层之二：绝缘屏蔽层的
6、结构和作用,1. 外半导电层 绝缘屏蔽层一般由两层结构共同构成，一层是和导体紧密结合的外半导电层结构，另一层是绕包或布置在外半导电层外的金属屏蔽层。 外半导电层在生产时与电缆主绝缘共同挤出，与电缆绝缘之间几乎无气隙。外半导电层与绝缘结合得越紧密，层间气隙越少越不容易放电，电缆性能越好。 外半导电屏蔽层一般通过外层的金属屏蔽去接地，使整个绝缘屏蔽处于零电位，有效将电场限制在其内部。当安装电缆附件时，要开剥一定长度的外半导电层，以保证足够的高低电位电气距离。,Copyright 3M 2010. All Rights Reserved.,屏蔽层之二：绝缘屏蔽层的结构和作用,2. 金属屏蔽层 金属屏
7、蔽层是绝缘屏蔽的外层，一般是由搭叠绕包的铜带或螺旋径向布置的铜丝构成。 金属屏蔽层必须接地，三芯电缆一般两端接地，单芯电缆根据电缆线路的情况采取合理的接地方式。 同时，金属屏蔽层还有以下作用： 减少碰撞损坏的概率 电缆短路时提供短路电流路径 提供中性线路径 在安装中间接头时，要通过铜屏蔽网套将两侧电缆的金属屏蔽层恢复连通状态。,金属屏蔽层,Copyright 3M 2010. All Rights Reserved.,可能在此放电,电力线,电缆沟或 管井（接地）,电场集中处,屏蔽层之二：绝缘屏蔽层的作用,下图为没有绝缘屏蔽层的中高压电缆的运行情况。由于电场没有屏蔽层的限制，电力线结束于电缆外的
8、接地处。电力线可能集中于局部范围内，此处电场较强，容易产生放电现象。,Copyright 3M 2010. All Rights Reserved.,电力线被限制 在绝缘内部,绝缘屏蔽层,屏蔽层之二：绝缘屏蔽层的作用,下图为有绝缘屏蔽层结构的中高压电缆运行情况。绝缘屏蔽层通过金属屏蔽有效接地，处于零电位，电缆内径向分布的电力线结束于绝缘屏蔽层处，电场被有效限制在电缆内部。同时分布非常均匀，不会产生局部电场强度集中、容易放电的情况。,Copyright 3M 2010. All Rights Reserved.,护套常用材料： 塑料（PVC-聚氯乙烯、PE-聚乙烯） 橡胶（氯丁橡胶等） 铅 电缆
9、护套层的作用主要有两个：防水及机械保护。 一些特殊的场合，如地铁，需要用到低烟无卤阻燃的护套层。 PVC及PE是中压电缆最常用的护套材料。 橡胶护套比较耐磨，一般可用于矿用移动电缆等场合。 铅包护套一般用于PILC油纸绝缘电缆上。,护套,护套层的类型和特点,Copyright 3M 2010. All Rights Reserved.,代号： 铜导体： （T）省略 铝导体： L PVC绝缘或内护套 V PE绝缘或内护套 Y XLPE绝缘 YJ,铝芯交联聚乙烯绝缘钢带铠装PVC护套电力电缆，额定电压为26/35kV, 3芯，标称截面240mm2，表示为：YJLV2-26/35-3240,注：以交
10、联聚乙烯塑料绝缘电力电缆为例,外护层代号： 标记 铠装层 外护套 0 无 - 2 双钢带 PVC外套 3 细圆钢丝 PE 外套 4 粗圆钢丝,电缆的型号 中国GB表示方法,Copyright 3M 2010. All Rights Reserved.,在19世纪末和20世纪初，纸绝缘电力电缆开始问世； 到20年代高压充油电缆就在意大利和美国开始面世安装; 4050年代，聚氯乙烯电力电缆和聚乙烯电力电缆开始得到发展; 60年代初，发展了交联聚乙烯电力电缆; 到目前为止，在中低压电力电缆领域里，以聚氯乙烯和交联聚乙烯电缆为主体的挤塑电缆，发展极为迅速，生产数量在电力电缆总数中占绝对优势。,电力电缆
11、发展历史,充油电缆,聚氯乙烯绝缘电缆,交联聚乙烯绝缘电缆,Copyright 3M 2010. All Rights Reserved.,中压电缆附件的发展历史,瓷套式,金属盒式,早期电缆附件,中期电缆附件,新型电缆附件,适用于油纸绝缘电缆,胶带绕包式,热缩式,浇铸式,适用于油纸及塑料绝缘电缆,预制推入式,冷缩式,适用于塑料绝缘电缆,中压电缆附件的技术进步其实是跟随着电缆技术的进步逐步发展的，冷缩式电缆附件是目前技术最为先进的中压电缆附件。,Copyright 3M 2010. All Rights Reserved.,常见中压电缆附件,绕包型,预制型,灌胶型,热缩型,冷缩型,在电缆附件的整个
12、发展历史中，主要有如下5种类型的电缆附件，其中冷缩电缆附件是3M于1973年发明，它具有易于安装、性能稳定等优点，是目前市场上的主流产品。,Copyright 3M 2010. All Rights Reserved.,浇铸式电缆附件,结构特征： 利用环氧树脂、聚氨酯等热固性树脂材料，现场浇铸在经过处理后的电缆末端或接头处的模子或盒体内，固化后形成电缆附件。 优点： 电气及防水性能好，电气强度高 缺点： 安装耗时费力, 已经基本淘汰,主要用于中低压挤包型橡塑电缆或油纸绝缘电缆，目前一般仅作为外护套防水恢复。,Copyright 3M 2010. All Rights Reserved.,绕包式
13、电缆附件,结构特征： 利用各种软质带材按工艺要求缠绕而成，包括：绝缘胶带、半导电胶带、金属屏蔽带、防水胶带等等。一般应用于中低压挤包型橡塑电缆，特殊配置的胶带套装对油纸绝缘电缆也可适用 优点： 其材料简单，成本较低，适应特殊线径的电缆 缺点： 对施工环境，施工工艺要求高，单套电缆附件的制作时间很长,Copyright 3M 2010. All Rights Reserved.,热缩式电缆附件,结构特征： 将具有电缆附件所需要的各种性能的热缩部件套装在经过处理后的电缆上，加热收缩而形成的电缆附件,适用于中低压挤包型橡塑电缆或油纸电缆。 优点： 适应多种线径，轻巧、廉价，使用较广泛，成本相对较低
14、缺点： 安装需要动火，逐层安装。收缩后形状固定，不能与电缆同呼吸，温度多次循环变化后其电气及防水性能会减弱,Copyright 3M 2010. All Rights Reserved.,预制推入式电缆附件,结构特征： 利用橡胶材料， 将电缆附件里的增强绝缘和屏蔽层在工厂内模制成一个整体或若干个部件，现场套装在经过处理后的电缆上而形成的电缆附件 优点： 整体式设计，电气性能好，安装快捷，高压电缆附件中常用 缺点： 每型附件仅适应单种线径，对电缆本体的尺寸、绝缘表面的加工要求比较严格，材料较硬，弹性差，对电缆主绝缘界面径向压力较小,Copyright 3M 2010. All Rights Re
15、served.,冷缩式电缆附件,冷缩式电缆附件有效弥补了热缩式和预制式电缆附件的一些缺陷，同时兼有两者的一些技术特点，如：热缩电缆附件现场收缩安装、一种型号产品适用于多种线径电缆的特点；预制式电缆附件多层结构整体预制，多层结构的安装同时完成，且避免分层和内部气隙。,热缩型：,预制型：,冷缩型：,Copyright 3M 2010. All Rights Reserved.,冷缩式电缆附件优势-1,1.不需要动火，不需要特殊工具，使用场所不受限制，现场施工没有安全隐患,安装方面的优势：,2.安装简便，不需要特殊培训，一般施工人员经过简单培训即可完成安装任务,3.附件包含几层结构，一次安装完成，无需分层安装，简化安装流程，并有利于确保安装质量,Copyright 3M 2010. All Rights Reserved.,冷缩附件保持紧压电缆本体 1. 电缆本体冷缩热涨不会影响附件对电缆本体的紧密贴合，即附件与电缆本体同“呼吸”,冷缩式电缆附件优势-2,性能的优势：,2. 有效防止电缆主绝缘界面残存气隙，避免发生局部放电和沿面爬电，延长附件的运行寿命 3.冷缩附件本身具有良好
