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1、 电力电缆及电缆附件根本知识电力电缆及电缆附件根本知识培培 训训 长长园电力技术园电力技术 课程目录1.1.电力电缆线路概述电力电缆线路概述2.2.电力电缆本体根本结构及各组成局部的作用电力电缆本体根本结构及各组成局部的作用 和特点以常用的交联聚乙烯电缆为例和特点以常用的交联聚乙烯电缆为例)3.3.电缆附件的结构原理及要点介绍电缆附件的结构原理及要点介绍 4.4.电力电缆开剥本卷须知电力电缆开剥本卷须知5.5.产品性能产品性能6.6.电缆附件适用标准电缆附件适用标准 1.1.电力电缆线路概述电力电缆线路概述 电力电缆线路构成-a、电缆本体一般简称电缆 b、附件-中间接头关键点在于恢复电缆本体结
2、构 终 端 头户内式、户外式、插拔式 c、其他安装器材桥架、穿管、放火材料等电缆输电特点：高压输电导线通过固体绝缘体隔离后被封闭在接地的金 属屏蔽内部。架空输电特点：高压输电导线通过空气绝缘体隔离，大地为地电极 2.2.电力电缆本体根本结构及各组成局部的作电力电缆本体根本结构及各组成局部的作用用 和特点以最常用的交联聚乙烯电缆为例和特点以最常用的交联聚乙烯电缆为例)交联聚乙烯电缆结构图交联聚乙烯电缆结构图 交联聚乙烯电缆交联聚乙烯电缆 u 导体导体u 导体是提供负荷电流的通路。其主要技术指标和要求：导体是提供负荷电流的通路。其主要技术指标和要求：u 1导体截面和直流电阻：由于电流通过导体时因导
3、体存导体截面和直流电阻：由于电流通过导体时因导体存在电阻而会产生热，因此，要根据输送电流量选择适宜的导在电阻而会产生热，因此，要根据输送电流量选择适宜的导体截面，其直流电阻应符合规定值，以满足电缆运行时的热体截面，其直流电阻应符合规定值，以满足电缆运行时的热稳定要求。稳定要求。u 2导体结构：导体也是电缆工作时的高压电极，而且其导体结构：导体也是电缆工作时的高压电极，而且其外表电场强度最大，如果局部有毛刺那么该处的电场强度会外表电场强度最大，如果局部有毛刺那么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导体更大。因此，设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
4、主要技术问题之一就是力图使导体外表尽连接时，要解决的主要技术问题之一就是力图使导体外表尽量做到光滑圆整无毛刺，以改善导体外表电场分布。量做到光滑圆整无毛刺，以改善导体外表电场分布。u 金属屏蔽金属屏蔽u 金属屏蔽的作用：金属屏蔽的作用：u 1形成工作电场的低压电极，当局部有毛刺时也会形成形成工作电场的低压电极，当局部有毛刺时也会形成电场强度很大的电场强度很大的u 情况，因此，也要力图使导体外表尽量做到光滑圆整无情况，因此，也要力图使导体外表尽量做到光滑圆整无毛刺。毛刺。u 2提供电容电流及故障电流的通路，因此也有一定的截提供电容电流及故障电流的通路，因此也有一定的截面要求。面要求。u 半导电屏
5、蔽层半导电屏蔽层u 半导电屏蔽层是中高压电缆采用的一项改善金属电极外表半导电屏蔽层是中高压电缆采用的一项改善金属电极外表电场分布，同时提高绝缘外表耐电强度的重要技术措施。电场分布，同时提高绝缘外表耐电强度的重要技术措施。u 1首先代替导体形成了光滑圆整的外表，大大改善了外首先代替导体形成了光滑圆整的外表，大大改善了外表电场分布，表电场分布，u 2同时，能与绝缘紧密接触，克服了绝缘与金属无法紧同时，能与绝缘紧密接触，克服了绝缘与金属无法紧密接触而产生气隙的弱点，而把气隙屏蔽在工作场强之外。密接触而产生气隙的弱点，而把气隙屏蔽在工作场强之外。u 绝缘绝缘u 绝缘是将高压电极与地电极可靠隔离的关键结
6、构。绝缘是将高压电极与地电极可靠隔离的关键结构。u 1承受工作电压及各种过电压长期作用，因此其耐电强承受工作电压及各种过电压长期作用，因此其耐电强度及长期稳定度及长期稳定 性能是保证整个电缆完成输电任务的最重要局性能是保证整个电缆完成输电任务的最重要局部。部。u 2能耐受发热导体的热作用而保持应有的耐电强度。能耐受发热导体的热作用而保持应有的耐电强度。u 电缆技术的进步主要由绝缘技术的进步所决定。从生产电缆技术的进步主要由绝缘技术的进步所决定。从生产到运行，绝大部到运行，绝大部u 分试验测量工程都是针对监测绝缘的各种性能为目的的。分试验测量工程都是针对监测绝缘的各种性能为目的的。u 护层护层u
7、 护层是保护绝缘和整个电缆正常可靠工作的重要保证。护层是保护绝缘和整个电缆正常可靠工作的重要保证。u 针对各种环境使用条件设计有相应的护层结构。主要针对各种环境使用条件设计有相应的护层结构。主要是机械保护纵向、是机械保护纵向、u 径向的外力作用，防水、防火、防腐蚀、防生物等。径向的外力作用，防水、防火、防腐蚀、防生物等。可以根据需要进可以根据需要进u 行各种组合。行各种组合。了解电缆结构非常有助于电缆附件的正确安装了解电缆结构非常有助于电缆附件的正确安装 3.3.电缆附件的结构原理及要点介绍电缆附件的结构原理及要点介绍 概述概述 电缆附件是电缆线路必不可少的组成局部，没有附件那么电缆附件是电缆
8、线路必不可少的组成局部，没有附件那么电缆是无法工作的。完成输电任务的电缆是无法工作的。完成输电任务的是由电缆及附件组成的电缆线路整体。可以说电缆附件是电是由电缆及附件组成的电缆线路整体。可以说电缆附件是电缆功能的一种延续。对于电缆本体的缆功能的一种延续。对于电缆本体的各项要求，如导体截面及外表特性、半导电层、金属屏蔽层、各项要求，如导体截面及外表特性、半导电层、金属屏蔽层、绝缘层及护层等各局部的要求也适绝缘层及护层等各局部的要求也适用于对电缆附件，尤其是中间接头，即中间接头的各个局部用于对电缆附件，尤其是中间接头，即中间接头的各个局部应对应于电缆所有的各个局部。终端应对应于电缆所有的各个局部。
9、终端也根本一样，只是外绝缘有所特殊。也根本一样，只是外绝缘有所特殊。除此之外，附件还有比电缆本体更多的要求，因为它的结除此之外，附件还有比电缆本体更多的要求，因为它的结构更复杂，弱点也更多。技术上构更复杂，弱点也更多。技术上难度也更大。主要有：难度也更大。主要有：导体连接技术导体连接技术(即热场的问题即热场的问题 电场应力局部集中问题的处理技术电场应力局部集中问题的处理技术 纵向绝缘界面耐电强度纵向绝缘界面耐电强度/外爬距外爬距 密封技术密封技术 电缆接头及终端的电场分布特点电缆接头及终端的电场分布特点 中间接头结构图中间接头结构图 电缆接头及终端结构原理介绍电缆接头及终端结构原理介绍 干式终
10、端结构图干式终端结构图 瓷套终端结构图瓷套终端结构图 GIS终端结构图终端结构图 复合套终端结构图复合套终端结构图 1234 电缆接头及终端结构原理介绍电缆接头及终端结构原理介绍 户内终端结构图户内终端结构图户外终端结构图户外终端结构图 电力电缆附件技术根本要点：电力电缆附件技术根本要点：1从电场分布及其改善措施来考虑即结从电场分布及其改善措施来考虑即结构设计，改善电场分布的主要技术就是解决构设计，改善电场分布的主要技术就是解决附件上出现的应力集中问题的处理技术。主要附件上出现的应力集中问题的处理技术。主要方法有：方法有：a.几何结构法，增加等效半径，即应力锥几何结构法，增加等效半径，即应力锥
11、结构；结构；b.电气参数法，增加周围媒质介电常数和电气参数法，增加周围媒质介电常数和和外表电容，即应力管结构；和外表电容，即应力管结构；c.几何结构与电气参数结合法。几何结构与电气参数结合法。2从提高绝缘耐电强度来考虑即材料选从提高绝缘耐电强度来考虑即材料选用和改善。主要技术有：用和改善。主要技术有：a.消除可能出现气隙和杂质的部位，特别消除可能出现气隙和杂质的部位，特别是两种绝缘材料界面处杂质和气隙，用耐电强是两种绝缘材料界面处杂质和气隙，用耐电强度高的材料代替耐电强度低的材料，如用硅脂度高的材料代替耐电强度低的材料，如用硅脂填充气隙。填充气隙。b.增加两种绝缘材料界面的压力以提高耐增加两种
12、绝缘材料界面的压力以提高耐电强度。电强度。c.用半导电屏蔽把气隙屏蔽到工作场强之用半导电屏蔽把气隙屏蔽到工作场强之外，同时也改善了外表电场的分布。外，同时也改善了外表电场的分布。4.4.电力电缆开剥本卷须知电力电缆开剥本卷须知 u外护套、钢铠、内护套、铜屏蔽、外半导的开剥尺寸？外护套、钢铠、内护套、铜屏蔽、外半导的开剥尺寸？u开剥电缆外半导层是成功安装附件的关键。开剥电缆外半导层是成功安装附件的关键。u绝缘层打磨用的砂纸一定要用绝缘砂纸磨粒为二氧化硅，切记要径向绝缘层打磨用的砂纸一定要用绝缘砂纸磨粒为二氧化硅，切记要径向打磨。打磨。u中间接头的电缆填充物尽量保存并填充回去。中间接头的电缆填充物
13、尽量保存并填充回去。u处理绝缘层的整个过程都要注意干净、清洁，尽最大努力防止任何杂质粘处理绝缘层的整个过程都要注意干净、清洁，尽最大努力防止任何杂质粘到绝缘层外表。到绝缘层外表。u细节很多，无法一一赘述！细节很多，无法一一赘述！5 高压电缆附件产品性能高压电缆附件产品性能 技术参数：技术参数：额定电压额定电压U0/U:64/110(126)kV最高运行电压最高运行电压Um:145kV允许短路电流允许短路电流Is:100kA(Max)工频耐压最大值工频耐压最大值Upw：275,1min,干干/湿湿Dry/Wet冲击电压耐受水平冲击电压耐受水平1.2/50us：650kV 6 电缆附件适用标准电缆
14、附件适用标准 电缆附件的标准主要有三个层次。电缆附件的标准主要有三个层次。第一层次：第一层次：IEC标准：标准：IEC62067?额定电压额定电压150kV(Um=170kV)以上至以上至500kVUm=550kV挤出绝缘电力电缆及挤出绝缘电力电缆及其附件的电力电缆系统其附件的电力电缆系统-试验方法和要求试验方法和要求?；IEC60840?额定电压额定电压30kV(Um=36kV)以上至以上至150kVUm=170kV挤出绝缘电力电缆及其挤出绝缘电力电缆及其附件试验方法和要求附件试验方法和要求?；IEC60859?额定电压额定电压72.5kV及以上气体绝缘金属封闭开关的电缆联接装置及以上气体绝
15、缘金属封闭开关的电缆联接装置?；IEC60502?额定电压额定电压1kV(Um=1.2kV)以上至以上至30kVUm=36kV挤出绝缘电力电缆及其附件挤出绝缘电力电缆及其附件?；IEC60055?额定电压额定电压18/30kV及以下纸绝缘金属护套带有铜或铝导体，但不包括压气和充及以下纸绝缘金属护套带有铜或铝导体，但不包括压气和充油电缆油电缆?第第1局部局部电缆及附件试验电缆及附件试验中第七章：附件的型式试验；中第七章：附件的型式试验；IEC61442?额定电压额定电压6kVUm=7.2kV到到30kVUm=36kV电力电缆附件试验方法电力电缆附件试验方法?。第二层次：国家标准第二层次：国家标准
16、GB标准：标准：GB/Z 18890?额定电压额定电压220kV(Um=250kV)交联聚乙烯绝缘电力电缆及其附件交联聚乙烯绝缘电力电缆及其附件?；GB/T 11017?额定电压额定电压110kV交联聚乙烯绝缘电力电缆及其附件交联聚乙烯绝缘电力电缆及其附件?；GB5589?电缆附件试验方法电缆附件试验方法?；GB9327?电缆导体压缩和机械连接接头试验方法电缆导体压缩和机械连接接头试验方法?；GB14315?电线电缆导体用压接型铜、铝接线端子和连接管电线电缆导体用压接型铜、铝接线端子和连接管?；GB11033?额定电压额定电压26/35kV及以下电力电缆附件根本技术要求及以下电力电缆附件根本技术要求?已下放为已下放为JB/T8144 第三层第三层 行业标准：行业标准：JB标准机械行业协会标准；标准机械行业协会标准；JB/T8144?额定电压额定电压26/35kV及以下电力电缆附件根本技术要求及以下电力电缆附件根本技术要求?原原GB11033；JB6464?额定电压额定电压26/35kV及以下电力电缆直通型绕包式接头及以下电力电缆直通型绕包式接头?；JB6465?额定电压额定电压26/3
