电力电缆基础知识

电力电缆基础知识一、电线电缆概况二、电力电缆的技术特性及分类三、电力电缆的结构四、电力电缆的命名五、低压电力电缆电线电缆是指用于电力、通信及相关传输用途的材料。一、电线电缆概况能长期、安全可靠地传输大容量电能的绝缘电源称为“电力电缆”电力电缆是导体外包有优质绝缘材料，并有各种保护层的电缆。它的主要功能是在电力系统中传输和分配大容量的电能。电线电缆主要包括裸线、电磁线及电机电器用绝缘电线、电力电缆、通信电缆与光纤光缆。“电线”和“电缆”并没有严格的界限。通常将芯数少、产品直径小、结构简单的产品称为电线，没有绝缘的称为裸电线，其他的称为电缆；导体截面积较大的(大于6平方毫米)称为大电线，较小的称为小电线，绝缘电线又称为布（B）电线。二、电力电缆技术特性及分类1、电力电缆技术特性1）能长期承受较高乃至极高的工作电压，应具有非常优良的电绝缘性能。2）能传输很大的电流（几百安乃至几千安），因此会采用截面积为几百乃至几千平方毫米的导电线芯。3）电力电缆采用多种组合的保护层结构，能适应各种敷设方式和使用环境（地下、水中、沟管、隧道、竖井）。事实上，电力电缆所依托的高压绝缘技术、大电流传输技术以及结构平衡、护层结构等均代表了电工学科中这几方面的学术水平。2、电力电缆分类1）聚氯乙稀绝缘电力电缆2）交联聚乙烯绝缘电力电缆3）粘性油浸渍绝缘电力电缆4）充油电缆5）橡皮绝缘电力电缆6）架空绝缘电缆电力电缆均使用于电力系统中，因此一般不再分小类，而是按不同绝缘材料或结构分出系列作为分类。按缆芯材料分为铜芯和铝芯两大类。按其采用的绝缘介质分油浸纸绝缘和塑料绝缘两大类。三、电力电缆结构电缆的基本结构包括导电芯、绝缘层、铅包（或铝包）和保护层几个部分。四、电力电缆的命名电线电缆的完整命名通常较为复杂，人们有时用一个简单的名称通常是一个类别的名称结合型号规格来代替完整的名称，如“低压电缆”代表0.6/1kV级的所有塑料绝缘类电力电缆。命名原则：1、产品名称中包括的内容1）产品应用场合或大小类名称2）产品结构材料或型式；3）产品的重要特征或附加特征基本按上述顺序命名，有时为了强调重要或附加特征，将特征写到前面或相应的结构描述前。2、结构描述的顺序产品结构描述按从内到外的原则：导体－－绝缘－－内护层－－外护层－－铠装型式。四、电力电缆的命名3、简化在不会引起混淆的情况下，有些结构描述省写或简写，如汽车线、软线中不允许用铝导体，故不描述导体材料。举例：额定电压8.7/15kV阻燃铜芯交联聚乙烯绝缘钢带铠装聚氯乙烯护套电力电缆“额定电压8.7/15kV”——使用场合/电压等级“阻燃”——强调的特征“铜芯”——导体材料“交联聚乙烯绝缘”——绝缘材料“钢带铠装”——铠装层材料及型式双钢带间隙绕包“聚氯乙烯护套”——内外护套材料内外护套材料均一样，省写内护套材料“电力电缆”——产品的大类名称与之对应的型号写为ZR-YJV22-8.7/15，型号的写法见下面的说明。电线电缆的型号组成与顺序如下：[1:类别、用途][2:导体][3:绝缘][4:内护层][5:结构特征][6:外护层或派生]-[7:使用特征]1-5项和第7项用拼音字母表示，每项可以是1-2个字母；第6项是1-3个数字。型号中的省略原则：电线电缆产品中铜是主要使用的导体材料，故铜芯代号T省写。第7项是各种特殊使用场合或附加特殊使用要求的标记，在“-”后以拼音字母标记。有时为了突出该项，把此项写到最前面。如ZR-阻燃、NH-耐火、WD-低烟无卤、TH-湿热地区用、FY-防白蚁等。数字标记铠装层外被层或外护套0无－－-1联锁铠装纤维外被2双层钢带聚氯乙烯外套3细圆钢丝聚乙烯外套4粗圆钢丝5皱纹轧纹钢带6双铝或铝合金带8铜丝编织9钢丝编织外护层特性绝缘种类导体内护层特征十位个位ZR阻燃TZR特种阻燃NH耐火DL低卤WL无卤Z纸X橡皮V聚氯乙烯Y聚乙烯YJ交联聚乙烯L铝T铜芯不标注V聚氯乙烯内护套Y聚乙烯内护套H普通橡套F氯丁橡套L铝包Q铅包D不滴流F分相护套P屏蔽Z直流CY充油0无铠2钢带铠装3细纲丝铠装4粗钢丝铠装0无外被套1纤维外被套2聚氯乙烯外护套3聚乙烯外护套五、低压电力电缆1）聚氯乙稀绝缘电力电缆聚氯乙稀塑料价格便宜，物理机械性能较好，工艺简单，但绝缘性能一般。因此大量用来制造1千伏及以下的低压电力电缆，供低压配电系统用。低压电力电缆主要有以下两种2）交联聚乙烯绝缘电力电缆聚乙烯是电绝缘性能最好的塑料，加上经过高分子交联后成为热固性材料，其电性能好，机械性能和耐热性好。近年来，1千伏低压电缆的交联化已成为一个技术方向，关键是降低绝缘厚度使之在价格上能与聚氯乙稀电缆竞争。WDZ(B)-YJY-1kV-3x35+2*16的完整名称为：额定电压1kV低烟无卤B类阻燃铜芯交联聚乙烯绝缘聚乙烯内护套电力电缆地铁用低压电力电缆举例：聚氯乙烯、聚乙烯、交联聚乙烯三者的区别聚乙烯英文简称PE，它是乙烯的聚合物，无毒。容易着色，化学稳定性好，耐寒，耐辐射，电绝缘性好。聚氯乙烯英文简称PVC，是氯乙烯的聚合物。它化学稳定性好，耐酸、碱和有些化学药品的侵蚀。它耐潮湿、耐老化、难燃。它使用时温度不能超过60℃，在低温下会变硬。聚氯乙烯分软质塑料和硬质塑料。软质的主要制成薄膜，作包装材料、防雨用品、农用育秧膜等，还能作电缆、电线的绝缘层、人造革制品。硬质的一般制成管材和板材，管材用作水管和输送耐腐蚀性流体管，板材用作各种贮槽的衬里和地板。交联聚乙烯英文简称XLPE，是提高PE性能的一种重要技术。经过交联改性的PE可使其性能得到大幅度的改善，不仅显著提高了PE的力学性能、耐环境应力开裂性能、耐化学药品腐蚀性能、抗蠕变性和电性能等综合性能，而且非常明显地提高了耐温等级，可使PE的耐热温度从70℃提高到90℃以上，从而大大拓宽了PE的应用范围。交联聚乙烯（XLPE）被广泛应用于管材、薄膜、电缆料以及泡沫制品等方面。阻燃电缆的定义、分类阻燃电缆：指在规定试验条件下，试样被燃烧，在撤去试验火源后，火焰的蔓延仅在限定范围内，残焰或残灼在限定时间内能自行熄灭的电缆。根据电缆阻燃材料的不同，阻燃电缆分为含卤阻燃电缆及无卤低烟阻燃电缆两大类。按阻燃类别又分为A、B、C类着火时，含卤阻燃电缆释放大量的浓烟和卤酸气体，卤酸气体对周围的电气设备有腐蚀性危害。耐火电缆的定义、分类耐火电缆：指在规定试验条件下，试样在火焰中被燃烧，在一定时间内仍能保持正常运行的性能。它的根本特性就是：电缆在燃烧条件下仍然能维持该线路一段时间的正常工作。该电缆主要使用在应急电源至用户消防设备、火灾报警设备、通风排烟设备、疏散灯、紧急电源插座、紧急用电梯等供电回路。一般分为：直埋敷设电缆沟敷设电缆隧道敷设排管敷设架空敷设水底电缆的敷设其中电缆沟有普通电缆沟和充砂电缆沟两种。架空敷设分电缆架空廊道(即电缆桥)、沿建、构筑物采用支架或梯架敷设及钢索悬挂几种。各种敷设方式均有优缺点，采用何种敷设方式，由具体情况决定。一般要考虑城市及企业的发展规划，现有建筑物的密度，电缆线路的长度，敷设电缆的条件及周围环境的影响等。对不同的电缆敷设方式有不同的技术要求，但对各种敷设方式都有共同的基本要求，主要有如下几点。①油浸纸绝缘电缆敷设的最低点与最高点之间的最大位差应不超过规程的规定。若超过规定，可选择适合高落差的其他形式电缆，如不滴流浸渍纸绝缘或塑料绝缘等，必要时也可采用堵油中间接头。②为防止损伤电缆绝缘，不应使电缆过度弯曲。各种电缆最小允许弯曲半径与电缆外径比值应不小于:纸绝缘电缆为15倍，橡皮或塑料绝缘电缆为10倍。③电缆支撑点的间距应符合下列规定:水平敷设时，电缆外径大于50mm的为1000mm，电缆外径小于50mm的为600mm;垂直敷设时，每隔1000～1500mm应加以固定。④在可能受到机械损伤的地方，如进入建筑物、隧道，穿过楼板及墙壁，从沟道引至电杆、设备、墙壁表面等，距地面高度2m以下的一段电缆需穿钢管或加保护罩，钢管内径为电缆外径的1.5倍，保护管埋入地面不小于100mm。⑤敷设在厂房内、隧道内和不填砂电缆沟内的电缆，应采用裸铠装或非易燃性外护层电缆。电缆如有接头，应在接头周围采取防止火焰蔓延的措施。敷设的基本要求1．适用范围直埋敷设是将电缆直接埋在地下，具有投资小、施工方便和散热条件好等优点，是最经济而广泛采用的一种敷设方法。采用这种敷设方法，并排敷设的电缆之间需有一定的砂层间隔，这样当一根电缆发生故障时，波及另一根电缆的可能性减小，提高了供电的可靠性。但这种敷设方式电缆易受地中腐蚀性物质的侵蚀，且查找故障和检修电缆不便，特别是在冬季土壤冻结时事故抢修难度很大。这种方式适用于地下无障碍，土壤中不含严重酸、碱、盐腐蚀性介质，电缆根数较少的场合，如郊区或车辆通行不太频繁的地方。2．技术要求①直埋电缆一般应选用铠装电缆。只有在修理电缆时，才允许用短段无铠装电缆，但必须外加机械保护。选择直埋电缆线路时，应注意直埋电缆周围泥土应不含有腐蚀电缆金属包皮的物质。②电缆表面距地面的距离应不小于0.7m。冬季土壤冻结深度大于0.7m的地区，可适当加大埋设深度，使电缆埋于冻土层以下。引入建筑物或与地下障碍物交叉时可浅一些，但不得小于0.3m，且应采取保护措施。③电缆相互水平接近时的最小净距是:l0kV及以下电缆为0.1m;l0kV以上为0.25m;不同使用部门的电缆(包括通讯电缆)为0.5m，若电缆用隔板隔开时可降为0.1m，穿管时不作规定。④电缆互相交叉时的最小净距为0.5m，在交叉点前后lm范围内用隔板隔开时降为0.25m，穿管时不作规定。⑤电缆直埋敷设时，壕沟底必须具有良好的土层，不应有石块或其他硬质杂物，否则应铺100mm的软土或砂层。电缆敷好后，上面再铺100mm的软土或砂层。然后沿电缆全长盖混凝土保护板，覆盖宽度应超出电缆两侧50mm。在特殊情况下，也允许用砖代替混凝土保护板。⑥为便于检修，禁止将电缆平行敷设在管道的上面或下面，也禁止将一条电缆平行地敷设在另一条电缆的上面。电缆与地下管道接近与交叉的最小净距:与热力管道(包括石油管道)接近时为2m，交叉时为0.5m，与其他管道接近或交叉时为0.5m。如对热力管道采取适当措施，便埋置电缆地点的土壤温升在任何时间均不超过l0℃，对其他管道采取适当的保护措施时，则上述净距不作规定。⑦电缆与城市街道、公路、铁路或排水沟交叉时应穿钢管保护。管内径不小于电缆外径的1.5倍，且不小于100m。管顶距路轨底或路面的深度不小于lm，距排水沟底不小于0.5m，距城市街道路面的深度不小于0.7m。管长两端应伸出公路和轨道2m，在城市街道，应伸出车道路面。当电缆与直流电气化铁路交叉时，应有适当的防蚀措施。⑧电缆中间接头盒外面应有防止机械损伤的保护盒(塑料电缆中间接头例外)。⑨敷设在郊区及空旷地带的电缆线路，应竖立电缆位置的标志。直埋敷设1.适用范围在发电厂、变配电站及一般工矿企业的生产装置内，均可采用电缆沟敷设的方式。但地下水位太高的地区不宜采用电缆沟敷设，否则沟内长年积水，不便维护，若水中含有腐蚀性介质会损坏电缆，化工企业就是这种情况。电缆沟的形式有两种，一般场所可采用普通电缆沟，结构如图3-2。在有比空气重的爆炸介质的爆炸和火灾危险场所可采用充砂电缆沟。充砂电缆沟内不用安装电缆支架，其结构如图3-3所示。图3-2普通电缆沟图3-3充沙电缆沟2.技术要求①电缆沟一般由砖砌成，沟顶部和地面齐平的地方可用钢筋混凝土盖板(或钢板)盖住，电缆可直接放在沟底或用电缆支架承托。为保持电缆沟干燥，应适当采取防止地下水流入沟内的措施，还应在沟内设置适当数量的积水坑。②电缆在沟内宜保持表3-12所列的最小允许距离。表3—12电缆沟各部位的最小允许距离mm名称最小允许距离两边有电缆支架时，支架间水平距（通道宽）500沟深小于600mm时为300mm一边有电缆支架时，架与壁间水平距（通道宽）450沟深小于600mm时为300mm最上层支架横撑至沟顶净距150~200最下层支架横撑至沟顶净距50~100电缆支架各层间垂直净