⾼压电⼒电缆基本认识电缆⽹的主要特点优点占⽤地⾯和空间少受天⽓和外部环境影响⼩ 可提⾼系统功率因数有利于⼈⾝安全运⾏维护⼯作简单⽅便有利于城市规划，有利于环保缺点建设投资费⽤⼤ 电缆线路不易更改分⽀技术复杂电缆接头需要专门技术，费⽤较⾼故障寻测困难，修复时间长特别适合采⽤电缆⽹的情况重要办公场所：党政机关；科研院所；国际机构；使领馆线路密集的场所：如位于市区的变电站、配电室；发电⼚；⼤型企业内；商业中⼼；CBD区域；⾦融中⼼；城市⼴场；⾼层建筑；居民⼩区风景名胜；⽂物保护区重要跨越：跨越铁路；跨越⾼速公路；跨越河流。电⼒电缆的基本知识什么是电⼒电缆？在⾦属线芯上进⾏绝缘挤包缠绕，⽤防护材料进⾏屏蔽、密封，能够传输电能的特殊导线。主要包括线芯、绝缘、防护、密封。按照电压等级分类低压电⼒电缆：3kV及以下；中压电⼒电缆：6kV~35kV；⾼压电⼒电缆：66kV~110kV；超⾼压电⼒电缆：220kV~500kV；特⾼压电⼒电缆：750kV；1000kV。按照绝缘材料划分电缆类型1、交联聚⼄烯绝缘电缆2、聚氯⼄烯（PVC）绝缘电缆3、聚⼄烯（PE）绝缘电缆4、橡胶绝缘电缆5、粘性油纸绝缘电缆6、不滴流油纸绝缘电缆7、充油电缆8、充⽓电缆电缆规格型号的含义⽐如：ZR-YJY22-8.7/10kV-3×240① 前半部分表⽰型号：ZR-YJY22 阻燃 交联聚⼄烯绝缘 铜芯 聚⼄烯内护套 双层钢带铠装 聚氯⼄烯外护套。② 后半部分表⽰规格：8.7/10kV-3×240电缆设计的相电压U0为8.7kV；电缆设计的线电压U为10kV ；三个线芯，每芯标称截⾯为240㎜2。电缆⽹中的两个电压概念 ① 电⼒系统电压：电⼒系统正常运⾏时的额定电压。如220V、380V、10kV、35kV、110kV、220kV、500kV等。② 电缆产品电压：表⽰为U0/U（Um）。如；6/10(12)kV、8.7/10(12)kV、21/35(40.5)kV、26/35(40.5)kV、 /110(126)kV。其中：U0：相电压；U：线电压；Um：设备可承受的“最⾼系统电压”的最⼤值（最⾼电压）。电⼒电缆的基本结构线芯① 作⽤是⽤来传输电能，常⽤材料为铜、铝。② 截⾯积（计量单位平⽅毫⽶）：为了便于制造和使⽤电缆的截⾯采取标准系列规格，我国的规定是：2.5、4、6、10、16、25、35、50、70、95、120、150、185、240、300、400、500、630、800、1000、1200、1400、1600、2000、2500等。③ 线芯结构：采取多根细丝绞合成束，之后经过模具进⾏压紧，使紧压系数从0.73提⾼到0.9以上，有利于进⾏压接连接。④ 电缆导体电阻：导体本⾝具有电阻，通过电流时会发热，其温升数值是电缆载流量的关键因素。我们希望导体的电阻越⼩越好。导体屏蔽层（也称内屏蔽层、内半导电层）① 导体屏蔽层是挤包在电缆导体上的⾮⾦属层，与导体等电位，体积电阻率为100~1000Ω·m。与导体等电位。② ⼀般情况3kV及以下低压电缆没有导体屏蔽层，6kV及以上的中⾼压电缆都必须有导体屏蔽层。③ 导体屏蔽层主要作⽤：消除导体表⾯的坑洼不平；消除导体表⾯的尖端效应；消除导体与绝缘之间的孔隙；使导体与绝缘之间紧密的接触；改善导体周边的电场分布；对于交联电缆导体屏蔽层还具有抑制电树⽣长和热屏蔽作⽤。绝缘层（也称主绝缘）① 电缆主绝缘具有耐受系统电压的特定功能，在电缆使⽤寿命周期内，要长期承受额定电压和系统故障时的过电压，雷电冲击电压，保证在⼯作发热状态下不发⽣相对地或相间的击穿短路。因此主绝缘材料是电缆的质量关键。② 交联聚⼄烯是⼀种良好的绝缘材料，现在得到⼴泛的应⽤,其颜⾊为青⽩⾊半透明。其特性是：较⾼的绝缘电阻；能够耐受较⾼的⼯频、脉冲电场击穿强度；较低的介质损失⾓正切值；化学性能稳定；耐热性能好，长期允许运⾏温度90℃；良好的机械性能，易于加⼯和⼯艺处理。绝缘屏蔽层（也称外屏蔽层、外半导电层） ① 绝缘屏蔽层是挤包在电缆主绝缘上的⾮⾦属层，其材料也是交联材料，具有半导电的性质，体积电阻率为500~1000 Ω·m。与接地保护等电位。② ⼀般情况3kV及以下低压电缆没有绝缘屏蔽层，6kV及以上的中⾼压电缆都必须有绝缘屏蔽层。③ 绝缘屏蔽层的作⽤：电缆主绝缘与接地⾦属屏蔽之间的过渡，使之有紧密的接触，消除绝缘与接地导体之间的孔隙；消除接地铜带表⾯的尖端效应；改善绝缘表⾯周边的电场分布。④ 绝缘屏蔽按照⼯艺分为可剥离型和不可剥离型，⼀般中压电缆，35kV及以下采⽤可剥离型，好的可剥离绝缘屏蔽具有良好的附着⼒，剥离后没有半导电颗粒残留。110kV及以上采⽤不可剥离型。不可剥离型屏蔽层与主绝缘的结合更紧密，施⼯⼯艺要求更⾼。⾦属屏蔽层① ⾦属屏蔽层包裹在绝缘屏蔽层外，⾦属屏蔽层⼀般采⽤铜带或铜丝，它是将电场在电缆内部，保护⼈⾝安全的关键结构。也是保护电缆免受外界电⽓⼲扰的接地屏蔽层。② 在系统发⽣接地或短路故障时，⾦属屏蔽层是短路接地电流的通道，其截⾯积应根据系统短路容量、中性点接地⽅式计算确定，⼀般10kV系统计算屏蔽层截⾯积推荐不⼩于25平⽅毫⽶。③ 在110kV及以上电缆线路中⾦属屏蔽层是由⾦属护套构成，既有电场屏蔽作⽤还有防⽔密封功能，同时还兼有机械保护功能。④ ⾦属护套的材料和结构⼀般采⽤波纹铝护套；波纹铜护套；波纹不锈钢护套；铅护套等。另外有⼀种复合护套，是采⽤铝箔贴在PVC、PE护套内的结构，在欧美的产品中使⽤较多。铠装层① 在内衬层外缠绕有⾦属铠装层，⼀般采⽤双层镀锌钢带铠装。其作⽤是保护电缆内部，防⽌在施⼯、运⾏过程中机械外⼒对电缆的损伤。也兼有接地防护的作⽤。② 铠装层有多种结构，如钢丝铠装，不锈钢铠装，⾮⾦属铠装等，⽤于特殊电缆结构。外护套① 这是电缆最外边的保护，⼀般采⽤聚氯⼄烯（PVC）聚⼄烯(PE)，都是绝缘材料，采⽤挤包成形。按照技术要求，⼀般采⽤的是阻燃聚氯⼄烯（PVC）。适应冬季寒冷和夏季炎热的要求，不开裂，不软化。② 外护套主要的作⽤是密封防⽌⽔分侵⼊，保护铠装层不受腐蚀，防⽌电缆故障引发的⽕灾扩⼤。③ 在外护套上还打印有电缆的特性信息，如规格、型号、⽣产年份、制造⼚、连续计⽶长度等。电缆的包装、运输、保管1、电缆的包装需要使⽤电缆盘，有铁盘、⽊盘和铁框⽊盘，盘的外径对运输、保管的成本影响较⼤，⽤于10kV及以下电缆的盘径以3.2⽶以下为宜，盘宽以不超过2.2⽶为好，对于超过3.5⽶的要⽤特殊的运输车。 2、每盘电缆的重量与电缆的规格型号和长度有关，⼀般中低压电缆单盘长度在500⽶左右，重量在3－10吨。3、在运输装卸过程中，不应使电缆及电缆盘受到损伤。严禁将电缆盘直接由车上推下。电缆盘不应平放运输、平放贮存。 4、运输或滚动电缆盘前，必须保证电缆盘牢固，电缆绕紧。滚动时必须顺着电缆盘上的箭头指⽰或电缆的缠紧⽅向。5、电缆在运输、保管中封头应进⾏保护，可靠密封，防⽌受潮进⽔。当外观检查有怀疑时，应进⾏受潮判断或试验。保管中封头有损坏应⽴即处理。6、电缆保管应集中分类存放，并应标明型号、电压、规格、长度。电缆盘之间应有通道。地基应坚实，当受条件时，盘下应加垫，存放处不得积⽔。当电缆盘有损坏时，应及时更换。7、充油电缆在运输、保管中应保持压⼒油箱、、阀门和压⼒表完好。保管期应经常检查油压，并作记录，油压不得降⾄最低值。当油压降⾄零或出现真空时，应及时处理。电缆终端、接头的基本知识 按安装位置电缆接头分类1、电缆终端头：终端头的作⽤是装配到电缆线路的⾸末端，⽤以完成与其他电⽓设备连接的装置；细分有户外终端头、户内终端头、肘型终端头、GIS终端头、变压器终端头； 2 、电缆中间接头：中间接头的作⽤是电缆与电缆之间相互连接的⼀种装置。细分有直通式接头、绝缘接头、分⽀接头、异形接头。电缆终端按技术⼯艺分类电缆终端1、长沙头：⽤于油浸纸铅包电缆户外终端。2、热缩终端：⼯艺较简单，价格低，环境、⼈员影响相对⼩ ，密封不良，抱紧⼒差。3、冷缩终端：使⽤硅橡胶，弹性好，抱紧⼒密封好，⼀体化⽣产，容易保证安装质量，现场安装⽅便，相⽐价格⾼。4、硅橡胶预制终端：结构与冷缩终端相似，没有在⼯⼚预扩张，安装尺⼨要求严格，抱紧⼒密封不稳定，相⽐价格适中。5、瓷套式终端：⼯艺成熟，对环境、⼈员要求⾼，笨重。6、⼲式终端：终端内不需要充绝缘油的产品。电缆接头的基本⼯艺要求通常电缆接头⼯作中要进⾏的⼯艺操作可归纳为四类： 1、导体连接 2、绝缘增强 3、电场均衡 4、屏蔽密封电缆终端头外绝缘的要求 电缆终端头外绝缘材料主要分为两种：⽆机材料和有机材料；⽆机材料主要有瓷、玻璃等； 有机材料主要有橡胶、环氧树脂、交联聚⼄烯等； 1、材料要求：优良的电⽓绝缘性能优良的⽼化性能优良的耐污秽性能优良的增⽔性能 2、结构要求 ⼲闪距离：⼲燥状态下，因升⾼电压⽽产⽣放电的途径湿间距离：淋⾬状态下，因升⾼电压⽽产⽣放电的途径泄漏距离（爬电距离）：从⾼压端到接地端或两相之间沿绝缘表⾯拉伸的长度或距离；泄漏⽐＝泄漏距离/最⾼⼯作电压（额定线电压）。 污秽等级与泄漏⽐ IEC标准规定污秽等级为4级：污秽等级 污秽程度 泄漏⽐ Ⅰ级 轻 1.6 Ⅱ级 中 2 Ⅲ级 重 2.5 Ⅳ级 严重 3.1电缆附件标准与试验 电缆附件的设计与⽣产应遵循相关的国际标准，国家标准及⾏业标准。a.中低压附件标准：IEC60502，GB12706，JB8144（原GB11033）b.⾼压附件标准：IEC60840，IEC60859，IEC62067，GB11017，GB180c.⾦具标准：GB14315电缆附件的试验主要试验：分型式试验、抽样试验、出⼚试验和交接试验等a. 1min⼯频：检验附件的耐压质量⽔平；b. 局部放电：检验附件材料内部是否存在⽓隙；c. 循环试验：考核附件材料⽼化⽔平；d. 冲击试验：考核耐受过电压的能⼒；e. 直流耐压：考核以上试验后的绝缘⽔平；f. 盐雾试验（潮湿试验）：检验附件外绝缘耐污秽⽔平；g. 密封试验：考核附件的防⽔防潮⽔平；h. 机械性能试验：考核附件承受外⼒，内部膨胀压⼒及电动⼒的能⼒电缆质量到货检测 ⽬前检测中⼼电缆常规检测项⽬及⽬前检测中⼼常规检测项⽬包括： 结构尺⼨检查； 导体直流电阻； 绝缘热延伸；如有特殊要求，还需进⾏电缆的成束燃烧试验。检测中⼼电缆常规检测项⽬结构尺⼨检查：检查电缆各部分材质、结构、直径、偏⼼度、厚度等是否符合标准。导体直流电阻：检查电缆线芯的材质和截⾯，通过直流电阻换算是检查线芯的物理截⾯积是否符合标准，同时检查线芯表⾯是否受潮氧化等。 绝缘热延伸试验：针对交联聚⼄烯绝缘材料的检查，电缆主绝缘的交联度是考察其绝缘原材料质量和交联⼯艺是否达标。绝缘热延伸不合格，则反映电缆成品绝缘性能不良，可能造成电缆在长时间运⾏的过程中发⽣加速⽼化变形，最终形成击穿。⼏种常见缺陷，如下表： 电⼒电缆绝缘理论基础 放电是造成绝缘击穿的重要原因。什么是放电? 在两个有电位差的导体之间，当绝缘材料性能下降，两个导体间产⽣了电⼦能量的迁移，⽐如⾼压⽕线与地线间的打⽕就是放电，完全的放电是放电的瞬时在两个电极间形成了完整的电弧通道。放电的特殊情况—局部放电情况之⼀：在两个导体之间有绝缘，当绝缘材料内部有缺陷，如杂质、空隙、导体的尖端等，会造成绝缘内部电场歧变，引起在绝缘内部产⽣脉冲放电。情况之⼆：外部放电产⽣电晕也是局部放电的⼀种，在⾼电位与接地之间有空⽓绝缘，当导体周围的电场在某⼀点特别集中时，如导线⽑刺，引起在空⽓中产⽣脉冲放电，且没有形成对地短路，形成电晕。局部放电的特征局部放电也具有放电的基本特征，即有电⼦能量的迁移，由于放电能量较⼩，⼜有绝缘材料的阻挡，在两个电极间不⼀定形成完整的电弧通道，此类通道⼀旦出现就会加剧局部放电，直到形成两极贯通，就会发⽣短路放电故障。局部放电形成的原因主绝缘内存在⽓隙会引起局部放电。由于⽓隙的相对介电常数远⼩于电缆绝缘，在⼯频电场作⽤下，⽓隙要承受较⼤的电场强度，造成局部放电，随着⽓隙的多次放电，⽓隙通路不断扩⼤，放电量逐渐增加，直⾄发⽣击穿，造成电缆损坏。主绝缘内存在杂质会引起局部放电。杂质的击穿强度⽐绝缘材料⼩的多，在电场作⽤下，杂质⾸先发⽣放电、炭化和⽓化，⽣成⽓隙，引起局部放电。导体的尖端、⽑刺会引起局部放电。由于尖端会使电场强度增加，尖端周围的绝缘材料先发⽣放电，进⽽发展成击穿，这就是我们常说的尖端效应。试验：针板电极试验、⽓隙更易产⽣电树试验结果⼩结由以上针—板电极试验的结果可以看出，在绝缘材料中产⽣局放和电树的起始电压同电极的曲率半径是紧密相关的，曲率半径越⼤，产⽣局放和电树的起始电压越⾼；反之曲率半径越⼩，起始电压也越低。针尖出现的裂缝产⽣了⽓隙，⽓隙内的相对介电常数远⼩于固体绝缘材料，⽓隙要承受较⼤的电场强度，在很低的电压下造成局部放电。⽔分对电缆绝缘的影响交联电缆在⽣产过程中绝缘材料中会有⽔分⼦存在，在电场和温度的作⽤下，会形成⽔树枝，⽔树枝在长期运⾏中会⽣长，也会发⽣迁移，逐渐演变成⽓隙，形成放电，损坏绝缘。另外电缆在成形后外护套破损进⽔，在线芯和绝缘外有潮⽓存在，也会降低电缆绝缘特性，形成放电通道。在施⼯中⼀定要保护好内外护套，防⽌线芯进⽔。温度对电缆绝缘的影响电缆绝缘材料性能都与温度密切相关，随温度的升⾼，绝缘性能下降，绝缘电阻降低，击穿场强下降，温度升⾼绝缘加速⽼化，超过最⾼⼯作温度还会引起电缆变形，场强分布歧变，严重会导致热击穿发⽣，因此要严格控制电缆⼯作温度，不允许电缆超负荷⼯作半导体界⾯对绝缘的影响在进⾏电缆终端和对接头制作中都有处理半导体屏蔽层，这是接头质量的关键。此处是场强突变的部位，如果处理⼯艺⽔平不⾼，投⼊运⾏后对绝缘造成损伤，严重的情况在竣⼯试验中就会发⽣击穿。绝缘材料损伤造成的影响在电缆接头安装过程中要剥除外半导电屏蔽，如果在关键部位造成损伤，例如⼑痕，也会形成内部爬闪放电通道。
