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電力電纜詳解

(一) 能長期、安全可靠地傳輸大容量電能的絕緣電源稱為“電力電纜”。
電力電纜是導體外包有優質絕緣材料,并有各種保護層的電纜。它的主要功能與架空導線一樣,在電力系統中傳輸和分配大容量的電能用。與架空線的區別是電力電纜可在各種環境下敷設,安全隱蔽、不受外界氣候變化的干擾;以及可以較少維護,經久耐用(一般要求40年以上)。但電力電纜的結構比較復雜,制造工序多,產品價格要比架空導線高出幾十倍;因此一般應用于不適應采用架空線路的場合,如城市中輸配電線路和工礦企業的動力引入與廠區的主干電力線路中;以及跨越江河鐵路站場,貫穿地下隧道等。實際上電力線路是架空導線與電力電纜共同組成的,架空導線側重于產生電源的輸、變、配電部分,而電力電纜側重使用于配電、用電端,因此,中低壓電力電纜的生產量占98%以上。
隨著我國經濟水平的迅速提高,電力電纜在電力系統中的比例不斷增加。如城市中心區的中、低壓架空線路將逐步改為隱蔽的電纜線路,市郊和中心城鎮將采用架空絕緣電纜。
(二) 電力電纜應具有下列技術特性
1, 能長期承受較高乃至極高的工作電壓,應具有非常優良的電絕緣性能,因此電力電纜按使用電壓級可分為:低壓(1千伏及以下)、中壓(6——35千伏)、高壓(66——330千伏)、超高壓(500千伏及以上)。
2, 能傳輸很大的電流(幾百安乃至幾千安),因此會采用截面積為幾百乃至幾千平方毫米的導電線芯。同時要求所用絕緣及其他材料具有優良的耐熱老化性能,而整體結構能保持熱平衡。
3, 為使電纜能適應各種敷設方式和使用環境(地下、水中、溝管、隧道、豎井),必須采用多種組合的保護層結構。
事實上,電力電纜所依托的高壓絕緣技術、大電流傳輸技術以及結構平衡、護層結構等均代表了電工學科中這幾方面的學術水平。
(三) 制造電力電纜的工藝設備主要有絞線機,絕緣包覆設備,成纜機(將3——5根絕緣線芯絞合成纜),內、外護套擠包機以及鎧裝(鋼帶、鋼絲鎧裝)設備。其中,不同的絕緣結構采用不同的設備,且工藝技術要求極高。
(四) 電力電纜均使用于電力系統中,因此一般不再分小類,而是按不同絕緣材料或結構分出系列作為分類。
電力電纜的產品系列有:
1, 聚氯乙稀絕緣電力電纜 由于聚氯乙稀塑料價格便宜,物理機械性能較好,擠出工藝簡單,但絕緣性能一般。因此大量用來制造1千伏及以下的低壓電力電纜,供低壓配電系統用,年產量達十多萬公里。如采用加了電壓穩定劑的絕緣料,允許上產6千伏級的電纜。
2, 交聯聚乙烯絕緣電力電纜 由于聚乙烯是電絕緣性能最好的塑料,加上經過高分子交聯后成為熱固性材料,因此其電性能好,機械性能和耐熱性好。近二十年來,已成為我國中、高壓電力電纜的主導品種,可適用于6——330千伏的各個電壓級中。
近年來,1千伏低壓電纜的交聯化已成為一個技術方向,關鍵是降低絕緣厚度使之在價格上能與聚氯乙稀電纜競爭。
3, 粘性油浸漬絕緣電力電纜 在1992年前是我國中壓電纜的主導產品。這是電力電纜的經典結構,已有百多年的歷史,電、熱性能裕度大,使用壽命長(國內還在用1923年敷設的進口電纜)。但由于生產工序多,周期長,材料來源少等,已被交聯聚乙烯電纜所取代。
4, 充油電纜 是另一種結構的油紙電纜,采用薄型絕緣紙繞包后,用低粘度油在壓力下填充間隙中。適用于66——500千伏。從上世紀六十年代起是我國高壓電纜的唯一產品,但近年來也已被交聯聚乙烯絕緣高壓電纜所取代。
5, 橡皮絕緣電力電纜 是一種柔軟的,使用中可以移動的電力電纜,主要用于企業經常需要變動敷設位置的場合。采用天然橡膠絕緣,電壓等級主要是一千伏,可以生產6千伏級。
6, 架空絕緣電纜 實質上是一種帶有絕緣的架空導線,由于仍架設在電桿上,其絕緣設計裕度可小于電力電纜。絕緣可采用聚氯乙稀或交聯聚乙烯。一般制成單芯,但也可將3——4相絕緣芯絞合成一束,不加護套,稱為集束型架空電纜

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