电力电缆知识及安装技术交流

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,*,宁波康兴电缆有限公司,电力电缆知识及安装技术交流,主讲人：张翼翔,内 容 目录,宁波康兴电缆有限公司,电力电缆线路概述,电力电缆本体,电力电缆附件,电力电缆性能监测与试验技术,电力电缆线路概述,宁波康兴电缆有限公司,1.,电力电缆线路概述,电力电缆线路概述,宁波康兴电缆有限公司,电力电缆线路由电缆本体和附件及其他安装器材组成。,电缆之间的接续由中间接头完成。,电缆与其他电器设备的连接由终端头或可分离终端完成。,电缆线路输电特点：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。,（架空输电线路：高压输电导线通过空气绝缘体隔离，大地为地电极。）,电力电缆本体,宁波康兴电缆有限公司,2.,电力电缆本体,电力电缆本体,宁波康兴电缆有限公司,2.1,基本结构及各组成部分的作用和特点,图,1,电力电缆的结构,电力电缆本体,宁波康兴电缆有限公司,导体,导体是提供负荷电流的通路。其主要技术指标和要求：,1,）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合适的导体截面，其直流电阻应符合规定值，以满足电缆运行时的热稳定要求。,2,）导体结构：导体也是电缆工作时的高压电极，而且其表面电场强度最大，如果局部有毛刺则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连接时，要解决的主要技术问题之一就是力图使导体表面尽量做到光滑圆整无毛刺，以改善导体表面电场分布。,金属屏蔽,金属屏蔽的作用：,1,）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情况，因此，也要力图使导体表面尽量做到光滑圆整无毛刺。,2,）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。,电力电缆本体,宁波康兴电缆有限公司,半导电屏蔽层,半导电屏蔽层是中高压电缆采用的一项改善金属电极表面电场分布，同时提高绝缘表面耐电强度的重要技术措施。,1,）首先代替导体形成了光滑园整的表面，大大改善了表面电场分布，,2,）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。在附件制作中也普遍采用这一技术。,绝缘,绝缘是将高压电极与地电极可靠隔离的关键结构。,1,）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性能 是保证整个电缆完成输电任务的最重要部分。,2,）能耐受发热导体的热作用而保持应有的耐电强度。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，绝大部分试验测量项目都是针对监测绝缘的各种性能为目的的。,电力电缆本体,宁波康兴电缆有限公司,护层,护层是保护绝缘和整个电缆正常可靠工作的重要保证。,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、径向的外力作用），防水、防火、防腐蚀、防生物等。可以根据需要进行各种组合。,2.2,电缆的技术性能指标及评价,符号说明：,R0,：,20,时导体直流电阻，,20,：导体直流电阻温度系数，,c,：导体工作温度，,Ys,、,Yp,：集肤效应系数和临近效应系数，,：绝缘相对介电常数，,：绝缘体积电阻率，,R,、,rc,：绝缘层内外半径，,S,：两根电缆的间距，,GMR,：导体的几何平均半径，,o,周围媒质温度，,W,i,：绝缘介质损耗，,T1,、,T2,：有关部分的综合热阻。,E,：长期工频击穿强度，,C,、,n,：,与材料性能有关的常数，,t,：时间（寿命）。,1,）通流性能：,电缆的导体电阻,电力电缆本体,宁波康兴电缆有限公司,直流电阻：,R,R0,1+20,（,c,20,）,m,（交流）有效电阻：,R,R,1+,Ys,+,Yp,m,线芯损耗：,c,I,2,R,W,m,恒定负载载流量：,（,c,o,）,W,i,T1,）,R,T2,1/2,，,A,电缆的电容：,C,18 ln(R/rc)10,-6,，,F/km,电缆的电感：,L1,210,-4,ln(S/GMR),，,H/km,2,）绝缘性能,绝缘电阻：,R,x,（,2,）,ln(R/rc),，,/m,工作电场强度：,E,U,r ln(R/rc),，,MV/m,耐电强度与时间关系（寿命曲线）：,E,E,+,Ct,1/n,或：,E,1,n,t,1,E,2,n,t,2,CON,电力电缆本体,宁波康兴电缆有限公司,3,）防护性能,机械强度,防水密封性能：径向阻水、纵向阻水；,防火阻燃性能：,阻燃性能：非金属材料总体积：,A,类,7L,、燃烧,40min,，,B,类,3.5L,、燃烧,40min,，,C,类,1.5L,、燃烧,20min,；,耐火性能：火焰温度,A,类：,950,1000,，,90min,；,B,类：,750,800,，,90min,4,）护层接地方式,(,感应电压及计算,),感应电压应控制在,50V,（有防护时为,100V,）。,电力电缆本体,宁波康兴电缆有限公司,正常运行时感应电压计算,(,三相等边,),U,S,2j ln(2s/D,s,)10,-7,，,V/m,短路运行时感应电压计算,护层接地方式,（,1,）金属护套一点接地（一端或中点）：无环流，感应电压与电缆长度成正比，短电缆线路常用。,（,2,）金属护套两端接地：有环流，感应电压为零，但影响载流量，轻负荷电缆线路常用。,（,3,）金属护套交叉换位连接：两端接地，中间用绝缘接头将护层交叉换位连接，无环流，感应电压与电缆长度成正比，但可以限制在允许的范围内，长电缆线路常用。,（,4,）敷设“三七开”回流线：对于金属护套一点接地的较长电缆线路，沿线路敷设一条或多条两端接地良好的金属导线，即“回流线”，可以抵消部分感应电压。回流线“三七开”敷设，即,1.7s,0.3s,0.7s,敷设时效果最好。,2.3,电缆行业标准概述,电力电缆本体,宁波康兴电缆有限公司,电力行业电缆标委会,CSBTS,全国电线电缆标准化技术委员会,IEC,国际电工委员会,CIGRE,国际大电网会议,我国标准化工作的基本原则是：,采用,IEC,标准，,一致性程度分三种：,等同采用（,idt,）：结构、内容完全一致，即翻译版,等效采用（,eqv,）：结构允许改变、内容实质上一致,修改采用（,）：结构允许改变、内容基本上一致，允许一定程度的修改,电缆名称和型号规格表示方法,（）,绝缘,导体,护层（内护套、金属层、外护套）,额定电压,芯数,*,导体截面（标准代号）,其中：,电力电缆本体,宁波康兴电缆有限公司,1,、绝缘层交联聚乙烯绝缘,-YJ,2,、铜导体,-T(,省略,),；铝导体,-L,3,、护层,1,）没有金属层时，直接以外护套作为护层，,PVC-V,，,PE-Y,；,2,）有金属层时，金属层一般分为金属带铠装和金属丝铠装,其中：,金属层下的内护套：,PVC-V,，,PE-Y,；,金属层：,带铠装，导磁性双钢带（一般为镀锌钢带，用于三芯电缆）,-2,，,非导磁性材料（一般为特定的不锈钢带、铝或铝合金带，用于单芯电缆）,-6,丝铠装，导磁性单层螺旋钢丝（一般为镀锌低碳钢丝，用于三芯电缆），细钢丝,-3,粗钢丝,-4,，,电力电缆本体,宁波康兴电缆有限公司,非导磁性材料（一般为特定的不锈钢丝、铝或铝合金丝，用于单芯电缆）,-7,有金属层时的外护套：,PVC-2,，,PE-3,电缆的名称及型号反映了电缆的,主要结构要素导体、绝缘,和,护层,的型式。规格主要表示额定电压和导体芯数与截面。由此来表示该种电缆的特点及适用场合。,例如，,YJV228.7/10 3240,表示为额定电压,8.7/10kV,，导体截面为,240mm,2,的三芯交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套铜芯钢带铠装电力电缆。,YJLV26/35 1300,表示为额定电压,26/35kV,，导体截面为,300mm,2,的单芯交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套铝芯非铠装电力电缆。,电力电缆电压系列介绍,国际电工委员会（,IEC,）的表示方法为,U,0,/U,，,U,0,为电缆的设计电压，一般相当于电缆所处的电力系统的相电压，但有时不完全一致。,U,为电缆可用于系统的额定线电压。,IEC,推荐,U,0,/U,序列为：,a),中低压,：,IEC60502,（,U=1,30,（,Um=36,），,电力电缆本体,宁波康兴电缆有限公司,对应的国标,GB12706(U=1,35,（,Um=40.5,）：,0.6/1,；,1.8/3,；,(3.6/3),、,3.6/6,；,(6/6),、,6/10,；,(8.7/10),、,8.7/15,；,12/15,；,12/20,；,18/30,；,(21/35),；,（,26/35),；,b),高压,：,IEC60840,（,U=45,150,（,Um=170,），对应的国标,GB11017,：,(26/35),、,26/45,47,；,36/60,69,；,64/110,115,；,76/132,138,；,87/150,161,；,c),超高压,：,IEC62067,（,U=220,500,（,Um=550,），对应的国标,GB/Z XXXXX,：,127/220,230,；,160/275,287,；,190/330,345,；,220/380,400,；,290/500,。,上述序列中，括号内电压为中国系统采用。,接地方式对电缆的影响,（电缆的,ABC,分类及中国电网概况）,IEC,标准将电力系统划分为三类：,A,类：该系统任一相导体与地或接地导体接触，能在,1min,内与系统分离；,B,类：该系统仅包括单相导体与地或接地导体接触，接地故障时间不超过,8h,，每年总累积时间不,电力电缆本体,宁波康兴电缆有限公司,超过,125h,；,C,类：该系统为所有不属于,A,类及,B,类的系统。,预期会经常处于接地故障运行的系统，选用,C,类为宜。,U,0,相同的电缆实际上是同一种电缆，只是用于不同的电压系统中，例如,8.7/10,和与,8.7/15,，是同一种电缆，根据实际需要而分别用于,10kV,系统和,15kV,系统。而,6/10,与,8.7/10,则是两种不同的电缆，其绝缘厚度是不同的，对于交联电缆，前者为,3.4mm,，后者为,4.5mm,，可根据电力系统中性点接地方式进行选用。,中性点有效接地系统一般选用,U,0,相当于系统相电压的电缆，如,10kV,系统选用,6/10,的电缆，,35kV,系统选用,21/35,的电缆。而中性点非有效接地系统，一般选用,U,0,比系统相电压高一档的电缆。如,10kV,系统，选,U,0,为,8.7,的电缆，,35kV,系统选用,26/35,的电缆。其原因是，中性点非有效接地系统在单相接地故障时，三相之间电压关系不变，允许电缆继续运行一定时间，但这时电缆非故障相电压会升高至线电压。所以为保证电缆长期可靠性（寿命）而选择高一档电缆。,因此了解电缆的型号规格对予正确使用电缆、正确选用电缆附件是非常重要的。除了电压等级,电力电缆本体,宁波康兴电缆有限公司,外，导体截面与护层结构的选择也是需要认真考虑的。,2.4,常用电力电缆类型,见电力电缆主要有三大类型,(*,电力电缆的发展演变过程及制造工艺特点,),：,油纸绝缘型,塑料绝缘型,橡皮绝缘型,我们本次交流仅限于塑料绝缘型中的交联聚乙烯型,交联电缆的性能特点,电缆绝缘是将高压电极与地电极可靠隔离的关键结构，承受工作电压及各种过电压长期作用，因此具有长期稳定性能的绝缘是保证整个电缆完成输电任务的最重要部分。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，绝大部分试验测量项目都是针对监测各种绝缘性能为目的的。,作为近年来广泛使用的交联电缆的绝缘，是由单一介质交联聚乙烯（,XLPE,）构成，它的主要优点是：,电力电缆本体,宁波康兴电缆有限公司,优良的电气性能：耐电强度高,(,长期,工频击穿强度,20,30MV/m,，冲击击穿强度,40,65MV/m),，损耗小,(,工频时,t