电力电缆及附件的基本知识
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电线电缆基础知识讲解电线电缆是电力传输和信息传输的重要组成部分,广泛应用于家庭、工业和公共领域。
了解电线电缆的基础知识对于正确选择和使用电线电缆至关重要。
本文将介绍电线电缆的分类、结构、常见用途以及注意事项。
一、电线电缆的分类根据用途和电性能,电线电缆可以分为多种类型。
以下是常见的几种电线电缆的分类:1. 低压电线电缆:用于低压电力传输,如家庭电线、插座线等。
2. 高压电线电缆:主要用于输送高压电力,如变电站、电网输电线路等。
3. 通信电线电缆:用于传输信号和数据,如电话线、网络线等。
4. 控制电线电缆:用于电气控制系统,如工业自动化控制电缆等。
5. 特种电线电缆:具有特殊的阻燃、耐高温或防爆性能,如防火电缆、耐高温电缆等。
二、电线电缆的结构电线电缆一般由导体、绝缘层、护套和填充物等组成。
以下是电线电缆常见的结构:1. 导体:通常采用铜或铝制成,用于传输电流。
2. 绝缘层:用于隔离导体和外部接触,常见的绝缘材料有聚乙烯、聚氯乙烯等。
3. 护套:用于保护电缆免受机械损伤和外界环境的影响,常见的护套材料有聚氯乙烯、聚乙烯等。
4. 填充物:用于填充电缆内部空隙,增加电缆的柔软性和保护性能。
三、电线电缆的常见用途电线电缆在各个领域都有广泛的应用。
以下是电线电缆的常见用途:1. 家庭用电:用于供电、灯具连接等。
2. 工业用电:用于工业生产设备、仪器仪表等。
3. 建筑工程:用于建筑物内部电力分配和照明。
4. 通信网络:用于电话、宽带和网络传输等。
5. 交通运输:用于车辆的点火、音响等。
四、电线电缆的注意事项选择和使用电线电缆时,需要注意以下几点:1. 规格与标准:根据实际需求选择合适的电线电缆规格,并确保符合国家标准。
2. 安装环境:根据使用环境选择电线电缆的额定电压、耐火性能和耐老化性能等。
3. 电缆损耗:电线电缆会存在一定的线路损耗,需根据用途合理计算和补偿。
4. 定期检测:定期检查电线电缆的绝缘性能和外观,及时更换老化或损坏的电缆。
电力电缆知识问答1、什么是电力电缆?答:用于电力传输和分配的电缆称为电力电缆。
2、电力电缆的基本结构如何?各部分分别起什么作用?答:电力电缆的基本结构主要包括导体、绝缘层和保护层三部分。
导体具有较高的导电性,以减少线路损失;绝缘层用于将导体与相邻导体以及保护层隔离,要求具有较高的绝缘强度,耐高温;保护层分为内护层和外护层,保护绝缘层不受外力的损伤和防止水分及潮气的侵入,应具有较好密封性和一定的机械强度。
3、交联聚乙烯电缆采用紧压型线芯,其作用是什么?答:其作用是使外表面光滑、防止导丝效应引起电场集中;防止挤塑半导电屏蔽层时半导体材料渗入线芯;防止和减少水分进入线芯。
4、电力电缆的绝缘层材料应具备哪些主要特性?答:绝缘层材料应具备的主要特性是:1)高的击穿场强;2)低的介质损耗角正切值;3)相当高的绝缘电阻;4)优良的耐树枝放电,局部放电性能;5)一定的柔软性和机械强度;6)绝缘性能长期稳定。
5、为什么电力电缆采用半导体纸做屏蔽层?答:因为半导体纸屏蔽层不仅可与金属化纸一样起电屏蔽作用,同时它可吸附浸渍剂离子,增加绝缘层的稳定性。
6、低压四芯电力电缆的中性线起什么作用?答:低压电网多采用三相四线制,四芯电力电缆的中性线除作为保护接地外,还要通过不平衡电流,有时这种不平衡电流的数值比较大,通常中性线的截面积达到另外三相截面的30%~60%。
7、聚乙烯绝缘电缆有哪些特点?答:1)具有优良的介电性能,但抗电晕、游离放电性能差。
2)聚乙烯工艺性能好,易于加工;耐热性差,受热易变性、龟裂。
8、采用电力电缆输送电能比用架空线路有何优缺点?答:1)优点:(1)占地面积小,地下敷设电缆不占地面空间,不需架设杆塔。
(2)安全性能高,对人身比较安全。
(3)供电可靠,不受外界环境影响。
(4)运行比较简单方便,维护工作量少。
(5)电缆的电容较大,有利于提高电力系统的功率因数。
2)缺点:(1)成本高,投资费用较大。
(2)线路不宜分支。
电缆及附件基础知识讲义第一贯大伙儿介绍一下公司的概况:咱们长沙电缆附件是长沙国家高新技术开发区重点企业,是咱们国家定点生产电缆附件的专业性骨干企业。
要紧生产220kV及以下电力电缆终端与接头、导体连接金具、压接工具、电缆敷设机具、电缆施工用绝缘材料等。
产品畅销国内外,并已通过ISO9001质量体系认证。
一、电缆及附件大体知识1、电力电缆进展概况:早在1880年,爱迪生在纽约和费兰蒂在伦敦几乎同时用绝缘导线埋在地下作为照明供电利用,成为最先的电力电缆线路。
我国1897年第一次在上海利用硫化天然橡胶绝缘电缆(直埋)。
我国30年代后期才开始生产电缆(600V以下的橡胶电缆,高压电缆靠入口)。
品牌:长缆电工科技股分询价:黄领导油纸电缆生产的历史:1)油浸纸绝缘电缆:1951,6kV;1953,10kV;1956;35kV。
2)60年代开始研制不滴流纸绝缘电缆:1966年第一根66kV充油电缆在大连投入运行,同年110kV水底充油电缆在南京投入运行;1968年生产220kV充油电缆;1973年生产330 kV充油电缆;1981年试生产500 kV充油电缆,于1983年正式生产并安装运行。
橡塑电缆生产的历史:60年代开始研制PVC和XLPE电缆;70年代普遍应用,80年代110kV XLPE电缆;1997年中外合伙生产220 kVXLPE电缆。
2、电力电缆线路概述:●电力电缆线路由电缆本体和附件及其他安装材料组成。
●电缆之间的接续由中间接头完成。
●电缆与其它电器设备的连接由终端头或可分离终端完成。
●其他安装材料指桥梁、穿管、防火材料等。
●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锁在接地的金属屏蔽内部。
(架空输电线通过空断气缘体隔离,大地为地电极。
)3、电力电缆结构特性:A、油浸纸绝缘电缆与XLPE绝缘电缆结构区别1)油浸纸绝缘统包型电缆三芯油浸纸绝缘电力电缆结构图1—扇形导体;2—导体屏蔽;3—油浸纸绝缘;4—填充物;5—统包油浸纸绝缘;6—绝缘屏蔽;7—铅(或铝)护套;8—垫层;9—钢丝铠装;10—聚氯乙烯外护套2)油浸纸绝缘分相铅包(铝包)型电缆分相铅套电力电缆结构图1—导体;2—导体屏蔽;3—油纸绝缘层;4—绝缘屏蔽;5—铅护套;6—内垫层及填料;7—铠装层;8—外被层;3)110kVXLPE绝缘电缆110kVXLPE绝缘电缆结构图1、导电线芯二、内屏蔽层 3、绝缘层 4、绝缘屏蔽层五、金属屏蔽层六、金属护层 7、填充层 8外护层B、XLPE绝缘电缆结构组成及作用1)导体紧压型线芯作用:a、使外表面滑腻,幸免引发电场集中;b、避免挤塑半导电屏蔽层时半导电料进入线芯;c、可有效地避免水分顺线芯进入。
10kv冷缩型电缆附件知识英文回答:The knowledge of 10kV cold shrink cable accessories.Cold shrink cable accessories are widely used in the installation and maintenance of 10kV power cables. They provide reliable insulation and sealing for cable terminations and joints. Below are some important points to know about 10kV cold shrink cable accessories.1. What are cold shrink cable accessories?Cold shrink cable accessories are pre-expanded rubber sleeves that are used to insulate and seal cable terminations and joints. They are called "cold shrink" because they do not require heat or special tools for installation. Instead, they are designed to shrink and seal tightly around the cable when the protective sleeve is removed.2. How do cold shrink cable accessories work?Cold shrink cable accessories are made of a high-quality silicone rubber material that has excellent electrical insulation properties. When the protective sleeve is removed, the rubber sleeve shrinks and conforms tightly to the cable, providing a reliable seal against moisture, dust, and other contaminants. The pressure from the shrinkage ensures a secure and long-lasting connection.3. What are the advantages of using cold shrink cable accessories?Easy installation: Cold shrink cable accessories are pre-expanded and do not require heat or special tools for installation. This makes the installation process quick and easy, reducing the time and cost associated with cable terminations and joints.Reliable sealing: The rubber sleeve of cold shrink cable accessories provides a tight seal against moisture,dust, and other contaminants. This helps to prevent cable failures and extend the lifespan of the cables.Flexibility: Cold shrink cable accessories can accommodate a wide range of cable sizes and shapes. This makes them suitable for various applications and reduces the need for multiple accessory sizes.Durability: The high-quality silicone rubber material used in cold shrink cable accessories is resistant to UV radiation, ozone, and other environmental factors. This ensures that the accessories can withstand harsh conditions and maintain their performance over time.4. How to install cold shrink cable accessories?The installation process of cold shrink cable accessories is simple and straightforward. Here are the general steps:Clean the cable termination or joint to remove any dirt or contaminants.Slide the cold shrink accessory over the cable and position it correctly.Remove the protective sleeve, allowing the rubber sleeve to shrink and seal tightly around the cable.Inspect the installation to ensure that the accessory is properly positioned and sealed.中文回答:10kV冷缩型电缆附件知识。
电⼒电缆及附件的基本知识电缆和附件的基本知识⼀、电⼒电缆结构特性:1)油浸纸绝缘统包型电缆三芯油浸纸绝缘电⼒电缆结构图1—扇形导体;2—导体屏蔽;3—油浸纸绝缘;4—填充物;5—统包油浸纸绝缘;6—绝缘屏蔽;7—铅(或铝)护套;8—垫层;9—钢丝铠装;10—聚氯⼄烯外护套2)油浸纸绝缘分相铅包(铝包)型电缆分相铅套电⼒电缆结构图1—导体;2—导体屏蔽;3—油纸绝缘层;4—绝缘屏蔽;5—铅护套;6—内垫层及填料;7—铠装层;8—外被层;3)XLPE绝缘电缆110kVXLPE绝缘电缆结构图1)导体传输负荷电流2)导体屏蔽层作⽤:a、屏蔽层具有均匀电场和降底线芯表⾯场强的作⽤;b、线芯与绝缘之间的过渡,绝缘间的粘结c、与线芯⼀起形成内电极3)绝缘层作⽤:绝缘是将⾼压电极与地电极可靠隔离的关键结构。
4)绝缘屏蔽层:作⽤:保证…….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。
5)阻⽔层(缓冲层)纵向阻⽔、隔热、防挤压 6) ⾦属屏蔽层:作⽤:a 、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完整⽆⽑刺;b 、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。
C 、机械保护、径向防⽔(管状) 7) 护层:作⽤: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、经向的外⼒作⽤)防⽔、防⽕、防腐蚀、防⽣物等,可以根据需要进⾏各种组合。
8) ⽯墨层形成⼀均匀的导电层,使护套接地均匀⼆、电场的基本概念 1、库仑定律在真空中,两个点电荷之间的相互作⽤⼒的⽅向沿着两个点电荷的连线,同号电荷相斥,异号电荷相吸,作⽤⼒的⼤⼩与两电荷电量q 1和q 2的乘积成正⽐,与两电荷之间的距离的平⽅成反⽐。
F 12 = F 21 = K q 1q 2γ122K 是⼀个恒量,单位是⽜顿·⽶2/库仑2 2、介电常数后来⼈们的进步研究时发现,如果引⼊⼀个新的恒量εο1令 K = 对电场研究和计算更⽅便,因此就引⼊了介电 4πεο常数这个概念εο定义为真空中的介电常数,单位库仑2/⽜顿·⽶2相对介电常数εr=εεο3、电场和电场强度电荷与电荷相互作⽤⼒超距作⽤场的概念电荷场电荷引⼊了电场的概念,那么要描述电场中⼀点的客观性能,就要有新的物理量,于是就引⼊前⾯………电场强度E =F/q o电场强度在量值和⽅向上等于⼀个单位正电荷在该点所受的⼒。
电缆和附件的基本知识一、电力电缆结构特性:1)油浸纸绝缘统包型电缆三芯油浸纸绝缘电力电缆结构图1—扇形导体;2—导体屏蔽;3—油浸纸绝缘;4—填充物;5—统包油浸纸绝缘;6—绝缘屏蔽;7—铅(或铝)护套;8—垫层;9—钢丝铠装;10—聚氯乙烯外护套2)油浸纸绝缘分相铅包(铝包)型电缆分相铅套电力电缆结构图1—导体;2—导体屏蔽;3—油纸绝缘层;4—绝缘屏蔽;5—铅护套;6—内垫层及填料;7—铠装层;8—外被层;3)XLPE绝缘电缆110kVXLPE绝缘电缆结构图1)导体传输负荷电流2)导体屏蔽层作用:a、屏蔽层具有均匀电场和降底线芯表面场强的作用;b、线芯与绝缘之间的过渡,绝缘间的粘结c、与线芯一起形成内电极3)绝缘层作用:绝缘是将高压电极与地电极可靠隔离的关键结构。
4)绝缘屏蔽层:作用:保证…….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。
5)阻水层(缓冲层)纵向阻水、隔热、防挤压 6) 金属屏蔽层: 作用:a 、 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完整无毛刺;b 、 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。
C 、机械保护、径向防水(管状) 7) 护层:作用: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、经向的外力作用)防水、防火、防腐蚀、防生物等,可以根据需要进行各种组合。
8) 石墨层形成一均匀的导电层,使护套接地均匀 二、电场的基本概念 1、库仑定律在真空中,两个点电荷之间的相互作用力的方向沿着两个点电荷的连线,同号电荷相斥,异号电荷相吸,作用力的大小与两电荷电量q 1和q 2的乘积成正比,与两电荷之间的距离的平方成反比。
F 12 = F 21 = K q 1q 2γ122K 是一个恒量,单位是牛顿·米2/库仑2 2、介电常数后来人们的进步研究时发现,如果引入一个新的恒量εο1令 K = 对电场研究和计算更方便,因此就引入了介电 4πεο常数这个概念εο定义为真空中的介电常数,单位库仑2/牛顿·米2相对介电常数εr=εεο3、电场和电场强度电荷与电荷相互作用力超距作用场的概念电荷场电荷引入了电场的概念,那么要描述电场中一点的客观性能,就要有新的物理量,于是就引入前面………电场强度E =F/q o电场强度在量值和方向上等于一个单位正电荷在该点所受的力。
4、电场的图示法(普物P25)○1电力线不形成闭合回线,也不中断,而是起于正电荷,止于负电荷。
两种性质{两条电力线不会相交○2等势面电势相等的各点所构成的曲面叫等势面。
等势面密电场强,相反等势面疏电场弱。
三、物体中电场的特殊性1、导体中的电场导体中由于有自由电子电场作用下发生迁移重新分布静电平衡静电屏蔽,法拉第笼带电作业服中间头2、多层绝缘物体中的电场分布ε1E1=ε2E2举例:绝缘中气泡半导电粘贴不牢四、电缆附件的基本知识1、电缆端头的电场分布要搞清这两个问题,我们先来了解一下同轴形电极的电场分布特点,这里是一个同轴形电极电力线分布的轴线剖视图。
电场是看不见,摸不着的;早期科学家为了形象的来描述电场用一组带箭头的线条来描述电场,线条的蔬密表示电场的大小,线条密电场就大,线条希蔬电场就小;箭头表示电场的方向。
从图上可以看到在外电极端部电力线比较密集,因此这里的电场就比较大。
因此,线芯需与其它电气设备连接,在电缆端头就必然存在上面所讲的边缘效应,即电场集中的现象。
因此在电缆的端头和接续处要进行特殊处理,改善电缆屏蔽切断处的电场分布。
下面是电缆端头的电场分布示意图。
电缆端头有应力锥时的电场分布电缆端头无应力锥时电场分布2、电缆附件的作用①电应力处理②导体接续和引出③密封④屏蔽的接续和引出⑤绝缘和支承3、电缆附件中的电应力处理方法①几荷法②参数法电应力控制是对电缆附件内部的电场分布和电场强度实行控制,也就是采取适当的措施,使得电场分布和电场强度处于最佳状态,从而提高电缆附件运行的可靠性和使用寿命。
对于电缆终端而言,电场畸变最为严重,影响终端运行可靠性最大的是电缆外屏蔽切断处,而电缆中间接头电场畸变的影响,除了电缆外屏蔽切断处,还有电缆末端绝缘切断处。
为了改善电缆绝缘屏蔽层切断处的电应力分布,一般采用以下几种方法:(1)几何形状法采用应力锥缓解电场应力集中:应力锥设计是常见的方法,从电气的角度上来看也是最可靠的最有效的方法。
应力锥通过将绝缘屏蔽层的切断处进行延伸,使零电位形成喇叭状,改善了绝缘屏蔽层的电场分布,降低了电晕产生的可能性,减少了绝缘的破坏,保证了电缆的运行寿命。
采用应力锥设计的电缆附件有绕包式终端、预制式终端、冷缩式终端。
(2)参数控制法上世纪末国外开发了适用于中压电缆附件的所谓应力控制层。
其原理是采用合适的电气参数的材料复合在电缆末端屏蔽切断处的绝缘表面上,以改变绝缘表面的电位分布,从而达到改善电场的目的。
另一方法是增大屏蔽末端绝缘表面电容(Cs),从而降低这部分的容抗,也能使电位降下来,容抗减小会使表面电容电流增加,但不会导致发热,由于电容正比于材料的介电常数,也就是说要想增大表面电容,可以在电缆屏蔽末端绝缘表面附加一层高介电常数的材料。
目前应力控制材料的产品已有热缩应力管、冷缩应力管、应力控制带等等,一般这些应力控制材料的介电常数都大于20,体积电阻率为108-1012Ω.cm。
应力控制材料的应用,要兼顾应力控制和体积电阻两项技术要求。
虽然在理论上介电常数是越高越好,但是介电常数过大引起的电容电流也会产生热量,促使应力控制材料老化。
同时应力控制材料作为一种高分子多相结构复合材料,在材料本身配合上,介电常数与体积电阻率是一对矛盾,介电常数做得越高,体积电阻率相应就会降低,并且材料电气参数的稳定性也常常受到各种因素的影响,在长时间电场中运行,温度、外部环境变化都将使应力控制材料老化,老化后的应力控制材料的体积电阻率会发生很大的变化,体积电阻率变大,应力控制材料成了绝缘材料,起不到改善电场的作用,体积电阻率变小,应力控制材料成了导电材料,使电缆出现故障。
这就是应用应力控制材料改善电场的热缩式电缆附件为什么只能用于中压电力电缆线路和热缩式电缆附件经常出现故障的原因所在,同样采用冷缩应力管和应力控制带的电缆附件也有类似问题。
采用非线性电阻材料---非线性电阻材料(FSD)也是近期发展起来的一种新型材料,它利用材料本身电阻率与外施电场成非线性关系变化的特性,来解决电缆绝缘屏蔽切断处电场集中分布的问题。
非线性电阻材料具有对不同的电压有变化电阻值的特性。
当电压很低的时候,呈现出较大的电阻性能;当电压很高的时候,呈现出较小的电阻性能。
采用非线性电阻材料能够生产出较短的应力控制管,从而解决电缆采用高介电常数应力控制管终端无法适用于小型开关柜的问题。
非线性电阻材料亦可制成非线性电阻片(应力控制片),直接绕包在电缆绝缘屏蔽切断处上,缓解这一点的应力集中的问题。
4、终端及接头中的电场分布示例5、附件安装位置及外部环境对电场分布的影响○1应力锥与底座的距离○2周围接地体横装 GIS 全预制○3周围带电体的影响6、附件制造过程中缺陷对电场分布的影响○1气泡○2杂质③水份、潮气④损伤五、单芯电缆线路接地系统的处理1、概述单芯电缆的导线与金属屏蔽的关系,可看作一个变压器的初级绕组与次级绕组。
当电缆的导线通过交流电流时,其周围产生的一部分磁力线将与屏蔽层铰链,使屏蔽层产生感应电压,感应电压的大小与电缆线路的长度和流过导体的电流成正比,电缆很长时,护套上的感应电压叠加起来可达到危及人身安全的程度,在线路发生短路故障、遭受操作过电压或雷击冲击时,屏蔽上会形成很高的感应电压,甚至可能击穿护套绝缘。
如果屏蔽两端同时接地使屏蔽线路形成闭合通路,屏蔽中将产生环形电流,电缆正常运行时,屏蔽上的环流与导体的负荷电流基本上为同一数量级,将产生很大的环流损耗,使电缆发热,影响电缆的载流量,减短电缆的使用寿命。
因此,电缆屏蔽应可靠、合理的接地,电缆外护套应有良好的绝缘。
2、几种常用的接地方式以下是单芯电缆线路接地线路的几种接地方式:2.1、屏蔽一端直接接地,另一端通过护层保护接地当线路长度大约在500~700m及以下时,屏蔽层可采用一端直接接地(电缆终端位置接地),另一端通过护层保护器接地。
这种接地方式还须安装一条沿电缆线路平行敷设的回流线,回流线两端接地。
敷设回流线时应使它与中间一相电缆的距离为0.7s(s为相邻电缆间的距离),并在线路一半处换位。
见下图:1、电缆2、终端3、电缆金属屏蔽(护套)接地线4、护层保护器5、接地保护箱6、回流线7、接地箱2.2、屏蔽中点接地当线路长度大约在1000~1400m时,须采用中点接地方式。
在线路的中间位置,将屏蔽直接接地,电缆两端的终端头的屏蔽通过护层保护器接地。
中间接地点一般需安装一个直通接头。
见下图:1、电缆2、终端3、电缆金属屏蔽(护套)接地线4、保护器5、接地保护箱6、接地线7、接地箱8、中间接地点(直通接头)中点接地方式也可采用第二种方式,即在线路中点安装一个绝缘接头,绝缘接头将电缆屏蔽断开,屏蔽两端分别通过护层保护器接地,两1、绝缘接头2、电缆3、终端4、电缆金属屏蔽(护套)接地线5、接地箱6、接地保护箱7、保护器8、接地线2.3、屏蔽层交叉互联电缆线路很长时(大约在1000~1400m以上),可以采用屏蔽层交叉互联。
这种方法是将线路分成长度相等的三小段或三的倍数段,每小段之间装设绝缘接头,绝缘接头处三相屏蔽之间用同轴电缆,经交叉互联箱。