电缆知识
(一)电线电缆概述
用以传输电(磁)能、信息和实现电磁能转换的线材产品统称为电线电缆,广义的电线电缆亦简称为电缆,狭义的电缆指绝缘电缆。
它可定义为:由下列部分组成的集合体;一根或多根绝缘线芯,以及它们各自组成可能具有的包覆层,总保护层及外护套层,电缆亦可以有附加的没有绝缘的导体。按用途不同可以将电线电缆分为五大类:
1、裸电线 仅有导体而无绝缘层的产品,如钢芯铝绞线、铝绞线、铜绞线。
2、绕组线 (电磁线)以绕组的形式在磁场中切割磁力线感应产生电流,或通以电流产生磁场作用的电线,如漆包线。
3、电力电缆 在电力系统的主干线路中用以传输和分配大功率电能的电缆产品,如交联聚乙烯绝缘电力电缆等。
4、通信电缆和光缆 传输电话、电报、电视、广播、传真、数据和其他电信信息的电缆、光缆等。
5、电气装备电线电缆从电力系统的配电点把电能直接传送到各种用电设备、器具的电源连接线路用电线电缆,如控制电缆、布电线等。
(二)电线电缆的基本结构
电线电缆的基本结构:
1、导体传导电流的物体,电线电缆的规格都以导体的截面表示。
2、绝缘将绝缘材料按其耐受电压程度的要求,以不通的厚度包袱在导体外面而成。
3、保护层保护电缆的部分。
电缆外护层:
1、电缆的护层按护套材料可分为金属护层、橡塑护层和组合护层三类。在特殊需要时,也采用特种保护层。
2、非金属套电缆外护层结构见表1。
| 型号 | 外护层结构 | ||
| 内衬层 | 铠装层 | 外护层 | |
| 22 | 饶包型:塑料带或无纺布带 挤出型;塑料套 |
双钢带铠装 | 聚氯乙烯外套 |
| 23 | 聚乙烯外套 | ||
| 32 | 单细圆钢丝铠装 | 聚氯乙烯外套 | |
| 33 | 聚乙烯外套 | ||
| 42 | 塑料套 | 单粗圆钢丝铠装 | 聚氯乙烯外套 |
| 43 | 聚乙烯外套 | ||
导电线芯分为三种:
1、(A)为实心导体;
2、(B)为绞合型导体;
3、(R)R是绞合软导体,适用与软电缆和软电线的导体;以及BVR、BXR、YH型导体结构。
(三)电缆的使用特性及运行敷设条件
1、电缆额定电压0.6/1KV聚氯乙烯绝缘电力电缆
(1)、电缆敷设温度≥0℃
(2)、电缆导体的长期允许工作温度≤70℃
(3)、短路时(最长持续时间为不超过5s)电缆的最高工作温度:160 ℃
(4)、电缆允许最小弯曲半径R=15D。(D为电缆实际外径)
(5)、电缆敷设后经受直流电压3500V/15min不击穿。
在空气敷设
a.单芯电缆平行敷设时的中心距离:185 mm2 及以下为电缆直径2倍,240mm2 及以上为90mm。
b.周围环境温度:30 ℃
c.不同环境温度下载流量的校正系
| 环境温度(℃)空气中 | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 | 45 |
| 校正系数 | 1.12 | 1.06 | 1.00 | 0.94 | 0.87 | 0.79 |
直埋敷设
a.单芯电缆不接触敷设时,中心距离为电缆直径的2倍。
b.周围环境温度:25℃
c.土壤热阻系数:10℃m/W
d.直埋深度:0.7m
e.不同环境温度下载流量校正系数:
| 环境温度(℃)土壤中 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 |
| 校正系数 | 1.11 | 1.05 | 1.00 | 0.94 | 0.88 |
2、额定电压26/35(26/45)KV及以下交联聚乙烯绝缘电力电缆
(1)、电缆敷设温度≥0℃
(2)、电缆导体的长期允许工作温度≤90℃
(3)、短路时(最长持续时间为不超过5s)电缆的最高工作温度:250 ℃
(4)、电缆允许最小弯曲半径R=15D。(D为电缆实际外径)
在空气中敷设
a.单芯电缆平行敷设时的中心距离:185mm2及以下为电缆直径2倍,240mm2及以上为90mm。
b.周围环境温度:40℃
c.不同环境温度下载流量的校正系数:
| 导体工作温度为90℃(空气中) | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 | 45 | 50 |
| 校正系数 | 1.26 | 1.22 | 1.18 | 1.14 | 1.09 | 1.04 | 1.0 | 0.94 | 0.89 |
直埋敷设
a.单芯电缆不接触敷设时,中心距离为电缆直径的2倍。
b.周围环境温度:25℃
c.土壤热阻系数:10℃m/W
d.直埋深度:0.7m
e.不同环境温度下载流量校正系数:
| 导体工作温度90℃ (土壤中) | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 | 45 |
| 校正系数 | 1.11 | 1.07 | 1.04 | 1.00 | 0.96 | 0.92 | 0.87 | 0.83 |
(四)电缆的主要性能
导体的直流电阻
| 标称截面 mm2 | 20℃时导体最大直流电阻 (Ω/KM) | 标称截面 mm2 | 20℃时导体最大直流电阻 (Ω/KM) | 标称截面 mm2 | 20℃时导体最大直流电阻 (Ω/KM) | |||
| 铜 | 铝 | 铜 | 铝 | 铜 | 铝 | |||
| 1.5 2.5 4 6 10 16 25 |
12.1 7.41 4.61 3.08 1.83 1.15 0.727 |
12.1 7.41 4.61 3.08 1.91 1.2 |
35 50 70 95 120 150 185 |
0.524 0.387 0.268 0.193 0.153 0.124 0.0991 |
0.868 0.641 0.443 0.320 0.253 0.206 0.164 |
240 300 400 500 630 800 1000 |
0.0754 0.0601 0.0470 0.0366 0.0283 0.0221 0.0176 |
0.125 0.100 0.0778 0.0605 0.0469 0.0367 0.0291 |
交流电压试验
(1)、成品电缆应经受下表中对应的工频试验电压5min不击穿。(其中U0为6-8.7KV电缆试验电压按IEC60502从2.5 U0提高到3.5 U0;额定电压26/35(26/45)KV电缆按IEC6084应经受工频65KV/30min不击穿。)
| 额定电压(KV) | 0.6 | 3.6 | 6 | 8.7 | 12 | 26 |
| 试验电压(KV) | 3.5 | 11 | 21 | 30.5 | 42 | 65 |
(2)、单芯绝缘电缆
0.6/1KV单芯电缆浸水1h后经受交流3500V试验电压1min不击穿。
10KV单芯电缆浸水1h后经受交流18000V试验电压1min不击穿。
(3)、局部放电试验
额定电压6/6(6/10)、8.7/10(8.7/15)KV交联聚乙烯绝缘电力电缆的局部放电试验电压按国际标准IEC60502和IEC60840从1.5 U0提高到1.73 U0电压下,局部放电不超过10PC。26/35(26/45)KV按国际标准IEC60840局部放电试验电压为1.5 U0,局部放电量不超过5PC。
绝缘电阻
| 绝缘电阻常数ki.mΩ.km | 0.6/1KV | 3.6/6KV | 8.7/15KV |
| 在20℃最小 | 36.7 | 367 | |
| 在最高额定温度时最小 | 0.037 | 0.37 | 3.67 |
(五)电力电缆安装注意事项
1、电缆与热力管道平行安装时应保持2m的距离,交叉时应保持0.5m。电缆与其它管道平行或交叉安装时均要保持0.5m的距离。电缆直埋安装时,1-35KV电缆直埋深度应不小于0.7m。10KV及以下电缆平行安装时相互净距不小于0.1m,10-35KV不小于0.25m,交叉时距离不小于0.5m。电缆的最小弯曲半径,多芯电缆不得低于15D,单芯电缆不得低于20D(D为电缆外径)。
2、6KV及以上电缆接头安装电缆终端头时,必须剥除半导电缆屏蔽层,操作时不得损伤绝缘,应避免刀痕及凹凸不平的情况,必要时要用砂纸磨平;屏蔽端部应平整,并要把石墨层(碳粒)清楚干净。塑料绝缘电缆端头铜屏蔽和钢铠必须良好接地,对短线路也应遵循这项原则,避免三相不平衡运行时钢铠端部产生感应电动态,甚至“打火”及燃烧护套等事故。接地引出线要采用镀锡编织铜线,和电缆铜带 连接时应用烙铁锡焊,不宜用喷灯封焊,以免烧损绝缘。
3、三相铜屏蔽应分别与地线相连,注意屏蔽接地线和钢铠接地线应分别引出,相互绝缘,焊接地线的位置应尽量靠下。
4、对电缆终头和中间接头的基本要求:a导体连接良好;b绝缘可靠,推荐采用辐照交联热收缩型硅橡胶绝缘材料c密封良好;d足够的机械强度,能适应各种运行条件。
5、电缆端头必须防水,以及其它腐蚀性材料的侵蚀,以防因水树引起绝缘层老化而导致击穿。
6、电缆的装卸必须使用吊车或叉车,禁止平运,平放、大型电缆安装时须使用放缆车,以免电缆受外力损伤或因人工拖动而擦伤护套和绝缘层。电缆不装盘,严禁用人力手拉,使导体弯曲损坏绝缘层产生短路。
7、电缆如因故不能及时敷设时,应将其放在干燥地方贮存,防止日光曝晒,电缆端头进水等。