1、电力电缆及电缆附件基本知识,一,二,三,电力电缆线路概述,电力电缆知识介绍,电缆附件知识介绍,四,辅助配件知识介绍,电力电缆线路概述,电缆线路作用：作为传送和分配电能之用。 电缆线路优点（与架空线路相比） （1）不受外界气候的干扰及风、鸟害等的扰乱和影响，供电可靠。 （2）隐蔽敷设，不影响市容美观。 （3）运行简单方便、维护工作量小。 （4）电缆的电容作用有助于提供功率因数。 （5）具有超高压、大容量发展的更为有利的条件。 电缆线路的缺点 （1）制造工艺复杂，成本高，投资费用大。 （2）敷设后更动困难，发生故障寻找困难。 （3）修理费时、费用大。,电力电缆线路概述,电力电缆线路构成a、 电缆本
2、体（一般简称电缆）b、 电缆附件-中间接头（关键点在于恢复电缆本体结构 ）终端头（户内式、户外式、插拔式）c、 其他安装器材（桥架、穿管、放火材料等） 电缆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。 架空输电特点高压输电导线通过空气绝缘体隔离，大地为地电极。,电力电缆线路概述,电力电缆敷设方法a、 电缆直接埋地敷设b、 电缆沿支架敷设c、 电缆穿管敷设d、 电缆沿钢索敷设e、 电缆沿桥架敷设,钢索,电力电缆线路概述,一,二,三,电力电缆线路概述,电力电缆知识介绍,电缆附件知识介绍,四,辅助配件知识介绍,随着我国的电力事业的发展，以及城市电网改造工程的进行，电力电缆代替
3、架空线路已成为一种趋势，特别是以交联聚乙烯（XLPE）绝缘为代表的聚合物绝缘电力电缆，具有绝缘性能好、传输容量大、附件制作简单、结构轻便、不受高度落差限制等优点，占据了电缆应用领域的绝对优势地位。,电力电缆知识介绍,电力电缆的种类 （1）按电压等级分类电缆的电压等级为U0/U（kV）：6/10、8.7/15、 21/35、26/35、64/110、127/220 kV等。U0电缆设计用的导体对地或金属屏蔽之间的额定工频电压；U电缆设计用的导体间的额定工频电压。,电力电缆知识介绍,（2）按导体芯数分类电力电缆导体芯数有单芯、两芯、三芯、四芯和五芯这几种。一般中高压大截面电缆和高压充油电缆多为单芯
4、。两芯电缆多用于传输单相交流电或直流电。三芯电缆主要用于三相交流电网中，在35kV及以下各种中小截面的电缆线路中得到广泛应用。四芯和五芯电缆多用于低压配电线路。只有电压等级为1kV的电缆才有两芯、四芯和五芯的。,电力电缆知识介绍,（3）按绝缘材料分类a、橡塑绝缘电力电缆橡塑绝缘电力电缆是指聚氯乙烯绝缘、交联聚乙烯绝缘和乙丙橡皮绝缘电力电缆。橡塑绝缘电力电缆制造简单，重量轻，终端和中间接头制作容易，弯曲半径小，敷设简单，维护方便，并具有耐化学腐蚀和一定的耐水性能，适用于高落差和垂直敷设。b、纸绝缘电力电缆纸绝缘电力电缆是指粘性油纸绝缘和不滴流油纸绝缘电力电缆。不滴流油纸绝缘电力电缆适用于35kV
5、及以下高落差线路以及热带地区。,电力电缆知识介绍,电力电缆的型号用汉语拼音第一个字母的大写表示绝缘种类、导体材料、内护套和结构特点。用数字表示外护套的构成，有两位数字。第一位数字表示铠装，第二位数字表示外被。电缆型号按电缆结构的排列一般依下列次序：“绝缘材料 导体材料 内护套 外护套”,电力电缆知识介绍,注：阻燃电缆在代号前加ZR；耐火电缆在代号前加NH。,电力电缆知识介绍,电力电缆知识介绍,电力电缆知识介绍,1、YJY2226/35kV3300mm2 表示：铜芯、交联聚乙烯绝缘、聚乙烯内护套 、双钢带铠装、聚氯乙烯外护套、额定电压为26/35kV、三芯、标称截面为300mm2的电力电缆。2、
6、YJLW0364/110kV1630mm2 表示：铜芯、交联聚乙烯绝缘、皱纹铝护套 、聚乙烯外护套、额定电压为64/110kV、单芯、标称截面为630mm23、ZLQD22 表示：铝芯、不滴流油浸纸绝缘、铅套、双钢带铠装、聚氯乙烯外护套电力电缆。,电力电缆知识介绍,35kV及以下 电缆的结构,电力电缆知识介绍,电力电缆知识介绍,高压电力电缆的结构,电力电缆知识介绍,电力电缆知识介绍,1. 铜导体： -应用较广泛，特别是供电系统 -抗拉强度较高，运行稳定 -高的导电率，相同截面是铝的1.3倍 -价格较贵,2. 铝导体： -由于铜价较高，现在开始在一些地方使用 -重量较铜轻，不抗拉 -导电率较低
7、-延伸系数大于铜,电力电缆知识介绍,导体：电缆中具有传导电流特定功能的部件。,导体屏蔽层导体屏蔽层也叫做内半导电层，它是由半导电材料紧密包裹在导线外并与绝缘内表面紧密结合而形成的屏蔽结构。导体屏蔽层形成一个法拉利笼（导电的屏蔽体），并有效填充导体和绝缘之间气隙，防止导体间的气隙放电。下方左图为无导体屏蔽的电缆运行情况，导体和绝缘间的气隙在电场作用下产生放电，并会加速绝缘老化、劣化。右图由于有内半导电层有效屏蔽和填充，无放电现象。,无导体屏蔽,有导体屏蔽 导体屏蔽（内半导电层）,局部放电,电力电缆知识介绍,主绝缘,主绝缘 1、较高的绝缘电阻和工频、脉冲击穿强度； 2、优良的耐树枝放电和耐局部放电
8、性能； 3、较低的介质损失； 4、柔软性和机械强度。 5、分类：PILC（油浸纸）XLPE（交联聚乙烯）EPR （乙丙橡胶）EPR* （耐热乙丙橡胶）,电力电缆知识介绍,外半导电层,绝缘屏蔽层绝缘屏蔽层一般由两层结构共同构成，一层是和绝缘紧密结合的外半导电层结构，另一层是绕包或布置在外半导电层外的金属屏蔽层。外半导电层在生产时与电缆主绝缘共同挤出，与电缆绝缘之间几乎无气隙。外半导电层与绝缘结合得越紧密，层间气隙越少越不容易放电，电缆性能越好。外半导电屏蔽层一般通过外层的金属屏蔽去接地，使整个绝缘屏蔽处于零电位，有效将电场限制在其内部。当安装电缆附件时，要开剥一定长度的外半导电层，以保证足够的高
9、低电位电气距离。,电力电缆知识介绍,金属屏蔽层金属屏蔽层是绝缘屏蔽的外层，一般是由搭叠绕包的铜带或螺旋径向布置的铜丝构成。金属屏蔽层必须接地，三芯电缆一般两端接地，单芯电缆根据电缆线路的情况采取合理的接地方式。同时，金属屏蔽层还有以下作用：减少碰撞损坏的概率电缆短路时提供短路电流路径提供中性线路径在安装中间接头时，要通过铜屏蔽网套将两侧电缆的金属屏蔽层恢复连通状态。,金属屏蔽层,电力电缆知识介绍,电力电缆知识介绍,导体、绝缘及金属屏蔽层的作用,护套层：主要作用是防水和机械保护。 护套常用材料塑料（PVC-聚氯乙烯、PE-聚乙烯）橡胶（氯丁橡胶等）铅 一些特殊的场合，如地铁，需要用到低烟无卤阻燃
10、的护套层。 PVC及PE是中压电缆最常用的护套材料。 橡胶护套比较耐磨，一般可用于矿用移动电缆等场合。 铅包护套一般用于PILC油纸绝缘电缆上。,护套,电力电缆知识介绍,一,二,三,电力电缆线路概述,电力电缆知识介绍,电缆附件知识介绍,四,辅助配件知识介绍,电缆附件知识介绍,电缆附件的种类,电缆附件知识介绍,电缆附件知识介绍,电缆附件的命名中低压电缆附件命名,电缆附件知识介绍,电缆附件的命名高压电缆附件命名,1系列代号 交联聚乙烯绝缘电缆 YJ 2附件代号 户外终端 ZW GIS终端 ZG 油浸终端 ZY 直通接头 JT 绝缘接头 JJ 3内绝缘代号 3.1 终端内绝缘 含液体绝缘填充剂 C
11、干式绝缘 G 六氟化硫(SF6)气体绝缘 Q 3.2 接头内绝缘 组合预制绝缘件 Z 整体预制绝缘件 I 4 户外终端外绝缘污秽等级代号 级(最小爬电比距 16 /kV) 1 级(最小爬电比距 20 /kV) 2 级(最小爬电比距 25 /kV) 3 级(最小爬电比距 31 /kV) 4 5 接头保护盒及外保护层 无保护盒 0 玻璃钢保护盒含防水浇注剂 1 绝缘铜壳 2,电缆附件知识介绍,电缆附件知识介绍,电缆附件的主要技术 导体连接技术(即热场的问题） 电场（应力）局部集中问题的处理技术 纵向绝缘（界面耐电强度/外爬距） 密封技术 安装技术,电缆附件知识介绍,导体连接技术1、主要是连接电阻小
12、而且连接稳定，能经受起故障电流的冲击 ；长期运行后其接触电阻不应大于电缆线芯本体同长度电阻的1.2倍；2、应具有一定的机械强度、耐振动、耐腐蚀性能；此外还应体积小、成本低、便于现场安装。3、连接管导电率符合标准要求，避免因通流量不足造成发热。,电缆附件知识介绍,电场（应力）局部集中问题的处理技术 目前电缆附件的电应力控制方法主要有1、几何形状法：采用应力锥缓解电场应力集中；2、参数控制法：采用高介电常数材料或非线性电阻材料缓解电场应力集中；3、综合控制法：采用应力控制层和非线性电阻材料缓解电场应力集中。,电缆附件知识介绍,电缆接头处的电场分布特点,电缆附件知识介绍,采用应力锥和应力管解决电场应
13、力集中,电缆附件知识介绍,注：终端头采用应力锥结构，中间接头采用应力锥和应力管结合的结构。,电缆附件知识介绍,电缆附件知识介绍,电缆,导体,连接金具,主绝缘,应力锥,应力管,纵向绝缘技术：满足界面耐电强度及爬电距离主要从材料入手，目前制作电缆附件的主要材料为：硅橡胶三元乙丙橡胶 该材料的特点： （1）优异的耐候性：抗紫外线、耐老化、耐臭氧、耐腐蚀，使用寿命长 （2）优异的耐化学物质性能 （3）优异的力学及电学性能：保持持久的密封性及形成完美的介电特性,电缆附件知识介绍,电缆附件的种类,电缆附件知识介绍,中低 压 电缆 附件 种类,0.6/1kV全冷缩电力电缆附件,8.7/15kV全冷缩电力电缆
14、附件,12/20kV全冷缩电力电缆附件,18/24kV全冷缩电力电缆附件,26/35kV全冷缩电力电缆附件,27.5/48kV全冷缩电力电缆附件,10kV、20kV、27.5、35kV全冷缩电力电缆附件,10kV、20kV预制式插拔头,电缆附件的种类,电缆附件知识介绍,高压 电缆 附件 种类,56/66kV瓷套式户外终端 56/66kV复合套式户外终端 56/66kV干式户外终端 56/66kVGIS终端、变压器终端 56/66kV预制式直通中间接头 56/66kV预制式绝缘中间接头 64（72）/110（132）kV瓷套式户外终端 64（72）/110（132）kV复合套式户外终端 64（7
15、2）/110（132）kV干式户外终端 64（72）/110（132）kVGIS终端、变压器终端 64（72）/110（132）kV预制式直通中间接头 64（72）/110（132）kV预制式绝缘中间接头 64（72）/110（132）kVY型分支接头,127/220kV瓷套式户外终端 127/220kV复合套式户外终端 127/220kVGIS终端、变压器终端 127/220kV预制式直通中间接头 127/220kV预制式绝缘中间接头 290/500kV瓷套式户外终端 290/500kV复合套式户外终端 290/500kVGIS终端、变压器终端 290/500kV预制式直通中间接头 290/
16、500kV预制式绝缘中间接头 10kV-500kVMMJ中间接头 直接接地箱 保护接地箱 交叉互联箱,电缆接头及终端结构原理介绍,电缆附件知识介绍,户内终端结构图,户外终端结构图,电缆附件知识介绍,电缆附件知识介绍,中间接头结构图,1、额定电压：64/110KV 2、最高运行电压：126KV 3、主绝缘材料：硅橡胶 4、保护套：铜套 5、绝缘/直通 6、密封套：环氧套 7、密封增强材料：双组份聚氨脂 8、导体连接方式：压接（T2铜） 9、高压屏蔽罩：铝 10、规格：240-1600mm2 11、接地：保护铜套焊接,电缆附件知识介绍,1、额定电压：64/110kV 2、最高运行电压：126kV
17、3、污秽等级： 4、外绝缘材料：硅橡胶 5、主绝缘材料：硅橡胶 6、绝缘增强材料：无 7、导体连接方式：压接（T2铜） 8、规格：240-1600mm2 9、接地：接地块焊接 10、局部放电：96kV、小于2PC 11、雷电冲击：550kV 12、重量：25kg,电缆附件知识介绍,技术参数 1、额定电压：64/110kV 2、最高运行电压：126kV 3、污秽等级： 4、外绝缘材料：高压电瓷 5、主绝缘材料：硅橡胶 6、绝缘增强材料：聚异丁烯 7、导体连接方式：压接（T2铜） 8、规格：240-1600mm2 9、接地：铜尾管焊接 10、局部放电：96kV、小于2PC 11、雷电冲击：550k
18、V 12、重量：185kg,电缆附件知识介绍,1、额定电压：64/110kV 2、最高运行电压：126kV 3、污秽等级： 4、外绝缘材料：复合绝缘套 5、主绝缘材料：硅橡胶 6、绝缘增强材料：聚异丁烯 7、导体连接方式：压接（T2铜） 8、规格：240-1600mm2 9、接地：铜尾管焊接 10、局部放电：96kV、小于2PC 11、雷电冲击：550kV 12、重量：125kg,电缆附件知识介绍,1、额定电压：64/110kV 2、最高运行电压：126kV 3、主绝缘材料：硅橡胶 4、绝缘增强材料：无 5、保护套：铝 6、导体连接方式：表带触头 7、规格：240-1600mm2 8、装配尺寸
19、：470/757 9、接地：铜尾管焊接 10、局部放电：96kV 11、雷电冲击：550kV 12、重量：85kg,电缆附件知识介绍,一,二,三,电力电缆线路概述,电力电缆知识介绍,电缆附件知识介绍,四,辅助配件知识介绍,单芯电缆线路的金属护层上任一点的感应电压不得大于300V(未采取不能任意接触金属护层的安全措施时，不得大于50 V）,根据GB50217电力工程电缆设计规程的要求：,金属护层必须接地！,电缆附件知识介绍,金属护层将会出现很大的环流，其值可达线芯电流的50%-95%，使金属护层发热，这不仅浪费了大量电能，而且降低了电缆的载流量，并加速了电缆绝缘老化，因此单芯电缆不应两端接地。(
20、仅在个别情况使用，护层10V或者电缆很短，功率很小的情况下),此时，如果两端都直接接地 ,需单端接地！,电缆附件知识介绍,接地保护原理,当雷击或操作过电压波沿线芯流动时，金属护层不接地端会出现很高的冲击电压；在系统发生短路时，短路电流流经线芯时，护层不接地端也会出现较高的工频感应电压。过电压可能会导致出现多点接地，形成环流 。,金属护套一端接地情况：,需特殊接地方式+保护器,电缆附件知识介绍,1.一端直接接地，另一端通过保护器接地,电缆长度一般小于500m合理选择接地保护箱和保护元件加回流线时，回流线需换位、两端需接地,电缆附件知识介绍,2.中点直接接地，两端通过护层保护接地,可看作一端接地线
21、路长度的两倍护套中间接地，两端各加一组保护器注意检查金属护套至少有一点直接接地,电缆附件知识介绍,3. 护层交叉互联,交叉互联：将每大段电缆分为长度相等的三小段，每段之间装绝缘接头，接头处护层三相之间用同轴电缆引线经交叉互联箱及保护器进行换位连接。,接地保护,交叉互联,电缆附件知识介绍,护层保护器,护层保护器一般安装在电缆线路交叉互联箱体内和接地保护箱内,电缆附件知识介绍,限制电缆线路金属护层中的工频感应电压在电缆线路正常工作状态时，高压电缆护 层保护器呈现高电阻状态，截断电缆金属护层中的工频感应电流回路 2）迅速减小电缆线路金属护层中的工频和冲击过电压 当电缆线路出现接地故障、雷电过电压或内部过电压导致金属护层中出现很高过电压时，护层保护器呈现出低电阻导通状态，使得故障电流经保护器迅速泻入大地,电缆附件知识介绍,电缆附件知识介绍,谢 谢！,
