煤矿机电知识之电缆实用技术及运行管理.ppt

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1、电缆实用技术及运行管理电缆实用技术及运行管理1.1.11.1.11.1.11.1.1 电力电缆的发展历史电力电缆的发展历史电力电缆的发展历史电力电缆的发展历史1.1.2 1.1.2 1.1.2 1.1.2 架空线路与电力电缆的特点架空线路与电力电缆的特点架空线路与电力电缆的特点架空线路与电力电缆的特点1.1.3 1.1.3 1.1.3 1.1.3 电力电缆线路：电力电缆线路：电力电缆线路：电力电缆线路：l电缆本体（一般简称电缆）电缆本体（一般简称电缆）l附件：中间接头、终端头（户内型、户外型、可分离终端）（可分离连接器）附件：中间接头、终端头（户内型、户外型、可分离终端）（可分离连接器）l其他

2、安装器材（桥架、穿管、防火材料等）其他安装器材（桥架、穿管、防火材料等）l电力电缆线路由电缆本体和附件及其他安装器材组成。电力电缆线路由电缆本体和附件及其他安装器材组成。l电缆之间的接续由中间接头完成。电缆之间的接续由中间接头完成。l电缆与其他电器设备的连接由终端头或可分离终端完成。电缆与其他电器设备的连接由终端头或可分离终端完成。l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。属屏蔽内部。l（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。）（架空输电线路：高压输电导线通过空气绝缘体

3、隔离，大地为地电极。）1.11.11.11.1电力电缆线路概述电力电缆线路概述电力电缆线路概述电力电缆线路概述煤矿机电论文1.21.2常用电缆类型和特点常用电缆类型和特点常用电缆类型和特点常用电缆类型和特点电力电缆主要有三大类型（按绝缘材料电力电缆主要有三大类型（按绝缘材料分）：分）：油浸纸绝缘型油浸纸绝缘型油浸纸绝缘电力电缆是历史最久、应用油浸纸绝缘电力电缆是历史最久、应用最广和最常用的一种电缆。由于其成本最广和最常用的一种电缆。由于其成本低，寿命长，耐热、耐电性能稳定，在低，寿命长，耐热、耐电性能稳定，在1kV1kV至至330kV330kV各种电压等级的电缆中都被各种电压等级的电缆中都被广

4、泛采用。广泛采用。塑料绝缘型（挤包型）塑料绝缘型（挤包型）（1 1）聚氯乙烯）聚氯乙烯V(PVC)V(PVC)；（2 2）聚乙烯）聚乙烯(PE)(PE)；（3 3）交联聚乙烯交联聚乙烯YJV(XLPE)YJV(XLPE)。橡皮绝缘型橡皮绝缘型由于橡皮富有弹性，性能稳定，有较好的电气、机械、化学性能，在由于橡皮富有弹性，性能稳定，有较好的电气、机械、化学性能，在10kV及及以下的电缆线路中大量应用橡皮绝缘电缆。以下的电缆线路中大量应用橡皮绝缘电缆。1.31.3电缆的基本结构各组成部分作用特点电缆的基本结构各组成部分作用特点电缆的基本结构各组成部分作用特点电缆的基本结构各组成部分作用特点l l1.

5、3.11.3.11.3.11.3.1导体导体导体导体l导体是提供负荷电流的通路，电缆导体采用高电导系数的金属导体是提供负荷电流的通路，电缆导体采用高电导系数的金属铜或铝制造。铜或铝制造。l铜的电导率大，机械强度高，易于进行压延、拉丝和焊接等加铜的电导率大，机械强度高，易于进行压延、拉丝和焊接等加工。铜是电缆导体最常用的材料，其主要性能是：工。铜是电缆导体最常用的材料，其主要性能是：（1 1）2020时的密度：时的密度：8.89g/cm8.89g/cm；（2 2）2020时的电阻率：时的电阻率：1.724x101.724x10-8-8 m m；（3 3）电阻温度系数：）电阻温度系数：0.0039

6、3/0.00393/（4 4）抗拉强度：）抗拉强度：200-2l0N/mm200-2l0N/mm。l铝也是用作电缆导体比较理想的材料，其主要性能是：铝也是用作电缆导体比较理想的材料，其主要性能是：l（1 1）2020时的密度：时的密度：2.70g/cm2.70g/cm；l（2 2）2020时的电阻率：时的电阻率：2.80 x102.80 x10-8-8 m m；l（3 3）电阻温度系数：）电阻温度系数：0.00407/0.00407/；l（4 4）抗拉强度：）抗拉强度：70-95N/mm70-95N/mm。导体截面导体截面导体截面导体截面和和直流电阻直流电阻直流电阻直流电阻l由于电流通过导体时

7、因由于电流通过导体时因导体存在电阻而会产生导体存在电阻而会产生热，因此，要根据输送热，因此，要根据输送电流量选择合适的导体电流量选择合适的导体截面，其直流电阻应符截面，其直流电阻应符合规定值合规定值,以满足电缆以满足电缆运行时的热稳定要求。运行时的热稳定要求。l导体截面在验收中是一导体截面在验收中是一个比较重要数据，个比较重要数据，目前目前铜价高，变化快，在整铜价高，变化快，在整个电缆价格中占一半以个电缆价格中占一半以上价值，有些厂家在上价值，有些厂家在招标中压低报价，主要手段是亏方（铜包铝）和降低外护层厚度招标中压低报价，主要手段是亏方（铜包铝）和降低外护层厚度和使用劣质材料。和使用劣质材料

8、。在工程实际中，经验丰富工程技术人员，通过目测可以估计出电在工程实际中，经验丰富工程技术人员，通过目测可以估计出电缆导体截面的大小，也可以通过被测量导体外形尺寸，经查表知缆导体截面的大小，也可以通过被测量导体外形尺寸，经查表知道导体截面积。道导体截面积。l l测量线径计算法：测量线径计算法：测量线径计算法：测量线径计算法：A=n/4dA=n/4d lA A：导体截面积：导体截面积mmmm n n：导线根数：导线根数d d：导线直径：导线直径mmmm l l称重法：称重法：称重法：称重法：截取电缆导体一段，将每根导线分层剥下，并板成截取电缆导体一段，将每根导线分层剥下，并板成直线，擦清后，称其重

9、量，测其长度（平均值）：直线，擦清后，称其重量，测其长度（平均值）：A=G*10A=G*10/L/LlG G：各层导线之和：各层导线之和L L：各层导线平均长度：各层导线平均长度：材料密度：材料密度l导体直流电阻是电缆线路的主要电器参数之一，包括导体直导体直流电阻是电缆线路的主要电器参数之一，包括导体直流电阻和交流电阻。流电阻和交流电阻。l导体直流电阻是电缆线路在施加直流电压时的电阻值，它与导体直流电阻是电缆线路在施加直流电压时的电阻值，它与导体所用材料的电阻率和环境温度有关。直流电阻是计算交导体所用材料的电阻率和环境温度有关。直流电阻是计算交流电阻的依据。在进行电缆线路的参数测量和测寻故障时

10、是流电阻的依据。在进行电缆线路的参数测量和测寻故障时是非常重要的参数数据。非常重要的参数数据。导体结构：导体结构：导体结构：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。尽量做到光滑圆整无毛刺，以改善导体表面电场

11、分布。电缆导体一般由多根电缆导体一般由多根导丝绞合而成导丝绞合而成。采用绞合导体结构采用绞合导体结构，是为了满足电缆的柔软性和可曲度的要是为了满足电缆的柔软性和可曲度的要求求。当导体沿某一半径弯曲时当导体沿某一半径弯曲时，导体中心线圆外部分被拉伸导体中心线圆外部分被拉伸，中心线圆内部中心线圆内部分被压缩分被压缩，绞合导体中心线内外两部分可以相互滑动绞合导体中心线内外两部分可以相互滑动，使导体不发生塑性变使导体不发生塑性变形形。从绞合导体其外形来分从绞合导体其外形来分，有圆形有圆形、扇形扇形、腰圆形和中腰圆形和中空圆形等种类空圆形等种类。圆形绞合导体几何形状固定圆形绞合导体几何形状固定，稳定性好

12、稳定性好1 1，表面电场比较均表面电场比较均匀匀。20kV20kV及以上油纸电缆及以上油纸电缆，10kV10kV及以上交联聚乙烯电缆及以上交联聚乙烯电缆，一般都采用圆形绞合导体结一般都采用圆形绞合导体结构构。1.3.2 1.3.2 半导电屏蔽层半导电屏蔽层半导电屏蔽层半导电屏蔽层l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。分布，同时提高绝缘表面耐电强度的重要技术措施。l首先代替导体形成了光滑圆整的表面，大大改善了表面电场分首先代替导体形成了光滑圆整的表面，大大改善了表面电场分布。布。

13、l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。中也普遍采用这一技术。l在绝缘表面和护套接触处在绝缘表面和护套接触处，也可能存在间隙也可能存在间隙，电缆弯曲时电缆弯曲时，特，特别是别是油纸电缆绝缘表面易造成裂纹油纸电缆绝缘表面易造成裂纹，这些都是引起局部放电的这些都是引起局部放电的因素因素。1.3.31.3.3绝缘绝缘绝缘绝缘l绝缘是将高压电极与地电极可靠隔离的关键结构。绝缘是将高压电极与地电极可靠隔离的

14、关键结构。l绝缘承受工作电压及各种过电压长期作用，因此其耐电强度及绝缘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。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。l能耐受发热导体的热作用而保持应有的耐电强度。能耐受发热导体的热作用而保持应有的耐电强度。l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，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。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。l绝缘层厚度与工作电压有关。一般来说，电压越高，绝缘层的绝缘

15、层厚度与工作电压有关。一般来说，电压越高，绝缘层的厚度也越厚，但不成正比例。因为从电场强度方面考虑，同样厚度也越厚，但不成正比例。因为从电场强度方面考虑，同样电压等级的电缆当导体截面积大时，绝缘层的厚度可以薄些。电压等级的电缆当导体截面积大时，绝缘层的厚度可以薄些。对于电压较低的电缆，为保证电缆弯曲时有一定的机械强度，对于电压较低的电缆，为保证电缆弯曲时有一定的机械强度，绝缘厚度则随导体截面增大而加厚，绝缘厚度则随导体截面增大而加厚，10KV10KV交联电缆厚度交联电缆厚度4.5mm4.5mm。1.3.41.3.4护层护层护层护层l为了使电缆绝缘不受损伤为了使电缆绝缘不受损伤，并满足各种使用条

16、件和环并满足各种使用条件和环境的要求境的要求，在电缆绝缘层外包覆有保护层在电缆绝缘层外包覆有保护层，叫做电缆叫做电缆护层护层。电缆护层分为内护层和外护层电缆护层分为内护层和外护层。l l内护层：内护层：内护层：内护层：内护层是包覆在电缆绝缘上的保护覆盖层，内护层是包覆在电缆绝缘上的保护覆盖层，用以防止绝缘层受潮、机械损伤以及光和化学侵蚀性用以防止绝缘层受潮、机械损伤以及光和化学侵蚀性媒质等的作用媒质等的作用，同时还可以流过短路电流。内护层有同时还可以流过短路电流。内护层有金属的铅护套、平铝护套、皱纹铝护套、铜护套、综金属的铅护套、平铝护套、皱纹铝护套、铜护套、综合护套合护套，以及非金属的塑料护

17、套以及非金属的塑料护套、橡胶护套等。金属橡胶护套等。金属护套多用于油浸纸绝缘电缆和护套多用于油浸纸绝缘电缆和110kV110kV及以上的交联聚及以上的交联聚乙烯绝缘电力电缆乙烯绝缘电力电缆；塑料护套塑料护套（特别是聚氯乙烯护套特别是聚氯乙烯护套）可用于各种塑料绝缘电缆可用于各种塑料绝缘电缆；橡胶护套一般多用于橡胶橡胶护套一般多用于橡胶绝缘电缆绝缘电缆。l l外护层外护层外护层外护层1.4 1.4 电缆行业标准电缆行业标准电缆行业标准电缆行业标准l电力行业电缆标委会（秘书处设在武高所）：电力行业电缆标委会（秘书处设在武高所）：l电力电缆及附件技术条件、运行、安装方面的标准；电力电缆及附件技术条件

18、、运行、安装方面的标准；lCSBTSCSBTS全国电线电缆标准化技术委员会：全国电线电缆标准化技术委员会：l电缆生产制造技术标准；电缆生产制造技术标准；lIECIEC国际电工委员会：国际电工委员会：l产品通用标准产品通用标准,IEC,IEC橡塑产品标准有两个橡塑产品标准有两个,其他为这两个产品标其他为这两个产品标准所引用的实验方法标准和外护层的实验标准。准所引用的实验方法标准和外护层的实验标准。lIECIEC经常有一些对上述标准的修改和补充，经常有一些对上述标准的修改和补充，近期修改内容。近期修改内容。1.4.1 1.4.1 标准概述标准概述标准概述标准概述l采用采用IEC标准，一致性程度分三

19、种：标准，一致性程度分三种：l等同采用：结构、内容完全一致，即翻译版；等同采用：结构、内容完全一致，即翻译版；l等效采用：结构允许改变、内容实质上一致；等效采用：结构允许改变、内容实质上一致；l修改采用：结构允许改变、内容基本上一致，允许修改采用：结构允许改变、内容基本上一致，允许一定程度的修改。一定程度的修改。我国标准化工作的基本原则我国标准化工作的基本原则我国标准化工作的基本原则我国标准化工作的基本原则1.4.21.4.2电缆型号电缆型号电缆型号电缆型号l （）l绝缘绝缘 导体导体 护层护层 额定电压额定电压 导体截面导体截面 （标准代号）（标准代号）l电缆的名称及型号反映了电缆的主要结构

20、要素导体、绝缘和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。来表示该种电缆的特点及适用场合。l我国电力电缆型号我国电力电缆型号，以字母和数字为代号组合表示。完整的以字母和数字为代号组合表示。完整的电缆型号由产品系列代号和各组成部分代号构成电缆型号由产品系列代号和各组成部分代号构成，并加上电缆并加上电缆额定电压、芯数、标称截面及标准号额定电压、芯数、标称截面及标准号。均以字母表示均以字母表示。外护层外护层代号以数字表示代号以数字表示。各种代号的含义各

21、种代号的含义。l例如：例如：lYJV228.7/103240l表示为额定电压表示为额定电压8.7/10kV，导体截面为，导体截面为240mm2的三芯交联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。聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套铜芯钢带铠装电力电缆。lYJLV26/351300l表示为额定电压表示为额定电压26/35kV，导体截面为，导体截面为300mm2的单芯交联聚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。乙烯绝缘聚氯乙烯护套铝芯非铠装电力电缆。1.4.31.4.31.4.31.4.3电力电缆电压与系统电压电力电缆电压与系统电压电力电缆电压与系统电压电力电缆电压与系统电压l国际电工

22、委员会（国际电工委员会（IECIEC）的表示方法为）的表示方法为U U0 0/U(Um)/U(Um)，lU U0 0为电缆设计时采用的导体和地或金属屏蔽之间额为电缆设计时采用的导体和地或金属屏蔽之间额定工频电压，一般相当于电缆所处的电力系统的相电定工频电压，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。压，但有时不完全一致。lU U为电缆设计时采用的导体和导体之间额定工频电压为电缆设计时采用的导体和导体之间额定工频电压,可用于系统的额定线电压。可用于系统的额定线电压。lUmUm为电缆所在系统的最高系统电压的最大值。为电缆所在系统的最高系统电压的最大值。IECIEC推荐推荐推荐推荐U0

23、/UU0/U序列为：序列为：序列为：序列为：l l（A A A A）中低压：）中低压：）中低压：）中低压：IEC60502IEC60502（U=1U=13030（Um=36Um=36），），l对应的国标对应的国标GB12706(U=1GB12706(U=13535（Um=40.5Um=40.5）：）：l0.6/10.6/1；1.8/31.8/3；(3.6/3)(3.6/3)、3.6/63.6/6；(6/6)(6/6)、6/106/10；(8.7/10)(8.7/10)、8.7/158.7/15；12/1512/15；12/2012/20；18/3018/30；(21/35)(21/35)；（；

24、（26/35)26/35)；l l（B B B B）高压：）高压：）高压：）高压：IEC60840IEC60840（U=45U=45150150（Um=170Um=170），），l对应的国标对应的国标GB11017GB11017：l(26/35)(26/35)、26/4526/454747；36/6036/606969；64/11064/110115115；76/13276/132138138；87/15087/150161161；l l（C C C C）超高压：）超高压：）超高压：）超高压：IEC62067IEC62067（U=220U=220500500（Um=550Um=550），），l

25、对应的国标对应的国标GB/ZXXXXXGB/ZXXXXX：l127/220127/220230230；160/275160/275287287；190/330190/330345345；220/380220/380400400；290/500290/500。l上述序列中，括号内电压为中国系统采用。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接地方式对电缆的影响接地方式对电缆的影响接地方式对电缆的影响l接地方式对电缆的影响（电缆的接地方式对电缆的影响（电缆的ABCABC分类及中国电网概况）分类及中国电网概况）l为适应电缆所在系统运行条件为适应电缆所在系统运行条件,便于选择电缆便于选

26、择电缆,IEC,IEC标准将电力标准将电力系统划分为三类：系统划分为三类：lA A类：该系统任一相导体与地或接地导体接触，能在类：该系统任一相导体与地或接地导体接触，能在1min1min内与内与系统分离；系统分离；lB 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时间不超过8h8h，每年总累积时间不超过，每年总累积时间不超过125h125h；lC C类：该系统为所有不属于类：该系统为所有不属于A A类及类及B B类的系统。类的系统。l预期会经常处于接地故障运行的系统，选用预期会经常处于接地故障运行的系统，选用C C类为宜。

27、类为宜。lU U0 0与不同中性点接地方式的选择与不同中性点接地方式的选择l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。除了电压等级外，导体截面与护层结构附件是非常重要的。除了电压等级外，导体截面与护层结构的选择也是需要认真考虑的。的选择也是需要认真考虑的。1.51.51.51.5电力电缆的载流量电力电缆的载流量电力电缆的载流量电力电缆的载流量l电缆的载流量是指电缆在最高允许温度下，电缆导体允许通电缆的载流量是指电缆在最高允许温度下，电缆导体允许通过过的最大电流。在选用电缆时的最大电流。在选用电缆时，必须确保电缆各部

28、分损耗所产生的必须确保电缆各部分损耗所产生的热量不使电缆温度超过其最高允许温度。电缆的最高允许温度热量不使电缆温度超过其最高允许温度。电缆的最高允许温度，主要取决于所用绝缘材料热老化性能。电缆工作温度过高主要取决于所用绝缘材料热老化性能。电缆工作温度过高，将加将加速绝缘材料老化速绝缘材料老化，缩短电缆的使用寿命。缩短电缆的使用寿命。1.5.11.5.11.5.11.5.1影响载流量的主要因素影响载流量的主要因素影响载流量的主要因素影响载流量的主要因素l电缆载流量是运行管理的一个动态重要技术指标，载流量因计算中考虑因素电缆载流量是运行管理的一个动态重要技术指标，载流量因计算中考虑因素和取值不同和

29、取值不同,得出结果相差很大。影响载流量主要因素电缆本体的材料结构和得出结果相差很大。影响载流量主要因素电缆本体的材料结构和它的敷设环境。它的敷设环境。l（1）材料结构导体最高允许温度：）材料结构导体最高允许温度：90、70、60。l（2）敷设环境。）敷设环境。l电缆敷设方式、电缆设计、周围环境温度、在电缆敷于地下电缆敷设方式、电缆设计、周围环境温度、在电缆敷于地下(直埋或管中直埋或管中)场场合，土壤温度、土壤热阻系数、埋设深度、相距和邻近电力电缆或热源的热影合，土壤温度、土壤热阻系数、埋设深度、相距和邻近电力电缆或热源的热影响，均对载流量有影响。响，均对载流量有影响。l环境对载流量影响图环境对

30、载流量影响图。1.5.21.5.2电缆截面的经济最佳化电缆截面的经济最佳化电缆截面的经济最佳化电缆截面的经济最佳化l国际电工委员会标准国际电工委员会标准IEC287-3IEC287-3提出了电缆尺寸即导体截面经济提出了电缆尺寸即导体截面经济最佳化的观点最佳化的观点：电缆导体截面的选择电缆导体截面的选择，不仅要考虑电缆线路的不仅要考虑电缆线路的初始成本初始成本，而且要同时考虑电缆在经济寿命期间的电能损耗成而且要同时考虑电缆在经济寿命期间的电能损耗成本本，应符合使两项成本之和为最低的原则应符合使两项成本之和为最低的原则。用数学式表示即用数学式表示即：lCT=CICT=CI+CJCJl式中式中，CT

31、CT为总成本为总成本；CICI为初始投资成本为初始投资成本；CJCJ为为N N年经济寿命期年经济寿命期间焦耳损耗间焦耳损耗I I R R的现值的现值，即按贴现率即按贴现率（i i）换算成现值计算换算成现值计算。符符合电缆导体截面经济最佳化的称作合电缆导体截面经济最佳化的称作“经济导体截面经济导体截面”可以通过可以通过计算得到计算得到（略略）。l经济截面与成本经济截面与成本lIEC287-3IEC287-3指出指出，通常应取电缆运行温通常应取电缆运行温mm度与平均环境温度度与平均环境温度oo之温度差之温度差，等于电缆允许最高温度等于电缆允许最高温度cc与平均环境温度与平均环境温度oo温度温度差的

32、差的1/31/3，即即mm=1/31/3(c-0)+0(c-0)+0。l例如例如，交联聚乙烯电缆允许最高温度为交联聚乙烯电缆允许最高温度为9090，设平均环境温度设平均环境温度为为2 24 4,则其运行温度应是则其运行温度应是1/31/3（90-2490-24）+24=46+24=46。满足此运行满足此运行温度的电缆截面温度的电缆截面，即符合经济最佳化的原则。即符合经济最佳化的原则。1.5.3 1.5.3 电缆载流量的计算电缆载流量的计算电缆载流量的计算电缆载流量的计算l（1 1）假设条件。电缆载流量有两个假设条件，一是假定电缆）假设条件。电缆载流量有两个假设条件，一是假定电缆导体中通过的电流

33、是连续的恒定负载（即导体中通过的电流是连续的恒定负载（即100%100%负载率）；二是假负载率）；二是假定在一定的敷设环境和运行条件下，电缆处于热稳定状态，即电定在一定的敷设环境和运行条件下，电缆处于热稳定状态，即电缆加上负载后，导体温度逐渐上升到一个稳定值，这时电缆的发缆加上负载后，导体温度逐渐上升到一个稳定值，这时电缆的发热和散热达到平衡。也就是说，导体、绝缘层和护层中产生损耗热和散热达到平衡。也就是说，导体、绝缘层和护层中产生损耗所发出的全部热量，能够及时地通过周围媒质散发，导体温度不所发出的全部热量，能够及时地通过周围媒质散发，导体温度不超过最高允许工作温度。超过最高允许工作温度。l（

34、2 2）等值热路图和载流量计算。（略）等值热路图和载流量计算。（略）l需注意问题：工程中经常发现，由于受到电缆截面的限制，为需注意问题：工程中经常发现，由于受到电缆截面的限制，为了增加容量。电缆采用双并、甚至三并的做法。这种方法不可取，了增加容量。电缆采用双并、甚至三并的做法。这种方法不可取，因为多并电缆连接时，连接处存在接触电阻不同而此接触电阻又因为多并电缆连接时，连接处存在接触电阻不同而此接触电阻又往往与电缆本身的电阻可比拟，其结果会造成多并电缆的电流分往往与电缆本身的电阻可比拟，其结果会造成多并电缆的电流分配不平衡。因此对大容量的配电干线都采用母线槽。虽然母线槽配不平衡。因此对大容量的配

35、电干线都采用母线槽。虽然母线槽的价格比电缆高，但从性价比出发比较，母线槽已越来越受到设的价格比电缆高，但从性价比出发比较，母线槽已越来越受到设计人员和业主的青睐。计人员和业主的青睐。1.6 1.6 电缆的技术性能指标及评价电缆的技术性能指标及评价电缆的技术性能指标及评价电缆的技术性能指标及评价l符号说明：符号说明：lR0R0：2020时导体直流电阻。时导体直流电阻。l2020：导体直流电阻温度系数。：导体直流电阻温度系数。lcc：导体工作温度。：导体工作温度。lYsYs、YpYp：集肤效应系数和临近效应系数。：集肤效应系数和临近效应系数。l：绝缘相对介电常数。：绝缘相对介电常数。l：绝缘体积电

36、阻率。：绝缘体积电阻率。lR R、rcrc：绝缘层内外半径。：绝缘层内外半径。lS S：两根电缆的间距。：两根电缆的间距。lGMRGMR：导体的几何平均半径。：导体的几何平均半径。l00：周围媒质温度。：周围媒质温度。lW Wi i：绝缘介质损耗。：绝缘介质损耗。lT1T1、T2T2：有关部分的综合热阻。：有关部分的综合热阻。lEE：长期工频击穿强度。：长期工频击穿强度。lC C、n n：与材料性能有关的常数。：与材料性能有关的常数。lt t：时间（寿命）。：时间（寿命）。1.6.1 1.6.1 通流性能：通流性能：通流性能：通流性能：（A A）电缆的导体电阻）电缆的导体电阻直流电阻：直流电阻

37、：R RR01+20R01+20（cc2020）,m m；有效电阻（交流）：有效电阻（交流）：R RR R1+1+YsYs+YpYp,m m；（B B）线芯损耗：）线芯损耗：c cI I2 2R,WR,Wm m；（C C）恒定负载载流量（）恒定负载载流量（ccoo）W Wi iT1T1）RT2RT21/21/2，A A；（D D）电缆的电容：）电缆的电容：C C18ln(R/rc)18ln(R/rc)1010-6-6，F/kmF/km；（E E）电缆的电感：）电缆的电感：L1L12 21010-4-4ln(S/GMR)ln(S/GMR)，H/kmH/km；1.6.21.6.2绝缘性能：绝缘性能

38、：绝缘性能：绝缘性能：（A A）绝缘电阻：）绝缘电阻：RxRx（22）ln(R/rcln(R/rc)，/m/m；（B B）工作电场强度：）工作电场强度：E EU U rln(R/rcrln(R/rc)，MV/mMV/m；（C C）耐电强度与时间关系（寿命曲线）：）耐电强度与时间关系（寿命曲线）：E EE E+C+Ct t1/n1/n；或：或：E E1 1n nt t1 1E E2 2n nt t2 2CONCON。1.6.3 1.6.3 1.6.3 1.6.3 防护性能：防护性能：防护性能：防护性能：（A A）机械强度；）机械强度；（B B）防水密封性能：）防水密封性能：径向阻水、纵向阻水；径

39、向阻水、纵向阻水；（C C）防火阻燃性能：）防火阻燃性能：（a a）阻燃性能：）阻燃性能：非金属材料总体积：非金属材料总体积：A A类类7L7L、燃烧、燃烧40min40min；B B类类3.5L3.5L、燃烧、燃烧40min40min；C C类类1.5L1.5L、燃烧、燃烧20min20min。（b b）耐火性能：）耐火性能：火焰温度火焰温度A A类：类：95095010001000，90min90min；B B类：类：750750800800，90min90min。1.6.4 1.6.4 1.6.4 1.6.4 护层接地方式（感应电压及计算）护层接地方式（感应电压及计算）护层接地方式（感应

40、电压及计算）护层接地方式（感应电压及计算）l感应电压应控制在感应电压应控制在50V50V（有防护时为（有防护时为100V100V）。）。l（A A）正常运行时感应电压计算）正常运行时感应电压计算(三相等边三相等边)：lU US S2jln(2s/Ds)2jln(2s/Ds)1010-7-7，V/mV/ml（B B）短路运行时感应电压计算。）短路运行时感应电压计算。l（C C）护层接地方式：）护层接地方式：（a a）金属护套一点接地（一端或中点）：无环流，感应电压与电）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。缆长度成正比，短电缆线路常用。（b b）金属护

41、套两端接地：有环流，感应电压为零，但影响载流量，）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。轻负荷电缆线路常用。（c c）金属护套交叉换位连接：两端接地，中间用绝缘接头将护层）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。限制在允许的范围内，长电缆线路常用。（d d）敷设）敷设“三七开三七开”回流线：对于金属护套一点接地的较长电缆回流线：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

42、，即线路，沿线路敷设一条或多条两端接地良好的金属导线，即“回流线回流线”，可以抵消部分感应电压。回流线，可以抵消部分感应电压。回流线“三七开三七开”敷设，敷设，即即1.7s,0.3s,0.7s1.7s,0.3s,0.7s敷设时效果最好。敷设时效果最好。l电缆附件是电缆线路必不可少的组成部分，没有附件则电缆电缆附件是电缆线路必不可少的组成部分，没有附件则电缆是无法工作的。完成输电任务的是由电缆及附件组成的电缆是无法工作的。完成输电任务的是由电缆及附件组成的电缆线路整体。可以说电缆附件是电缆功能的一种延续。线路整体。可以说电缆附件是电缆功能的一种延续。l对于电缆本体的各项要求，如导体截面及表面特性

43、、半导电对于电缆本体的各项要求，如导体截面及表面特性、半导电层、金属屏蔽层、绝缘层及护层等各部分的要求也适用于对层、金属屏蔽层、绝缘层及护层等各部分的要求也适用于对电缆附件，尤其是中间接头，即中间接头的各个部分应对应电缆附件，尤其是中间接头，即中间接头的各个部分应对应于电缆所有的各个部分。终端也基本一样，只是外绝缘有所于电缆所有的各个部分。终端也基本一样，只是外绝缘有所特殊。特殊。l除此之外，附件还有比电缆本体更多的要求，因为它的结构除此之外，附件还有比电缆本体更多的要求，因为它的结构更复杂，弱点也更多。技术上难度也更大。主要有：更复杂，弱点也更多。技术上难度也更大。主要有：l1、导体连接技术

44、；、导体连接技术；l2、电场（应力）局部集中问题的处理技术；、电场（应力）局部集中问题的处理技术；l3、界面耐电强度提高技术；、界面耐电强度提高技术；l4、密封技术。、密封技术。2 2 2 2 附件概述和实用技术附件概述和实用技术附件概述和实用技术附件概述和实用技术2.1.1 2.1.1 电缆附件分类电缆附件分类电缆附件分类电缆附件分类l（1 1）电缆终端）电缆终端l电缆终端和电缆接头统称为电缆附件，它们是电缆线路中必不电缆终端和电缆接头统称为电缆附件，它们是电缆线路中必不可少的组成部分。电缆终端是安装在电缆线路末端，具有一定绝可少的组成部分。电缆终端是安装在电缆线路末端，具有一定绝缘和密封性

45、能，用以将电缆与其他电气设备相连接的电缆附件。缘和密封性能，用以将电缆与其他电气设备相连接的电缆附件。按使用场所不同，电缆终端可分为以下类型按使用场所不同，电缆终端可分为以下类型:l（A A）户内终端。）户内终端。用于不受阳光直射和淋雨的室内环境。用于不受阳光直射和淋雨的室内环境。l（B B）户外终端。）户外终端。用于受阳光直射和风吹雨打的室外环境。高压用于受阳光直射和风吹雨打的室外环境。高压电缆户外瓷套管式终端又称为敞开式终端。为了减少附件品种，电缆户外瓷套管式终端又称为敞开式终端。为了减少附件品种，这种型式终端也用于户内。这种型式终端也用于户内。l（C C）设备终端。）设备终端。被连接的电

46、气设备上带有与电缆相连接的相应被连接的电气设备上带有与电缆相连接的相应结构或部件，以使电缆导体与设备的连接处于全绝缘状态。例如，结构或部件，以使电缆导体与设备的连接处于全绝缘状态。例如，插入变压器的象鼻式终端，和用于中压电缆的可分离连接器等。插入变压器的象鼻式终端，和用于中压电缆的可分离连接器等。可分离连接器以硅橡胶或乙丙橡胶为绝缘，常用的有插入式和螺可分离连接器以硅橡胶或乙丙橡胶为绝缘，常用的有插入式和螺栓式两种。栓式两种。l（D D）GISGIS终端。终端。用于用于SF6SF6气体绝缘、金属封闭组合电器中的电缆气体绝缘、金属封闭组合电器中的电缆终端。终端。GISGIS终端是高压电缆常用附件

47、之一，多用于屋内配电装置。终端是高压电缆常用附件之一，多用于屋内配电装置。l电缆终端按所用材料不同，有热缩型、冷缩型、橡胶预制型、电缆终端按所用材料不同，有热缩型、冷缩型、橡胶预制型、绕包型、瓷套型、浇铸（树脂）型等品种。按外形结构不同，有绕包型、瓷套型、浇铸（树脂）型等品种。按外形结构不同，有鼎足式、扇形、倒挂式等。鼎足式、扇形、倒挂式等。（2 2 2 2）电缆接头）电缆接头）电缆接头）电缆接头l电缆接头是安装在电缆与电缆之间，使两根及以上电缆导体联通，并具有电缆接头是安装在电缆与电缆之间，使两根及以上电缆导体联通，并具有一定绝缘、密封性能的附件。一定绝缘、密封性能的附件。l电缆接头除连通导

48、体外，还具有其他功能。按其功能不同，电缆接头有以电缆接头除连通导体外，还具有其他功能。按其功能不同，电缆接头有以下类型：下类型：l（A A）普通接头（直线接头）。用于两根同型号的电缆相互连接的接头。）普通接头（直线接头）。用于两根同型号的电缆相互连接的接头。l（B B）绝缘接头。这种接头用于较长的单芯电缆线路各相金属护套交叉互联，）绝缘接头。这种接头用于较长的单芯电缆线路各相金属护套交叉互联，以减少金属护套损耗。以减少金属护套损耗。l（C C）塞止接头。这种接头只作电缆的电气连接，而将被连接的电缆油道在）塞止接头。这种接头只作电缆的电气连接，而将被连接的电缆油道在接头处隔断，使其不能相互流通。

49、接头处隔断，使其不能相互流通。l（D D）分支接头。用于将三根或四根电缆相互连接的接头。）分支接头。用于将三根或四根电缆相互连接的接头。l（E E）过渡接头。用于两种不同绝缘材料的电缆相互连接，）过渡接头。用于两种不同绝缘材料的电缆相互连接，l（F F）转换接头。用于一根多芯和多根单芯电缆相互连接的接头。）转换接头。用于一根多芯和多根单芯电缆相互连接的接头。l（G G）软接头。可以弯曲的电缆接头，这种接头用于生产大长度水底电缆时，）软接头。可以弯曲的电缆接头，这种接头用于生产大长度水底电缆时，在制造厂将两根半成品电缆在铠装之前相互连。软接头也用于水底电缆检在制造厂将两根半成品电缆在铠装之前相互

50、连。软接头也用于水底电缆检修，在现场用于工制作，也称为检修软接头。修，在现场用于工制作，也称为检修软接头。l电缆接头按所用材料不同，有热缩型、冷缩型、绕包型（分带材绕包与成电缆接头按所用材料不同，有热缩型、冷缩型、绕包型（分带材绕包与成型纸卷绕包两种）、模塑型、预制件装配型、浇铸（树脂）型、注塑型等。型纸卷绕包两种）、模塑型、预制件装配型、浇铸（树脂）型、注塑型等。2.1.22.1.2电缆终端和中间接头的现行标准电缆终端和中间接头的现行标准电缆终端和中间接头的现行标准电缆终端和中间接头的现行标准l8080年代后期，我国电线电缆行业协会和上海电缆研究所开始进年代后期，我国电线电缆行业协会和上海电