电力电缆相关介绍说明

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1、电力电缆相关介绍电力电缆相关介绍天津电力技术中心唐庆华2008年8月1 1 概述概述2 2 电缆的种类、型号和结构电缆的种类、型号和结构 2.1 2.1 电缆的种类电缆的种类 2.2 2.2 电缆的型号电缆的型号 2.3 2.3 电缆的结构电缆的结构3 3 电缆基本试验方法及相关试验项目电缆基本试验方法及相关试验项目 3.1 3.1 电缆基本试验方法电缆基本试验方法 3.2 3.2 电缆的交接试验电缆的交接试验1 1 概述概述 随着我国的电力事业的发展，以及城市电网改造工程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，电力电缆代替架空线路已成为一种趋势，特别是的进行，电力电缆代替架空线

2、路已成为一种趋势，特别是以交联聚乙烯（以交联聚乙烯（XLPEXLPE）绝缘为代表的聚合物绝缘电力电）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。绝对优势地位。近些年随着天津电网的迅速发展，天津地区交联聚乙近些年随着天津电网的迅速发展，天津地区交联聚乙烯电缆的使用量也大幅度提高。截至烯电缆的使用量也大幅度提高。截至20072007年底，天津地区年底，天津地区220kV220kV和和110kV110kV

3、电压等级的交联电缆长度分别达到电压等级的交联电缆长度分别达到84.75km84.75km和和163.4km163.4km，而，而35kV35kV电压等级的交联电缆和油纸电缆的长度电压等级的交联电缆和油纸电缆的长度分别为分别为2155.3km2155.3km和和108.34km108.34km，10kV10kV交联电缆和油纸电缆分别交联电缆和油纸电缆分别为为6462.1km6462.1km和和205.72km 205.72km。2 2 电缆的种类、型号和结构电缆的种类、型号和结构 2.1 2.1 电缆的种类电缆的种类 2.1.1 2.1.1 按电压等级分类按电压等级分类 电缆的电压等级为电缆的电

4、压等级为U U0 0/U/U（kVkV）：）：6/106/10、8.7/108.7/10、21/3521/35、26/3526/35、64/11064/110、127/220 kV 127/220 kV。U U0 0电缆设计用的导体对地或金属屏蔽之间的额定电缆设计用的导体对地或金属屏蔽之间的额定工频电压；工频电压；U U电缆设计用的导体间的额定工频电压。电缆设计用的导体间的额定工频电压。21/3521/35，26/3526/35两种两种35kV35kV电缆，只是绝缘厚度的不同，电缆，只是绝缘厚度的不同，21/35kV21/35kV交联电缆的标称绝缘厚度为交联电缆的标称绝缘厚度为9.3mm9.3

5、mm，而，而26/35kV26/35kV绝缘厚度为绝缘厚度为10.5mm10.5mm。（。（6/106/10、8.7/108.7/10分别为：分别为：3.43.4、4.5mm4.5mm）2.1.2 2.1.2 按导体芯数分类按导体芯数分类 电力电缆导体芯数有单芯、两芯、三芯、四芯和五芯电力电缆导体芯数有单芯、两芯、三芯、四芯和五芯这几种。这几种。一般中高压大截面电缆和高压充油电缆多为单芯。一般中高压大截面电缆和高压充油电缆多为单芯。两芯电缆多用于传输单相交流电或直流电。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，在三芯电缆主要用于三相交流电网中，在35kV35kV及以

6、下各及以下各种中小截面的电缆线路中得到广泛应用。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。四芯和五芯电缆多用于低压配电线路。只有电压等级为只有电压等级为1kV1kV的电缆才有两芯、四芯和五芯的。的电缆才有两芯、四芯和五芯的。2.1.3 2.1.3 按绝缘材料分类按绝缘材料分类2.1.3.1 2.1.3.1 橡塑橡塑绝缘电力电缆绝缘电力电缆 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。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，终端和中间接橡塑绝缘电力电缆制造简单，重量轻，终端和

7、中间接头制作容易，弯曲半径小，敷设简单，维护方便，并具有头制作容易，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。耐化学腐蚀和一定的耐水性能，适用于高落差和垂直敷设。2.1.3.2 2.1.3.2 纸纸绝缘电力电缆绝缘电力电缆 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。电力电缆。不滴流油纸绝缘电力电缆适用于不滴流油纸绝缘电力电缆适用于35kV35kV及以下高落差及以下高落差线路以及热带地区。线路以及热带地区。2.2 2.2 电缆的型号电缆的型号 2.2.1 2.2.1 电缆的型号电缆的型号

8、用汉语拼音第一个字母的大写表示绝缘种类、导体材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。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。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：电缆型号按电缆结构的排列一般依下列次序：“绝缘材料绝缘材料 导体材料导体材料 内护套内护套 外护套外护套”绝缘种类绝缘种类 导体材料导体材料 内衬层内衬层 特征特征 铠装层铠装层 外被层外被层代代号号 含义含义 代号代号含义含义代代号号 含义含义代代 号号 含义含义 数字

9、数字1 1 数字数字2 2 V V 聚氯乙聚氯乙烯烯 L L 铝铝 V V聚氯乙聚氯乙烯烯 内护套内护套 D D不滴流不滴流 0 0 无无 0 0 无无 Y Y 聚乙烯聚乙烯 T T（省略）（省略）铜铜 Y Y 聚乙烯聚乙烯 内护套内护套 F F 分相分相2 2 双钢带双钢带1 1 纤维外被纤维外被YJYJ 交联交联 聚乙烯聚乙烯 L L 铝护套铝护套CYCY 充油充油3 3 细钢丝细钢丝2 2 聚氯乙聚氯乙烯烯 外护套外护套 Z Z 纸纸 Q Q 铅护套铅护套 Z Z 直流直流4 4 粗钢丝粗钢丝3 3 聚乙烯聚乙烯 外护套外护套注：阻燃电缆在代号前加注：阻燃电缆在代号前加ZR；耐火电缆在代

10、号前加；耐火电缆在代号前加NH。2.2.2 2.2.2 电缆的产品表示方法电缆的产品表示方法 YJY22YJY2226/35kV26/35kV3 3300mm300mm2 2 表示：铜芯、交联聚表示：铜芯、交联聚乙烯绝缘、聚乙烯内护套乙烯绝缘、聚乙烯内护套 、双钢带铠装、聚氯乙烯外护、双钢带铠装、聚氯乙烯外护套、额定电压为套、额定电压为26/35kV26/35kV、三芯、标称截面为、三芯、标称截面为300mm300mm2 2的电的电力电缆。力电缆。YJLW03YJLW0364/110kV64/110kV1 1630mm630mm2 2 表示：铜芯、交联表示：铜芯、交联聚乙烯绝缘、皱纹铝护套聚乙

11、烯绝缘、皱纹铝护套 、聚乙烯外护套、额定电压为、聚乙烯外护套、额定电压为64/110kV64/110kV、单芯、标称截面为、单芯、标称截面为630mm630mm2 2的电力电缆。的电力电缆。ZLQD22 ZLQD22 表示：铝芯、不滴流油浸纸绝缘、铅套、双表示：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。钢带铠装、聚氯乙烯外护套电力电缆。2.3 2.3 电缆的结构电缆的结构 2.3.1 35kV2.3.1 35kV及以下三芯电缆的结构及以下三芯电缆的结构 2.3.2 2.3.2 高压单芯电缆的结构高压单芯电缆的结构 3 3 电缆基本试验方法及相关试验项目电缆基本试验方法及

12、相关试验项目3.1 3.1 电缆基本试验方法电缆基本试验方法 为了检验和保证交联电缆的安装质量，在送电投运前为了检验和保证交联电缆的安装质量，在送电投运前对交联电缆进行耐压试验是十分必要。传统的直流耐压试对交联电缆进行耐压试验是十分必要。传统的直流耐压试验具有试验设备轻便、容量小等优点，对于油纸绝缘电缆验具有试验设备轻便、容量小等优点，对于油纸绝缘电缆应用效果很好。应用效果很好。但长期的试验经验证明，对于聚乙烯和交但长期的试验经验证明，对于聚乙烯和交联聚乙烯等橡塑绝缘电力电缆，直流耐压试验是不适用的。联聚乙烯等橡塑绝缘电力电缆，直流耐压试验是不适用的。国际大电网会议国际大电网会议CIGRE W

13、G 21CIGRE WG 210909（高压挤包绝缘电（高压挤包绝缘电缆试验）工作组曾对世界各国的电缆制造商和电力公司进行缆试验）工作组曾对世界各国的电缆制造商和电力公司进行了调查，组织并进行了相关模拟试验，进一步确认高压交了调查，组织并进行了相关模拟试验，进一步确认高压交联聚乙烯绝缘电力电缆采用直流耐压试验是不恰当的。联聚乙烯绝缘电力电缆采用直流耐压试验是不恰当的。直流耐压其缺陷主要表现为以下三个方面：直流耐压其缺陷主要表现为以下三个方面：直流耐压试验不能模拟交联电缆的实际运行工况。直流耐压试验不能模拟交联电缆的实际运行工况。在直流电压下，电缆绝缘的电场分布取决于介质的体积电在直流电压下，电

14、缆绝缘的电场分布取决于介质的体积电阻率；而在交流电压下，电场分布取决于介质的介电常阻率；而在交流电压下，电场分布取决于介质的介电常数，特别是在电缆终端头、中间接头等电缆附件中的直流数，特别是在电缆终端头、中间接头等电缆附件中的直流场强和交流场强分布完全不同，绝缘老化的机理也不相同。场强和交流场强分布完全不同，绝缘老化的机理也不相同。在很多情况下，直流耐压试验无法像交流耐压试在很多情况下，直流耐压试验无法像交流耐压试验那样可以迅速地检测出存在机械损伤等明显缺陷的交联验那样可以迅速地检测出存在机械损伤等明显缺陷的交联电缆。如在电缆附件内，刀痕、应力锥安放错误等，即便电缆。如在电缆附件内，刀痕、应力

15、锥安放错误等，即便在很高的直流电压下也不能有效的发现缺陷。在很高的直流电压下也不能有效的发现缺陷。由于交联电缆的在直流电压下会产生由于交联电缆的在直流电压下会产生“记忆记忆”效效应，会积累单极性残余电荷，一旦电缆有了由于直流耐压应，会积累单极性残余电荷，一旦电缆有了由于直流耐压试验引起的试验引起的“记忆性记忆性”，则需要很长时间才能将直流偏压，则需要很长时间才能将直流偏压释放。电缆如果在直流残余电荷未完全释放之前投运，直释放。电缆如果在直流残余电荷未完全释放之前投运，直流偏压便会叠加在交流电压的峰值上，使得电缆上的电压流偏压便会叠加在交流电压的峰值上，使得电缆上的电压远远超过其额定电压，从而有

16、可能导致电缆绝缘击穿。远远超过其额定电压，从而有可能导致电缆绝缘击穿。所以直流耐压试验合格并不能保证在交流电压下不发所以直流耐压试验合格并不能保证在交流电压下不发生击穿，甚至出现过直流耐压合格后投人运行就发生故障生击穿，甚至出现过直流耐压合格后投人运行就发生故障的情况；另外，直流试验时发生击穿，但在交流电压作用的情况；另外，直流试验时发生击穿，但在交流电压作用下不一定会发生故障，造成不必要的绝缘击穿故障。下不一定会发生故障，造成不必要的绝缘击穿故障。CIGRE WG 21 CIGRE WG 210909工作组于工作组于19951995年发布的文件已明年发布的文件已明确指出直流耐压试验对于交联电

17、缆常常不能有效地检出缺确指出直流耐压试验对于交联电缆常常不能有效地检出缺陷，有时还会引起正常绝缘的击穿，同时还指出陷，有时还会引起正常绝缘的击穿，同时还指出0.1Hz0.1Hz超超低频（低频（VLFVLF）耐压或振荡波试验系统（）耐压或振荡波试验系统（OWTSOWTS）对检测交）对检测交联电缆等挤包绝缘电缆主绝缘及附件绝缘缺陷的效果还是联电缆等挤包绝缘电缆主绝缘及附件绝缘缺陷的效果还是较差的。较差的。由于交联电缆对地电容很大，在现场采用由于交联电缆对地电容很大，在现场采用50Hz50Hz工频工频进进行交流耐压的试验条件难以具备，但采用变频交流耐压行交流耐压的试验条件难以具备，但采用变频交流耐压

18、条件还是具备的。条件还是具备的。CIGRECIGRE国际大电网工作会议国际大电网工作会议2121工作组的工作组的高压挤包绝缘电缆竣工验收试验建议导则高压挤包绝缘电缆竣工验收试验建议导则建议试验电建议试验电压频率范围为压频率范围为3030300Hz300Hz；IEC 62067IEC 62067规定规定220220500kV500kV电缆电缆敷设后只能做交流耐压试验。敷设后只能做交流耐压试验。3.1.1 3.1.1 串联谐振串联谐振 对于一定的电缆试品来说，其电容量对于一定的电缆试品来说，其电容量 是一定的，是一定的，所以可以调节频率，使得所以可以调节频率，使得 ，此时试验回路，此时试验回路发生

19、谐振，会在电缆试品上产生比励磁变发生谐振，会在电缆试品上产生比励磁变 T T 输出电压高输出电压高Q Q倍（倍（Q Q为品质因数，为品质因数，）的电压，以满）的电压，以满足我们试验的需要。足我们试验的需要。LCx1CxCxRRLQ1CxL13.1.2 3.1.2 串并联谐振串并联谐振 当电缆试品较长、电容量当电缆试品较长、电容量 较大时，我们可在试较大时，我们可在试品侧并联电抗器以补偿其电容量，如上图所示。此时试品侧并联电抗器以补偿其电容量，如上图所示。此时试验回路中的角频率验回路中的角频率 ，n n1 1。当当n n2 2时，时，CxLLLL11CxCxLLLLLLLLL212121CxLL

20、LL11 在被试交联电缆两端并联电抗器，以补偿被试电缆的部在被试交联电缆两端并联电抗器，以补偿被试电缆的部分容性电流，从而降低试验对电抗器及试验变压器的要求。分容性电流，从而降低试验对电抗器及试验变压器的要求。但由于并联了补偿电抗器，试验回路的品质因数但由于并联了补偿电抗器，试验回路的品质因数Q Q会受到一会受到一定的影响，随着并联电抗器数目定的影响，随着并联电抗器数目n n增加，必然会导致整个回增加，必然会导致整个回路所需的有功损耗增加，因此品质因数路所需的有功损耗增加，因此品质因数Q Q将随之降低，在现将随之降低，在现场进行交流耐压试验时应对此问题予以注意（一般不宜超过场进行交流耐压试验时应对此问题予以注意（一般不宜超过三个）。三个）。3.2 3.2 电缆的交接试验电缆的交接试验 谢谢大家！