第一章 电缆的结构及型号
第一节 电缆的种类及型号
电缆从基本结构上分,主要由三部分组成:一是导电线芯,用于传输电能;二是绝缘层,保证电能沿导电线芯传输,在电气上使导电体与外界隔离;三是保护层,起保护密封作用,使绝缘层不受外界潮气浸入,不受外界损伤,保持绝缘性能。
一、电缆的种类
电力电缆有多种分类方法,如按电压等级分类,按线芯截面积分类,按导体芯数分类,按绝缘材料分类等。
(一)按电压等级分类
电缆都是按一定电压等级制造的,电压等级依次为:0.5、1、3、6、10、20、35、60、110、220、330kV。
从施工技术要求、电缆接头、电缆终端头结构特征及运行维护等方面考虑,也可以依据电压这样分类:一是低电压电力电缆(1kV);二是中电压电力电缆(3~35kV);三是高电压电力电缆(60~330kV)。
(二)按导电线芯截面积分类
我国电力电缆导电线芯标称截面系列为:2.5、4、6、10、16、25、35、50、70、95、120、150、185、240、300、400、500、625、800mm2,共19种。
高压充油电缆导电线芯标称截面积系列为100、240、400、600、700、845mm2,共6种。
(三)按导电线芯数分类
电力电缆导电线芯数有单芯、二芯、三芯、四芯、五芯。单芯电缆通常用于传送单相交流电、直流电,也可在特殊场合使用(如高压电机引出线等)。60kV及其以上电压等级的充油、充气高压电缆也多为单芯。二芯电缆多用于传送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及以下的各种电缆线路中得到广泛的应用。四芯电缆多用于低压配电线路、中性点接地的三相四线制系统(四芯电缆的第四芯截面积通常为主线芯截面积的40%~60%)。只有电压等级为1kV的电缆才有二芯和四芯。
控制电缆线芯数从一到几十都有。
(四)按结构特征分类
(1)统包型:在各芯线外包有统包绝缘,并置于同一护套内。
(2)分相屏蔽型:主要是分相屏蔽,一般用于10~35kV电压级,分有油纸绝缘式和塑料绝缘式。
(3)钢管型:电缆绝缘层的外层采用钢管护套,分钢管充油、充气式电缆和钢管油压式、气压式电缆。
(4)扁平型:三芯电缆的横断面外型呈扁平状,一般用于大长度海底电缆。
(5)自容型:电缆的护套内有压力,分自容式充油电缆和充气电缆。
(五)按敷设的环境条件分类
电缆按敷设的环境条件可分为地下直埋、地下管道、空气中、水底过江河、水底过海洋、矿井、高海拔、盐雾、大高差、多移动、潮热区等。
环境因素一般对保护层有一定特殊要求,如要求机械强度、防腐蚀能力或要求增加柔软度等。
(六)按通电性质分类
按输电的性质分为交流电力电缆和直流电力电缆。目前电力电缆的绝缘均按交流而设计。直流电力电缆的电场分布与交流电力电缆不同,因此需要特殊设计。
(七)按绝缘材料分类
1.塑料绝缘电缆
塑料绝缘电缆制造简单,重量轻,终端头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耐水性能,适用于高落差和垂直敷设。塑料绝缘电缆有聚氯乙烯绝缘电缆、聚乙烯绝缘电缆和交联聚乙烯绝缘电缆。聚氯乙烯绝缘电缆一般用于10kV及以下的电缆线路中,交联聚乙烯绝缘电缆多用于6kV及以上乃至110~220kV的电缆线路中。
2.橡皮绝缘电缆
由于橡皮富有弹性,性能稳定,有较好的电气、机械、化学性能,多用于6kV及以下的电缆线路。
3.阻燃聚氯乙烯绝缘电缆
前述塑料电缆和橡皮绝缘电缆,其绝缘材料有一个共同的缺点,就是具有可燃性。当线路中或接头处发生事故时,电缆可能因局部过热而燃烧,并导致扩大事故。阻燃电缆是在聚氯乙烯绝缘中加阻燃剂,即使在明火烧烤下,其绝缘也不会燃烧。这种电缆属于塑料电缆的一种,用于10kV及以下的电缆线路中。
4.油浸纸绝缘电力电缆
油浸纸绝缘电力电缆是应用最广的一种电缆。在1~330kV各种电压等级的电缆中都被广泛采用。油浸纸绝缘电力电缆是以纸为主要绝缘,以绝缘浸渍剂充分浸渍制成的。根据浸渍情况和绝缘结构的不同,油浸纸绝缘电力电缆又可分为下列几种。
(1)普通粘性浸渍绝缘电缆:它是一般常用的油浸纸绝缘电缆。电缆的浸渍剂是由低压电缆油和松香混合而成的黏性浸渍剂。根据结构不同,这种电缆又分为统包型、分相铅(铝)包型和分相屏蔽型。统包型电缆的多线芯共用一个金属护套,这种电缆多用于10kV及以下电压等级。分相铅(铝)包型电缆每个绝缘线芯都有金属护套。分相屏蔽型电缆的绝缘线芯分别加屏蔽层,并共用一个金属护套。后两种电缆多用于20~35kV电压等级。
(2)滴干绝缘电缆:它是绝缘层厚度增加的粘性浸渍纸绝缘电缆,浸渍后经过滴出浸渍剂制成。滴干绝缘电缆适用于10kV及以下电压等级和落差较大的场合。
(3)不滴流浸渍电缆:它的结构、尺寸与滴干绝缘电缆相同,但用不滴流浸渍剂浸渍制造。不滴流浸渍剂系低压电缆油和某些塑料及合成地蜡的混合物。不滴流浸渍电缆适用于电压等级不超过10kV、高落差电缆线路以及热带地区。
(4)油压油浸纸绝缘电缆:它包括自容式充气电缆和钢管充气电缆。电缆的浸渍剂,一般为低黏度的电缆油。充油电缆用于35kV及以上电压等级的线路中。
(5)气压油浸纸绝缘电缆:它包括自容式充气电缆和钢管充气电缆。多用于35kV及以上电压等级的电缆线路中。
二、电缆的型号
(一)电缆型号及产品表示方法
(1)用汉语拼音第一个字母的大写表示绝缘种类、导体材料、内护层材料和结构特点。如用Z代表纸(zhi);L代表铝(1u);Q代表铅(qian);F代表分相(fen);ZR代表阻燃(zuran);NH代表耐火(naihuo)。各种代号含义列于表1-1。
表1-1 电缆型号各部分的代号及其含义
注 阻燃电缆在代号前加ZR;耐火电缆在代号前加NH。
(2)用数字表示外护层构成,有二位数字。无数字代表无铠装层,无外被层。第一位数表示铠装,第二位数表示外被,例如,粗钢丝铠装纤维外被表示为41。
(3)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 内护层 外护层
(4)电缆产品用型号、额定电压和规格表示。其方法是在型号后再加上说明额定电压、芯数和标称截面积的阿拉伯数字。例如:
1)VV42—10 3×50表示铜芯、聚氯乙烯绝缘、粗钢线铠装、聚氯乙烯护套、额定电压10kV、三芯、标称截面积为50mm2的电力电缆。
2)YJV32-1 3×150表示铜芯、交联聚乙烯绝缘、细钢丝铠装、聚氯乙烯护套、额定电压1kV、三芯、标称截面积为150mm2的电力电缆。
3)ZLQ02—10 3×70表示铝芯、纸绝缘、铅护套、无铠装、聚氯乙烯护套、额定电压10kV、三芯、标称截面积为70mm2的电力电缆。
(二)充油电缆型号及产品表示方法
充油电缆型号由产品系列代号和电缆结构各部分代号组成。自容式充油电缆产品系列代号为CY。外护层结构从里到外用加强层、铠装层、外被层的代号组合表示。外护层代号见表1-2。绝缘类别、导体、内护层代号及各代号的排列次序以及产品的表示方法与35kV及以下电力电缆相同。
表1-2 充油电缆外护层代号及其含义
例如,CYZQ102 220/1×300表示铜芯、纸绝缘、铅护套、铜带径向加强、无铠装、聚氯乙烯护套、额定电压220kV、单芯、标称截面积为300mm2的自容式充油电缆。