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属屏蔽内部。
1)导体截面和直流电阻:由于电流通过导体时因导体存在电阻而会产生热,因此,要根据输送电流量选择合适的导体截面电缆,其直流电阻应符合规定值,以满足电缆运行时的热稳定要求。
2)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尽量做到光滑圆整无毛刺,以改善导体表面电场分布。
1)形成工作电场的低压电极,当局部有毛刺时也会形成电场强度很大的情况,因此,也要力图使导体表面尽量做到光滑圆整无毛刺。
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。
2)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。在附件制作中也普遍采用这一技术。
1) 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。
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。
针对各种环境使用条件设计有相应的护层结构。主要是机械保护(纵向、径向的外力作用),防水、防火、防腐蚀、防生物等。可以根据需要进行各种组合。
符号说明:R0:20 ℃时导体直流电阻,α20:导体直流电阻温度系数,θc:导体工作温度,Ys、Yp:集肤效应系数和临近效应系数,ε:绝缘相对介电常数,ρ:绝缘体积电阻率,R、rc:绝缘层内外半径,S:两根电缆的间距,GMR:导体的几何平均半径,θo周围媒质温度,Wi :绝缘介质损耗,T1、T2:有关部分的综合热阻。E∞ :长期工频击穿强度, C、n:与材料性能有关的常数,t :时间(寿命)。
(1)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)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)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,但可以限制在允许的范围内,长电缆线)敷设“三七开”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,即“回流线”,可以抵消部分感应电压。回流线 “三七开” 敷设,即1.7s,0.3s,0.7s敷设时效果最好。
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。由此来表示该种电缆的特点及适用场合。
例如,YJV22—8.7/10 3×240 表示为额定电压8.7/10kV,导体截面为240mm2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。
YJLV—26/35 1×300 表示为额定电压26/35kV,导体截面为300mm2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。
国际电工委员会(IEC)的表示方法为U0/U,U0为电缆的设计电压,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。U为电缆可用于系统的额定线/U序列为:
B类:该系统仅包括单相导体与地或接地导体接触,接地故障时间不超过8h,每年总累积时间不超过125h;
U0相同的电缆实际上是同一种电缆,只是用于不同的电压系统中,例如8.7/10和与8.7/15,是同一种电缆,根据实际需要而分别用于10kV系统和15kV系统。而6/10与8.7/10则是两种不同的电缆,其绝缘厚度是不同的,对于交联电缆,前者为3.4mm,后者为4.5mm,可根据电力系统中性点接地方式进行选用。
中性点有效接地系统一般选用U0相当于系统相电压的电缆,如10kV系统选用6/10的电缆,35kV系统选用21/35的电缆。而中性点非有效接地系统,一般选用U0比系统相电压高一档的电缆。如10kV系统,选U0为8.7的电缆,35kV系统选用26/35的电缆。其原因是,中性点非有效接地系统在单相接地故障时,三相之间电压关系不变,允许电缆继续运行一定时间,但这时电缆非故障相电压会升高至线电压。所以为保证电缆长期可靠性(寿命)而选择高一档电缆。
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的选择也是需要认线、常用电力电缆类型