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電纜附件基礎(chǔ)知識(shí)講義
一、電纜及附件基本知識(shí)
1、電力電纜結(jié)構(gòu)特性:
A、油浸紙絕緣電纜與XLPE絕緣電纜桔構(gòu)區(qū)別
1) 油浸紙絕緣統(tǒng)包型電纜
1—扇形導(dǎo)體;2—導(dǎo)體屏蔽;3—油浸紙絕緣;4—填充物;
5—統(tǒng)包油浸紙絕緣;6—絕緣屏蔽;7—鉛(或鋁)護(hù)套;
8—墊層;9—鋼絲鎧裝;10—聚氯乙烯外護(hù)套
2) 油浸紙絕緣分相鉛包(鋁包)型電纜
分相鉛套電力電纜結(jié)構(gòu)圖
1—導(dǎo)體;2—導(dǎo)體屏蔽;3—油紙絕緣層;4—絕緣屏蔽;
5—鉛護(hù)套;6—內(nèi)墊層及填料;7—鎧裝層;8—外被層;
3)
110kVXLPE絕緣電纜結(jié)構(gòu)圖
B、XLPE絕緣電纜結(jié)構(gòu)組成及作用
1) 導(dǎo)體
緊壓型線芯作用:
a、 使外表面光滑,避免引起電場(chǎng)集中;
b、 防止擠塑半導(dǎo)電屏蔽層時(shí)半導(dǎo)電料進(jìn)入線芯;
c、 可有效地防止水分順線芯進(jìn)入。
注意安裝時(shí)選擇合適的內(nèi)孔金具及壓模,注意銅芯與鋁芯電纜壓模不同。
金具壁厚面積 / 線芯截面積Cu≥1 Al≥1.5
金具板部平面面積電流密度 Al < 0.32A/mm2 Cu < 0.44A/mm2
2) 導(dǎo)電屏蔽層 ρν = 104Ω•cm
作用:
a、 屏蔽層具有均勻電場(chǎng)和降底線芯表面場(chǎng)強(qiáng)的作用;
b、 提高了電纜局部放電的起始放電電壓,減少局放的可能性;
c、 抑制樹(shù)枝生長(zhǎng);
d、 熱屏障作用。
3) 絕緣層
作用:
絕緣是將高壓電極與地電極可靠隔離的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)。
a、 承受工作電壓及各種過(guò)電壓長(zhǎng)期作用,因此其耐電強(qiáng)度與長(zhǎng)期穩(wěn)定性能是保證整個(gè)電纜完成輸電任務(wù)的最重要部分;
b、 能耐受發(fā)熱導(dǎo)體的熱作用保持應(yīng)有的耐電強(qiáng)度。
作為近年來(lái)廣泛使用的交聯(lián)電纜的絕緣,是由單一介質(zhì)交聯(lián)聚乙烯(XLPE)構(gòu)成,它的主要優(yōu)點(diǎn)是:
a、優(yōu)良的電氣性能:耐電強(qiáng)度高(長(zhǎng)期工頻擊穿強(qiáng)度20—30kV/m,沖擊擊穿強(qiáng)度40—65kV/m),介損。üゎl時(shí)tgδ=0.0002—0.001),介電常數(shù)小(2.3—2.5);(注:空氣的工頻擊穿強(qiáng)度為1.7—2.1 kV/m,也是局部放電起始場(chǎng)強(qiáng))
b、耐熱性能好(連續(xù)工作溫度90℃),因而載流量較大;
c、不受落差限制。
因而,對(duì)于超高壓長(zhǎng)距離輸電非常有利。
但它也有明顯的缺點(diǎn):
a、耐局部放電性能差,受雜質(zhì)和氣隙及水份的影響很大,在這些缺陷處易產(chǎn)生局部電場(chǎng)集中,發(fā)生局部放電,造成不可恢復(fù)的永久性損壞;
b、熱膨脹系數(shù)大,熱機(jī)械應(yīng)力效應(yīng)嚴(yán)重。
所以,交聯(lián)電纜的生產(chǎn)特別強(qiáng)調(diào)純凈,尤其是高壓超高壓電纜的質(zhì)量更是由材料的純凈度決定的。對(duì)于交聯(lián)電纜附件,除了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)正確合理外,最重要的問(wèn)題也是清潔問(wèn)題,尤其是附件所涉及絕緣界面往往是電場(chǎng)易變的地方,一但有雜質(zhì)、氣隙等,其絕緣性能會(huì)顯著下降。
(
[ludiyuanyi 在 2008-9-24 10:05:37 編輯過(guò)]
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交聯(lián)聚乙烯與聚乙烯性能對(duì)比:
性 能 項(xiàng) 目 | 聚 乙 烯 | 交 聯(lián) 聚 乙 烯 |
體積電阻率/(Ω•cm) | 3×1015 | 5×1014 |
介質(zhì)損耗角正切 | 0.0002 | 0.0006 |
相對(duì)介電常數(shù) | 2.11 | 2.11 |
擊穿強(qiáng)度/(kV•mm-1) | 43.6 | 37.8 |
抗張強(qiáng)度/Pa | 130×105 | 176×105 |
在10%鹽酸70℃浸7天后 | 78×105 | 82×105 |
在苯溶液70℃浸7天后 | 溶 | 33×105 |
伸長(zhǎng)率 | 600% | 526% |
在10%鹽酸70℃浸7天后 | 37% | 83% |
在苯溶液70℃浸7天后 | 碎 | 94% |
在50℃二甲苯中應(yīng)力開(kāi)裂時(shí)間/h | 1—5 | 7500 |
耐熱老化性能 | 在110℃以上完全 熔融 | 在150℃下浸14天,機(jī)械性能基本不變 |
耐熱變形性能 | 在110℃加5N負(fù)荷,完全壓出,變形率達(dá)95% | 有120℃下加5N 負(fù)荷變形達(dá)30%—40% |
聚乙烯經(jīng)過(guò)交聯(lián)后大大地提高了聚乙烯的機(jī)械、耐熱抗蠕變以及抗環(huán)境開(kāi)裂性能。
