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隨著城市電網(wǎng)的改造，有不少大中城市的架空線路將改成埋地電纜， 8.7/10kV至26/35kV的電壓級(jí)別將作為電網(wǎng)的主干線路而得到廣泛應(yīng)用。如何提高線路的傳輸容量，如何降低線路傳輸損耗和如何防止大量交聯(lián)聚乙烯電纜在隧道中敷設(shè)所帶來(lái)的防火隱患？這一系列的問(wèn)題正待我們?nèi)セ卮稹?
眾所周知，電纜的傳輸容量決定于導(dǎo)體傳輸電流時(shí)所產(chǎn)生的溫升和導(dǎo)體外絕緣材料能夠長(zhǎng)期承受的溫度以及電纜內(nèi)外絕緣向周?chē)�媒質(zhì)散發(fā)熱量的能力。
為了追求傳輸容量的增大，以往的注意力大多放在如何增大導(dǎo)體截面和如何克服大截面導(dǎo)體（如 1000mm2 及以上）所帶來(lái)的集膚效應(yīng)；至于絕緣材料的允許工作溫度、絕緣及護(hù)套材料的熱阻系數(shù)和它們的厚薄尺寸，在標(biāo)準(zhǔn)上都有規(guī)定，似乎沒(méi)有什么潛力可挖，只要電纜結(jié)構(gòu)尺寸相同，應(yīng)用材質(zhì)相同其傳輸能力也就大致相同�？梢哉f(shuō)電纜的傳輸容量決定于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和應(yīng)用材料的差異，而與制造工藝的先進(jìn)或優(yōu)劣相關(guān)不大。
當(dāng)然更動(dòng)電纜設(shè)計(jì)并不是一件輕而易舉的事。作為中壓電纜的典型結(jié)構(gòu)：銅導(dǎo)體、內(nèi)屏蔽、絕緣、外屏蔽、銅帶屏蔽、相間填充和外護(hù)套（ PVC），其中“填充”是唯一更動(dòng)后對(duì)電纜電性能、機(jī)械性能影響最小的環(huán)節(jié)——填充在電纜中的功能只是保持電纜的外形和對(duì)外傳導(dǎo)散發(fā)熱量，僅此而已，故常常被人輕視而無(wú)睹。其實(shí)不然，電纜填充料的選用將嚴(yán)重影響電纜的傳輸能力大小及額定電流在同等截面導(dǎo)體中的損耗。上海中月電纜技術(shù)有限公司和上海電纜廠十分廠就0.6/1kV到8.7/10kV分三組共六根電纜作了以下對(duì)比試驗(yàn)。
第二步試驗(yàn)方法是：外部環(huán)境溫度恒定在 40℃，三組試樣6根電纜的導(dǎo)體溫度控制在90℃條件下，測(cè)其導(dǎo)體的穩(wěn)態(tài)電流值。
從上述試驗(yàn)報(bào)告可以得出如下幾點(diǎn)：
? 用低熱阻的礦物質(zhì)填充料代替纖維型填充后，其傳導(dǎo)熱的能力明顯增大，這可以從表 2 的數(shù)據(jù)中獲得：老結(jié)構(gòu)導(dǎo)體（第二對(duì)比組）溫度高（105 ℃）但護(hù)套表面溫度低（ 77.3 ℃）；新結(jié)構(gòu)導(dǎo)體溫度低（ 90 ℃），但護(hù)套表面溫度卻高（ 78.8 ℃）。在電纜導(dǎo)體截面相同的條件下，其對(duì)比組的載流量分別提升 8.7%，10.2%和22.8%。
? 從載流量提升的百分比可以看出中壓級(jí) 8.7/10kV的效果明顯優(yōu)于0.6/1kV電壓等級(jí)，其原因也是顯而易見(jiàn)的：傳統(tǒng)的8.7/10kV交聯(lián)聚乙烯電纜均為三芯圓形絕緣，其芯間填充的是高熱阻的玻璃纖維或聚丙烯撕裂繩，三相導(dǎo)電芯對(duì)外的散熱極不順暢，極大部分的熱量只能通過(guò)屏蔽銅帶與外護(hù)套的外切邊緣向周?chē)�散發(fā)，由于散發(fā)的有效區(qū)段狹窄，故熱阻值極大；用低熱阻的礦物質(zhì)材料取代后，其導(dǎo)電芯的熱量可以比較均勻地向四周散發(fā)，填充的熱阻系數(shù)低，散發(fā)面積大，二者優(yōu)勢(shì)的迭加使得線芯的載流能力提高到122.8%也就可以理解了。0.6/1kV級(jí)低壓電纜，不管是四芯等截面還是3+1芯，導(dǎo)體形狀基本由扇形芯圍集成圓，芯絕緣間的填充量原本就很小，故用低熱阻的填充材料來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的高熱阻的纖維型填充其散熱效果的遞增就沒(méi)有中壓電纜如此明顯了，盡管在數(shù)值上仍有8~10%的增量，但這里有相當(dāng)部分是依靠導(dǎo)電絕緣線芯由扇形變成圓形后，導(dǎo)體散熱面由扇形弧面之和變成多芯園周長(zhǎng)之和，其熱交換界面的增加（相間填充低熱阻礦物質(zhì)料）的緣故。
? 當(dāng)中壓 8.7/10kV系統(tǒng)改用低熱阻礦物質(zhì)填充后，其載流量值仍維持在原先額定電流值264（A）時(shí)，它的導(dǎo)電線芯溫度只有66 ℃，外護(hù)套的表面溫度僅為 56 ℃，均大大低于傳統(tǒng)型同規(guī)格結(jié)構(gòu)的 90 ℃和 62 ℃，根據(jù)銅導(dǎo)體的電阻系數(shù)與溫度成正比的關(guān)系可以推出 66 ℃時(shí)的線損僅為 90 ℃線損的 93% 。這一結(jié)論對(duì)于電廠正在興建和城市架空線有待入地的當(dāng)前是有積極意義的。
? 除導(dǎo)電線芯溫度的降低減少了線損起到節(jié)能的作用外，還延長(zhǎng)了電纜絕緣和護(hù)套的使用壽命，因?yàn)橛袡C(jī)材料的老化壽命與其工作溫度高低是息息相關(guān)的。
? 由于使用了低熱阻的礦物質(zhì)填充，而且導(dǎo)電線芯均采用圓形結(jié)構(gòu)，故電纜外徑比傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)有所增大，一般增大 3~6mm ，當(dāng)然外徑增大會(huì)帶來(lái)材料成本和電纜重量的增加，由于和結(jié)構(gòu)應(yīng)用的礦物質(zhì)材料為環(huán)保利用產(chǎn)品，故材料成本與同規(guī)格的普通阻燃電纜相比只增加 1~1.5% ，重量將增加 3~8% 。至于電纜硬度和彎曲敷設(shè)半徑對(duì)于固定敷設(shè)用的電纜，特別是中壓系統(tǒng)電纜而言并無(wú)明顯差異，可以視作等同。
綜合以上利弊得失，得出如下結(jié)論：在中壓電纜結(jié)構(gòu)中采用低熱阻的礦物質(zhì)來(lái)代替纖維型材料作為填充在制造工藝上是可行的，在技術(shù)性能參數(shù)上（增大傳輸容量和減少線損、延長(zhǎng)使用壽命方面）是卓越的（新結(jié)構(gòu)的阻燃能力均可達(dá)到 A類(lèi)及以上，有關(guān)用礦物質(zhì)填充后的電纜阻燃能力{大眾用電}已于2002年第二期“阻燃電纜的類(lèi)別及選用”中作過(guò)介紹），在經(jīng)濟(jì)成本上是合理的，在銷(xiāo)售價(jià)位上是具有競(jìng)爭(zhēng)能力的。因此用低熱阻高阻燃的礦物質(zhì)材料來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的玻璃纖維或聚丙烯撕裂繩的理念對(duì)于大輻度提高中壓電纜傳輸綜合能力，不失為一種行之有效和安全可取的新途徑。至于在0.6/1kV系列是否應(yīng)用，這就智者見(jiàn)智仁者見(jiàn)仁，各取所需了。

不錯(cuò)◎再學(xué)習(xí)一遍！

說(shuō)的不錯(cuò),鼓勵(lì)!
大國(guó)
問(wèn)了嗎？
我是說(shuō)給你們公司賣(mài)電纜!

［此帖子已被 綠色甲克蟲(chóng) 在 2006-8-28 14:21:54 編輯過(guò)］

大國(guó),你這小子不錯(cuò)呀!

我又學(xué)習(xí)啦

長(zhǎng)知識(shí)了啊,謝謝!