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[问题求助] 电线电缆基础知识
P:2011-01-03 14:46:00
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电缆基础知识
一、电缆的定义
1、电缆的定义:由导体、绝缘和保护绝缘不受机械损伤、化学侵蚀、潮起作用的重型保护层组成的结构(用于传输电能、信息和实现电磁能转换的线材产品)。
2、电力电缆:用于电力传输和分配的电缆,称为电力电缆。
3、电缆与电线的关系:电缆与绝缘电线并没有严格的界限,通常将芯数少、产品直径少、结构简单的产品称为电线。一般来说,电缆用于电压比较高,传送功率比较大,可靠程度要求比较高的场合。
4、电缆的有点:a)。线间绝缘距离小,占地少,电缆作地下敷设不占地面的空间; b)、不受气候条件和周围环境影响,传输性能稳定,送电可靠性高; c)、地下敷设电缆对人身安全可靠,不暴露目标,适于战备。
二、电线电缆的应用
电线电缆三大应用领域:
1.、电力系统:把一些发电厂、变电所、输电线路和许多用户连接成一个发电、输变电、用电的整体,称为电力系统。电线电缆产品主要有裸导线、汇流排(母线)电力电缆等。2.、信息传输系统3.电工装备、电器、仪表内部用的电线电缆
三、电缆分类:
电线电缆产品主要分为五大类:
1、裸电线及裸导体制品 无绝缘及护套层,如钢芯铝绞线、铜铝汇流排、电力机车线等;加工工艺主要是压力加工,如熔炼、压延。拉制、绞和/紧压绞合等。
2、电力电缆在导体外挤(绕)包绝缘层,或增加护套层。
2.1电力电缆分类根据绝缘类型分为:
2.1.1.PVC 绝缘电力电缆,适用于6KV及以下电压等级。
2.1.2.PE和XLPE绝缘电力电缆,适用于1KV—500KV所有电压等级。
2.1.3.粘性浸渍纸绝缘电力电缆,主要用于6KV—35KV电压等级,是过去这个电压等级电力电缆的主要绝缘结构。
2.1.4.橡皮绝缘电力电缆,主要用作电器装备电缆。电压等级500V—35KV,如矿用,船用,移动设备用等。
2.1.5.充油电缆目前电压等级最高的电缆,分为自容式(电缆内部设计有油道)和钢管充油两类,一般用在110KV—1100KV。其缺点是电缆结构复杂,不能垂直敷设。
2.1.6.充气电缆一般用在10KV—35KV。所充气体一般为纯度99.95%以上的干燥氮气或六氟化硫(SF6)。
2.2我国电力电缆的额定电压等级
2.2.1低压电缆:1KV及以下;
2.2.2.中压电缆:(3)、6、10、(15、20、30)、35KV;
2.2.3.高压电缆:(66)、110、220、330KV;
2.2.4.超高压电缆:550KV及以上。
细分:0.6/1、1.8/30、3/3、3.6/6、6/6、6/10、8.7/10、8.7/15、18/20、18/30、21/35、26/35、36/66、64/110、127/220、190/330、290/500。
其中3-35KV电缆几乎全被交联电缆取代。110KV基本上被交联电缆取代,220被部分取代。
2.3额定电压(额定电压Uo/U(Um))
Uo:电缆设计用的超导体对地或金属屏蔽之间的额定工频电压:
U:电缆设计用的导体间的额定工频电压;
Um:设备可承受的最高系统电压的最大值。
电缆的额定电压应适合电缆所在系统的支行条件。为了便宜于选择电缆将系统划分为下列三类。
A类:任一相导体与地或接地超导体接触时,能在家min内与系统分离。
B类:可在单相接地故障时作短时运行,根据JB/T8996规定,接地故障运行时间不宜超过1h对于本标准包括的电缆允许更长的带故障运行时间,但在任何情况下不宜超过8h,每年接地故障总持续时间不宜超过125h。
C类:包括不属于A类、B类的系统。
在系统接地故障不能立即自动解除时,故障期间加在电缆绝缘上过高的电场强度,会在一定程度上缩短电缆寿命。如预期系统会经常地运行在持久的接地故障状态下,该系统应划为C类用于三相系统的电缆。
2.4不同电压表等级组合的含义
<DIV align=center>U/Um | Uo kv A,B类 | Uo kv C类 |
1/1.2 | 0.6 | 0.6 |
3/3.6 | 1.8 | 3.6 |
6/7.2 | 3.6 | 6.0 |
10/12.0 | 6.0 | 8.7 |
15/17.5 | 8.7 | 12.0 |
20/24.0 | 12.0 | 18.0 |
30/36.0 | 18.0 | |
36/40.5 | 21.0 | 26.0 |
在一些国家采用其他的表示方法。如1.7/3kv或3.3kv代替1.8/3kv。
3、电气装备用电线电缆:这是进入用户末端用电线路和各种用电设备用的一大类品种。
特征:品种规格繁多,应用范围广泛,如橡套电缆、矿用电缆、车辆电缆、航空电线、船用电缆、电梯电缆等等。
4、通信电缆及光缆:市话缆、同轴缆、光缆、数据电缆,甚至组合通讯缆(如OPGW)等。
5、电磁线(绕组线):主要用于各种电机、变压器、仪器仪表等。
四、电缆结构:1、导体:传输信号或电磁能转换。
1.1.导体分类:第1种、第2种、第5种和第6种导体。
第一种导体是实心导体:
第二种导体为绞合圆形导体,分为非紧压导体、紧压导体两种;
第五种、第六种导体为绞合软导体,第六种导体比第五种导体相对更加柔软。
其中第1、2种导体用于固定敷设的电缆,第5、6种导体用于移动类或柔软性能要求高的场所。
导体标称截面积:
0.5,0.75,1,1.5,2.5,4,6,10,16,25,35,50,70,95,120,150,185,240,300,400,500,630,800,1000,1200,(1400),1600,(1800),2000等。
1.2导体材料:
铜、铝及其合金。近年来复合导体也得到了应用,如铜包铝、铝包铜等。
1.3性能要求
比重
铜:8.89g/cm3
铝:2.703g/cm3
电阻率(20°C):
铜:≤0.017241电阻mm2.m。
铝:≤0.028264电阻mm2.m。
2.绝缘:防止信号或电流向外扩散,使其向一个方向传输。电缆的绝缘材料包括塑料、橡皮、带材、油、绝缘漆等。
2.1.PVC(C2H3CI)n热塑性材料,可塑性和柔软性较好,易于加工,机械强度高,具有不延燃性和较好的耐化学腐蚀性耐气候性,但其耐热性和耐寒性较差。电缆电压等级10KV以下。
绝缘级PVC的品种有耐温70度、90度和105度三种;护套级PVC有70度、和90度两种,还有柔软级的SPVC等。
2.2.PE(C2H4)n
有低密度(LDPE 0.91-0.925g.cm3)
中密度(MDPE 0.926-0.94g.cm3)
高密度(HDPE 0.94-0.97g/cm3)
线性低密度聚乙烯(LLDPE 0.915-0.935g/cm3)
电气绝缘性能优异,介电常数小,介质损耗低是市内通信电缆、射频电缆、电子线缆以及中、高压电力电缆用的绝缘料:由于其吸水性、透水性优于PVC,因此在护套中也较广泛采用。比重小,易于加工,但耐候性、耐化学稳定性和耐环境应力开裂性不强。
2.3.XLPE 聚乙烯受热到高能射线或交联剂的作用,在一定条件下能从线型分子结构转变成体型三维网状结构,同时出热塑性塑料转变成不熔的热固性塑料。
热塑性塑料:在一定温度范围内能重复加热软化和冷却硬化,并且在软化状态下可反复挤出成型的塑料。
与PE相比优点:提高了耐热和机械性能,改善了高温下的力学能力,改善了耐环境应力龟裂与耐热老化性能,增强了耐化学稳定性和耐溶剂性。
3护层:为了使电缆适应各种用环境的要求而在电缆绝缘层外面所施加的保护覆盖层,叫做电缆护层。
作用:是保护电缆绝缘层在敷设和运行过程中,免遭机械损伤和各种环境因素如水、日光、生物、火灾等的破坏,以保持和长时稳定的电气性能。所以电缆护层的质量好坏直接关系到电缆的使用寿命。
电缆护层分类:
金属护层、橡塑护层、组合护层。
3.1.金属护层:金属护套+外护层。
3.1.1.金属护套的作用:
1.防水:由于金属分子间非常致密,具有完全的不透水性,常用的有铜、铝、铅。
2.屏蔽:电场、磁场、电磁场被金属护套感应吸收,形成感应电流引入地下。
3.传导电流,起到防雷和短路接地保护的作用。
4.增强机械强度。
3.1.2外护层:金属护套外起防腐或机械保护作用的覆盖层。一般由内衬层和铠装层和外被层三部分组成。
内衬层:位于铠装层和金属护套之间的同心层,起铠装衬垫和金属护套防腐作用(隔离套);材料:PE、PVC或其它带材
铠装层:在内衬层(隔离套)与外被层之间的同心层,主要起抗压和抗体张的机械保护作用。钢带(抗压,适用于埋地电缆),钢丝(抗拉,主面适用于水下或垂直敷设场合)。
外被层:在铠装层外在的同心层,主面对铠装层起防蚀保护作用。
五、电缆的型号、规格
电缆的型号是导体、绝缘、护层的代号及产品的系列代号或特性代号组成的。如:VV22-0.6/1 ;
JKYJ-10; KVV-0.45/0.75
1、 导体代号:
T:铜(省略)
L:铝